《钢的热处理》习题与思考题

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钢的热处理复习与思考及答案

钢的热处理复习与思考及答案

.第四章钢的热处理复习与思考一、名词解释1.热处理热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预期的组织结构与性能的工艺。

2.等温转变等温转变是指工件奥氏体化后,冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保持时,过冷奥氏体发生的相变。

3.连续冷却转变连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生的相变。

4.马氏体马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。

5.退火钢的退火是将工件加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。

6.正火正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。

7.淬火钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或 ( 和) 贝氏体组织的热处理工艺。

8.回火回火是指工件淬硬后,加热到 Ac1以下的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。

9.表面热处理表面热处理是为改变工件表面的组织和性能,仅对其表面进行热处理的工艺。

10.渗碳为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度,将工件在渗碳介质中加热、保温,使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。

.在一定温度下于一定介质中, 使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为渗氮,又称氮化。

二、填空题1. 整体热处理分为退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。

2. 根据加热方法的不同,表面淬火方法主要有:感应加热 表面淬火、火焰加热 表面淬火、电接触加热表面淬火、电解液加热表面淬火等。

3. 化学热处理方法很多,通常以渗入元素命名,如 渗碳、渗氮、碳氮共渗 和渗硼等。

4. 热处理工艺过程由加热 、 保温 和冷却三个阶段组成。

5. 共析钢在等温转变过程中,其高温转变产物有:P、 S和T 。

6.贝氏体分 上贝氏体和下贝氏体两种。

7. 淬火方法有: 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火和贝氏体等温 淬火等。

8.常用的退火方法有: 完全退火 、 球化退火 和 去应力退火 等。

钢的热处理习题解答

钢的热处理习题解答

钢的热处理习题解答第二章钢的加热转变2.奥氏体晶核优先在什么地方形成?为什么?答:奥氏体晶核优先在α/Fe3C界面上形成原因:①能量起伏条件易满足(相界面能的增加减少,也是应变能的增加减少)②结构起伏条件易满足③成分起伏条件易满足6.钢的等温及连续加热TTA图是怎样测定的,图中的各条曲线代表什么?答:等温TTA图将小试样迅速加热到Ac1以上的不同温度,并在各温度下保持不同时间后迅速淬冷,然后通过金相法测定奥氏体的转变量与时间的关系,将不同温度下奥氏体等温形成的进程综合表示在一个图中,即为钢的等温TTA图。

四条曲线由左向右依次表示:奥氏体转化开始线,奥氏体转变完成线,碳化物完全溶解线,奥氏体中碳浓度梯度消失线。

连续加热TTA图将小试样采用不同加热速度加热到不同温度后迅速淬冷,然后观察其显微组织,配合膨胀试验结果确定奥氏体形成的进程并综合表示在一个图中,即为钢的连续加热TTA图。

Acc 加热时Fe3CⅡ→A 终了温度Ac3 加热时α→A 终了温度Ac1 加热时P→A 开始温度13.怎样表示温度、时间、加热速度对奥氏体晶粒大小的影响?答:奥氏体晶粒度级别随加热温度和保温时间变化的情况可以表示在等温TTA图中加热速度对奥氏体晶粒度的影响可以表示在连续加热时的TTA图中随加热温度和保温时间的增加晶粒度越大加热速度越快I↑由于时间短,A晶粒来不及长大可获得细小的起始晶粒度补充2.阐述加热转变A的形成机理,并能画出A等温形成动力学图(共析钢)答:形成条件ΔG=Ga-Gp<0形成过程形核:对于球化体,A优先在与晶界相连的α/Fe3C界面形核对于片状P, A优先在P团的界面上形核长大:1 )Fe原子自扩散完成晶格改组2 )C原子扩散促使A晶格向α、Fe3C相两侧推移并长大Fe3C残留与溶解:A/F界面的迁移速度> A/Fe3C界面的迁移速度,当P中F完全消失,Fe3C残留Fe3C→AA均匀化:刚形成A中,C浓度不均匀。

《钢的热处理》习题与思考题参考答案

《钢的热处理》习题与思考题参考答案

《钢的热处理》习题与思考题参考答案(一)填空题1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。

2.淬火钢低温回火后的组织是 M回(+碳化物+Ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σe 的结构件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。

3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。

4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。

5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。

6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析(高碳钢)钢。

7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。

8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。

(二)判断题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。

(×)2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。

当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。

(×)3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。

(×)4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。

(√)5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。

(×)6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。

(√)(三)选择题1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。

A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体2.若钢中加入合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。

A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是 A 。

第九章钢的热处理原理第十章钢的热处理工艺课后题答案

第九章钢的热处理原理第十章钢的热处理工艺课后题答案

第九章钢的热处理原理第十章钢的热处理工艺1,.金属固态相变有哪些主要特征?哪些因素构成相变阻力?答:金属固态相变主要特点:1、不同类型相界面,具有不同界面能和应变能2、新旧相之间存在一定位向关系与惯习面 3、相变阻力大4、易于形成过渡相5、母相晶体缺陷对相变起促进作用6、原子的扩散速度对固态相变起有显著影响…..阻力:界面能和弹性应变能2、何为奥氏体晶粒度?说明奥氏体晶粒大小对钢的性能的影响。

答:奥氏体晶粒度是指奥氏体晶粒的大小。

金属的晶粒越细小,晶界区所占的比例就越大,晶界数目越多(则晶粒缺陷越多,一般位错运动到晶界处即停),在金属塑变时对位错运动的阻力越大,金属发生塑变的抗力越大,金属的强度和硬度也就越高。

晶粒越细,同一体积内晶粒数越多,塑性变形时变形分散在许多晶粒内进行,变形也会均匀些,虽然多晶体变形具有不均匀性,晶体不同地方的变形程度不同,位错塞积程度不同,位错塞积越严重越容易导致材料的及早破坏,晶粒越细小的话,会使金属的变形更均匀,在材料破坏前可以进行更多的塑性变形,断裂前可以承受较大的变形,塑性韧性也越好。

所以细晶粒金属不仅强度高,硬度高,而且在塑性变形过程中塑性也较好。

3..珠光体形成时钢中碳的扩散情况及片,粒状珠光体的形成过程?4、试比较贝氏体转变、珠光体转变和马氏体转变的异同。

答:从以下几个方面论述:形成温度、相变过程及领先相、转变时的共格性、转变时的点阵切变、转变时的扩散性、转变时碳原子扩散的大约距离、合金元素的分布、等温转变的完全性、转变产物的组织、转变产物的硬度几方面论述。

试比较贝氏体转变与珠光体转变的异同点。

对比项目珠光体贝氏体形成温度高温区(A1以下)中温区(Bs以下)转变过程形核长大形核长大领先相渗碳体铁素体转变共格性、浮凸效应无有共格、表面浮凸转变点阵切变无有转变时扩散Fe、C均扩散Fe不扩散、C均扩散转变合金分布通过扩散重新分布不扩散等温转变完全性可以不一定转变组织α+Fe3C α+Fe3C (上贝氏体)α+ε—Fe3C(下贝氏体)转变产物硬度低中5..珠光体、贝氏体、马氏体的特征、性能特点是什么?片状P体,片层间距越小,强度越高,塑性、韧性也越好;粒状P体,Fe3C颗粒越细小,分布越均匀,合金的强度越高。

钢的热处理复习与思考及答案

钢的热处理复习与思考及答案

第四章 钢的热处理?复习与思考一、名词解释 1.热处理 热处理是采用适当的方式对金属材料或工件进行加热、保温和冷却以获得预 期的组织结构与性能的工艺。

2.等温转变 等温转变是指工件奥氏体化后,冷却到临界点以下的某一温度区间内等温保 持时,过冷奥氏体发生的相变。

3.连续冷却转变 连续冷却转变是指工件奥氏体化后以不同冷速连续冷却时过冷奥氏体发生 的相变。

4.马氏体 马氏体是碳或合金元素在α-Fe 中的过饱和固溶体。

5.退火 钢的退火是将工件加热到适当温度,保持一定时间,然后缓慢冷却的热处理 工艺。

6.正火 正火是指工件加热奥氏体化后在空气中冷却的热处理工艺。

7.淬火 钢的淬火是指工件加热奥氏体化后以适当方式冷却获得马氏体或(和)贝氏体 组织的热处理工艺。

8.回火 回火是指工件淬硬后,加热到 Ac1 以下的某一温度,保温一定时间,然后冷 却到室温的热处理工艺。

9.表面热处理 表面热处理是为改变工件表面的组织和性能,仅对其表面进行热处理的工 艺。

10.渗碳 为提高工件表层碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度,将工件在渗 碳介质中加热、保温,使碳原子渗入的化学热处理工艺称为渗碳。

11.渗氮在一定温度下于一定介质中,使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺称为 渗氮,又称氮化。

二、填空题 1.整体热处理分为 退火 、 正火 、 淬火 和 回火 等。

2.根据加热方法的不同,表面淬火方法主要有: 感应加热 表面淬火、 火焰加热 表面淬火、 电接触加热 表面淬火、 电解液加热 表面淬火 等。

3.化学热处理方法很多,通常以渗入元素命名,如 渗碳 、 渗氮 、 碳氮 共渗 和 渗硼 等。

4.热处理工艺过程由 加热 、 保温 和 冷却 三个阶段组成。

5.共析钢在等温转变过程中,其高温转变产物有: P 、 S 和 T。

6.贝氏体分 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。

7.淬火方法有: 单介质 淬火、 双介质 淬火、 马氏体分级 淬火 和 贝氏体等温 淬火等。

第1章1.9钢的热处理练习题参考答案

第1章1.9钢的热处理练习题参考答案

第1章1.9 钢的热处理练习题参考答案一、填空题1. A 晶核的形成;A 晶核的长大;剩余Fe3C的溶解;A 成分的均匀化;2.都是由F 和Fe3C组成的机械混合物;T的片层间距比P的片层间距小、强度硬度比P高;3.羽毛;针;4.亚共析钢多一条铁素体析出线,过共析钢多一条渗碳体析出线;5.板条状;针状;板条状;6.靠右;小;7.加热;保温;冷却;形状,组织与性能;8. A c3以上20~30℃;亚共析;9.使P 中的Fe3C球化,降低硬度,便于加工;高碳钢;10. Ac3 以上30~50℃;Acl 以上30~50℃;11. 低;多;12.小;13. Fe 一Fe3C 相图,C 曲线;14. 获得所要求的力学性能、消除内应力、稳定组织和尺寸;低;15. 碳的偏聚、马氏体的分解、残余奥氏体的转变、渗碳体的聚集长大和铁素体再结晶;16. 分解、吸收、扩散;17. S 中的Fe3C 呈片状,而回火S 中的Fe3C 呈粒状;在强度、硬度相同时,回火S 韧性比正火S 的好;二、选择题1.b ,d ;2.a ,d ;3.c ;4.b ;5.b,d ;6.c ;7.b ;8.c ;9.b,d ; 10.a ;11.c ; 12.a ; 13.b ; 14.d ; 15.a ; 16.a ; 17.c ; 18.c ; 19.a,b,c ; 20.d 。

三、判断题1.×;2.×;3.×;4.√;5.√;6.×;7.√;8.×;9.×;10.×;11.×;12.×;13.√;14.√;15.×;16.×;17.√。

四、综合分析题1.答:不一定。

本质晶粒度表示在特定的加热条件下A 晶粒有长大的倾向。

本质细晶粒钢是指钢特定的加热条件下,A晶粒不容易长大。

而本质粗晶粒钢是指钢特定的加热条件下,A晶粒迅速长大。

超过规定的温度,阻止A晶粒长大的碳化物也溶解后,本质细晶粒钢的A 晶粒并不一定比本质粗晶粒钢的细。

金属工艺学钢的热处理试卷(练习题库)(2023版)

金属工艺学钢的热处理试卷(练习题库)(2023版)

金属工艺学钢的热处理试卷(练习题库)1、何谓钢的热处理?钢的热处理操作有哪些基本类型?试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位2、奥氏体的起始晶粒度3、实际晶粒度4、本质晶粒度5、马氏体6、贝氏体7、屈氏体8、索氏体9、珠光体10、奥氏体含义11、残余奥氏体12、过冷奥氏体13、时效处理14、冷处理15、回火16、淬火17、正火18>退火19、淬火临界冷却速度(Vk)20、淬透性21、淬硬性22、再结晶23、重结晶24、调质处理25、变质处理26、指出A1、A3>Acm;AC1>AC3>Accm;Ari、Ar3、ArCn1各临界点的意义。

27、何谓本质细晶粒钢?本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细?28、珠光体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点?29、贝氏体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点?30、马氏体组织有哪几种基本类型?它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能有何特点?马氏体的硬度与含碳量关31、何谓等温冷却及连续冷却?试绘出奥氏体这两种冷却方式的示意图。

32、为什么要对钢件进行热处理?33、试比较共析碳钢过冷奥氏体等温转变曲线与连续转变曲线的异同点。

34、淬火临界冷却速度Vk的大小受哪些因素影响?它与钢的淬透性有何关系?35、将C5πIm的T8钢加热至760℃并保温足够时间,问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织:珠光体,索氏体36、退火的主要目的是什么?生产上常用的退火操作有哪几种?指出退火操作的应用范围。

37、何谓球化退火?为什么过共析钢必须采用球化退火而不采用完全退火?38、确定下列钢件的退火方法,并指出退火目的及退火后的组织39、正火与退火的主要区别是什么?生产中应如何选择正火及退火?40、指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织:(1)20钢齿轮(2)45钢小轴(341、一批45钢试样(尺寸Φ1510n≡),因其组织、晶粒大小不均匀,需采用退火处理。

钢的热处理习题与思考题参考答案

钢的热处理习题与思考题参考答案

《钢的热处理》习题与思考题参考答案(一)填空题1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。

2.淬火钢低温回火后的组织是 M回(+碳化物+Ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σe 的结构件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。

3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。

4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。

5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。

6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析(高碳钢)钢。

7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。

8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。

(二)判断题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。

(×)2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。

当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。

(×)3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。

(×)4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。

(√)5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。

(×)6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。

(√)(三)选择题1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。

A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体2.若钢中加入合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。

A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是 A 。

第六章 钢的热处理参考答案

第六章  钢的热处理参考答案

第六章钢的热处理习题参考答案一、解释下列名词答:1、奥氏体:碳在γ-Fe中形成的间隙固溶体。

过冷奥氏体:处于临界点A1以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。

残余奥氏体:M转变结束后剩余的奥氏体。

2、珠光体:铁素体和渗碳体的机械混合物。

索氏体:在650~600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。

屈氏体:在600~550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。

贝氏体:过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。

马氏体:碳在α-Fe中的过饱和固溶体。

3、临界冷却速度V K:淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。

4、退火:将工件加热到临界点以上或在临界点以下某一温度保温一定时间后,以十分缓慢的冷却速度(炉冷、坑冷、灰冷)进行冷却的一种操作。

正火:将工件加热到A c3或A ccm以上30~80℃,保温后从炉中取出在空气中冷却。

淬火:将钢件加热到Ac3或Ac1以上30~50℃,保温一定时间,然后快速冷却(一般为油冷或水冷),从而得马氏体的一种操作。

回火:将淬火钢重新加热到A1点以下的某一温度,保温一定时间后,冷却到室温的一种操作。

冷处理:把冷到室温的淬火钢继续放到深冷剂中冷却,以减少残余奥氏体的操作。

时效处理:为使二次淬火层的组织稳定,在110~150℃经过6~36小时的人工时效处理,以使组织稳定。

5、调质处理:淬火后再进行的高温回火或淬火加高温回火6、淬透性:钢在淬火后获得淬硬层深度大小的能力。

淬硬性:钢在淬火后获得马氏体的最高硬度。

7、回火马氏体:过饱和的α固溶体(铁素体)和与其晶格相联系的ε碳化物组成的混合物。

回火索氏体:在F基体上有粒状均匀分布的渗碳体。

回火屈氏体:F和细小的碳化物所组成的混合物。

8、第一类回火脆性:淬火钢在250℃~400℃间回火时出现的回火脆性。

第二类回火脆性:淬火钢在450℃~650℃间回火时出现的回火脆性。

10、表面淬火:采用快速加热的方法,将工件表层A化后,淬硬到一定深度,而心部仍保持未淬火状态的一种局部淬火法。

钢的热处理(含答案)

钢的热处理(含答案)

第五章钢的热处理〔含答案〕一、填空题〔在空白处填上正确的内容〕1、将钢加热到,保温肯定时间,随后在中冷却下来的热处理工艺叫正火。

答案:Ac 或Ac 以上50℃、空气3 cm2、钢的热处理是通过钢在固态下、和的操作来转变其内部,从而获得所需性能的一种工艺。

答案:加热、保温、冷却、组织3、钢淬火时获得淬硬层深度的力量叫,钢淬火时获得淬硬层硬度的力量叫。

答案:淬透性、淬硬性4、将后的钢加热到以下某一温度,保温肯定时间,然后冷却到室温,这种热处理方法叫回火。

答案:淬火、Ac15、钢在肯定条件下淬火时形成的力量称为钢的淬透性。

淬透层深度通常以工件到的距离来表示。

淬透层越深,表示钢的越好。

答案:马氏体〔M〕、外表、半马氏体区、淬透性6、热处理之所以能使钢的性能发生变化,其根本缘由是由于铁具有转变,从而使钢在加热和冷却过程中,其内部发生变化的结果。

答案:同素异构、组织7、将钢加热到,保温肯定时间,随后在中冷却下来的热处理工艺叫正火。

答案:Ac 或Ac 以上30℃~50℃、空气3 cm8、钢的渗碳是将零件置于介质中加热和保温,使活性渗入钢的外表,以提高钢的外表的化学热处理工艺。

答案:渗碳、碳原子、碳含量9、共析钢加热到Ac 以上时,珠光体开头向转变,通常产生于铁素体和1渗碳体的。

答案:奥氏体〔A〕、奥氏体晶核、相界面处10、将工件放在肯定的活性介质中,使某些元素渗入工件外表,以转变化学成分和,从而改善外表性能的热处理工艺叫化学热处理。

答案:加热和保温、组织11、退火是将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度,保温肯定时间,然后冷却,以获得接近组织的热处理工艺。

答案:缓慢〔随炉〕、平衡状态12、将钢加热到温度,保温肯定时间,然后冷却到室温,这一热处理工艺叫退火。

答案:适当、缓慢〔随炉〕13、V 是获得的最小冷却速度,影响临界冷却速度的主要因素是。

临答案:全部马氏体〔全部M〕、钢的化学成分14、钢的热处理是将钢在肯定介质中、和,使它的整体或外表发生变化,从而获得所需性能的一种工艺。

第五章 钢的热处理工艺(课件含习题和答案)

第五章 钢的热处理工艺(课件含习题和答案)

• 2.合金元素,(C0%↑→左移) • C0以外,所有合金元素溶入A中,增大过冷 A稳定性——右移 • 非碳化物形成元素,Si,Ni, Cu, 不改变C曲 线形状 • 强碳化物形成元素,Cr,Mo,W,V, Nb, Ti, 改 变C曲线形状 • 除C0,Al 外,均使Ms,Mf 下降,残余A↑
(二)A化条件的影响
(5)回火温度与机械性能的关系
• 200度以下,HRC不变。 • 200-300度,M分解,残余A转变为马氏体, 硬度降低不大,高碳钢硬度有一定的升高。 • >300度,HRC降低。 • 韧性:400度开始升高,600度最高。 • 弹性极限:在300-400度最高。 • 塑性:在600-650度最高。
一、过冷奥氏体的等温转变
• 1.共析钢过冷A等温转变曲线。 • 冷却到一定温度,保温,测量A过冷转变开 始和终了时间 • A1以上:A稳定 • A1以下:A不稳定,过冷 • C曲线有一最小孕育期: • 1:T↓,A——P的驱动力F提高 • 2:T↓——D↓
2.共析钢过冷奥氏体等温转变产物 的组织和特征
• 一、淬火 • 二、钢的淬透性 • 三、回火
一、淬火
• 加热到AC3、AC1相变温度以上,保温,快速冷 却→M+A’ • 1.淬火温度的决定 • 亚共析钢Ac3+30---50度 • 共析钢Ac1+30----50度 • 过共析钢 Ac1+30----50度 • 淬火温度过高→A粗大→M粗大→力学性能↓, • 淬火温度过高→A粗大→M粗大→淬火应力↑→变 形,开裂↑
3.奥氏体晶粒度的控制
• • • • • • • • a. 加热工艺 加热温度,保温时间 b. 钢的成分——合金化 A中C%↑→晶粒长大↑ MxC%↑→是粒长大↓ 1)碳化物形成元素 细化晶粒 2)Al→本质细晶钢 3)Mn 、P促进长大

习题三 钢的热处理

习题三 钢的热处理

习题三钢的热处理1、将Φ5mm的T8钢加热到760℃并保温足够时间,问采用何种冷却工艺可得到如下组织:珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体+马氏体,马氏体+少量残余奥氏体。

请在C曲线上描绘出工艺曲线示意图。

2、指出下列工件淬火及回火温度,并说明回火组织和硬度:(1) 45钢小轴(要求综合机械性能)(2) 65钢弹簧(3) T8钢锉刀3、某厂生产磨床,齿轮箱中的齿轮采用45钢制造,要求齿部表面硬度为52-58HRC,心部硬度为20HRC,其工艺路线为:下料-锻造-热处理-机加工-热处理-机加工-成品。

问:(1)其热处理各应选择何种工艺?目的是什么?(2)如改用20Cr代替45钢,所选用的热处理工艺应作哪些改变?4、为什么经调质的工件比正火的工件具有较好的机械性能(同一硬度下比较)?5、完全退火的主要目的是什么?共、过共析钢能否使用该工艺?球化退火的特点是什么?6、指出下列钢件正火的主要目的: 20钢齿轮, 45钢小轴, T12钢锉刀7、对于过共析碳钢,何时下采用正火?何时采用球化退火?8、确定下列钢件的退火方法:(1)经冷轧后的10钢钢板,要求降低硬度(2)ZG35的铸造齿轮(3)锻造过热的60钢锻坯(4)具有网状渗碳体的T12钢坯9、生产上常采用增加钢中珠光体数量的方法来提高亚共析钢的强度,为此应采用何种热处理工艺,为什么?10、判断下列说法是否正确:(1)钢在奥氏体化后,冷却时形成的组织主要取决于钢的加热温度。

(2)低碳钢与高碳钢工件为了便于切削加工,可预先进行球化退火。

(3)钢的实际晶粒度主要取决于钢在加热后的冷却速度。

(4)过冷奥氏体冷却速度快,钢冷却后的硬度越高(5)钢中合金元素越多,钢淬火后的硬度越高(6)同一钢种在相同加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。

(7)钢经过淬火后是处于硬脆状态。

(8)冷却速度越快,马氏体的转变点Ms和Mf越低。

(9)淬火钢回火后的性能主要取决于回火后的冷却速度。

8章钢的热处理习题

8章钢的热处理习题

8章钢的热处理1、A 共析钢等温转变曲线上,当过冷度较小时,奥氏体将转变成_____。

A.珠光体组织B.索氏体组织C.屈氏体组织D.贝氏体组织2、C 在等温冷却转变曲线上,过冷奥氏体在高温区的转变产物是_____。

A.F B.A C.P D.M3、D 在等温冷却转变曲线上,过冷奥氏体在中温区的转变产物是_____。

A.珠光体B.马氏体C.索氏体D.贝氏体4、B 在等温冷却转变曲线上,过冷奥氏体在低温区的转变产物是_____。

A.珠光体B.马氏体C.索氏体D.贝氏体5、D 临界冷却速度V临是钢淬火时获得全部_____组织的最小冷却速度。

:A.F B.P C.S D.M6、D 共析钢加热到奥氏体化后,以不同的冷却方式冷却,可以获得_____。

A.三种组织B.四种组织C.五种组织D.六种组织7、C 在共析钢等温冷却C曲线上,低于230℃是织A.珠光体的转变区B.贝氏体的转变区C.马氏体的转变区D.铁素体的转变区8、D 珠光体类型组织是指_____。

A.P B.S C.T D.A+B+C9、B 索氏体是铁素体与渗碳体的_____状的机械混合物。

A.粗片B.细片C.极细片D.蠕虫10、C B下是_____的机械混合物。

A.F与Fe3C B.F与碳化物C.过饱和碳的铁素体与碳化物D.碳化物与残余奥氏体!11、B M 是_____。

A.机械混合物B.过饱和的铁素体C.过冷奥氏体D.碳化轴与残余臭氏体12、C 共析钢为获得强而韧的B下,热处理冷却时温度应控制在_____。

A.一50~℃以下B.230℃以下C.250℃~350℃D.350~550℃13、B M随着回火温度的升高,强度和硬度、塑性和韧性的变化是_____。

A.提高/降低B.降低/提高C.不变/提高D.降低/不变14、D 回火脆性是指在某些温度范围内回火时,明显下降的是_____。

A.强度B.硬度C.塑性D.韧性15、B淬火钢出现不可逆回火脆性的温度是_____。

金属工艺学第二章(钢的热处理)思考题答案

金属工艺学第二章(钢的热处理)思考题答案

金属工艺学第二章(钢的热处理)思考题答案《金属工艺学》第二章钢的热处理复习思考题参考答案 1. 简述热处理定义及作用。

答:热处理:是将钢在固态下进行加热,保温和冷却,改变其内部组织从而获得所需要性能的金属加工工艺。

作用:热处理能有效地改善钢的组织,提高其力学性能,延长使用寿命。

2. 热处理中的相变温度A1、AC1、Ar1各表示什么意义?答:A1表示共析钢缓慢加热时奥氏体转变温度。

AC1表示共析钢实际加热时奥氏体转变温度。

Ar1表示共析钢实际冷却时奥氏体转变温度。

3.什么是过冷奥氏体?过冷奥氏体等温转变曲线为什么又称C曲线?C曲线的“鼻尖”有什么意义?答:奥氏体连续冷却至A1以下尚不及转变的奥氏体,处于不稳定的过冷状态,通常称这种不稳定的过冷状态奥氏体为“过冷奥氏体”过冷奥氏体转变开始和终结曲线,通常称为“等温转变曲线”因其形状像英文字母“C”故又称C曲线。

C曲线的“鼻尖”部位(约550?C),过冷奥氏体等温转变的润育期最短,转变速度最快,既在此温度时,过冷奥氏体最不稳定。

4. 简述共析钢过冷奥氏体在A1~Ms温度之间,不同温度等温转变的产物和性能?答:1、高温转变区(A1~550?C),转变产物为珠光体,强度、硬度较铁素体高。

2、中温转变区(550?C~Ms),转变产物为贝氏体,强度硬度高,并有良好的塑性和韧性,综合力学性能较好。

3、低温转变区(Ms线以下),转变产物为马氏体,强度硬度很高,耐磨性也很高,塑性和韧性差。

5.什么是马氏体?是否所有马氏体的性能(特别是硬度)都相同?为什么?答:马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,具有很高的强度、硬度、耐磨性。

马氏体的组织形态和性能因碳的过饱和度不同而有很大的差异,碳的过饱和度>1%,马氏体呈片状;碳的过饱和度<0.2%,马氏体呈板条状;片状马氏体的硬度比板条状马氏体高。

6.正火与退火有什么区别?什么情况下正火可以代替退火?答:冷却条件不同,正火是直接出炉空冷,退火是随炉冷却,或者冷却到一定温度后才出炉空冷。

钢的热处理(答案)

钢的热处理(答案)

钢的热处理一、选择题1.加热是钢进行热处理的第一步,其目的是使钢获得(B )。

A.均匀的基体组织 B.均匀的A体组织 C.均匀的P体组织 D.均匀的M体组织2.下列温度属于钢的高、中、低温回火温度范围的分别为(A )(D )(B )。

A.500℃ B.200℃ C.400℃ D.350℃3.碳钢的淬火工艺是将其工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(D )。

A.随炉冷却 B.在风中冷却 C.在空气中冷却D.在水中冷却4.正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(C )。

A.随炉冷却 B.在油中冷却C.在空气中冷却 D.在水中冷却5.完全退火主要用于(A )。

A.亚共析钢 B.共析钢 C.过共析钢 D.所有钢种6.共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是( C)。

A.P B.S C.B D.M7.退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是(A )。

A.随炉冷却 B.在油中冷却 C.在空气中冷却 D.在水中冷却二、是非题1. 完全退火是将工件加热到Acm以上30~50℃,保温一定的时间后,随炉缓慢冷却的一种热处理工艺。

√2. 合金元素溶于奥氏体后,均能增加过冷奥氏体的稳定性。

×3. 渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层,然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。

×4. 马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关,而与冷却速度无关。

×三、填空题1. 共析钢中奥氏体形成的四个阶段是:(奥氏体晶核形成),(奥氏体晶核长大),残余Fe3C溶解,奥氏体均匀化。

2. 化学热处理的基本过程,均由以下三个阶段组成,即(介质分解),(工件表面的吸收),活性原子继续向工件内部扩散。

3. 马氏体是碳在(α-Fe)中的(过饱和溶液)组织。

4. 在钢的热处理中,奥氏体的形成过程是由(加热)和(保温)两个基本过程来完成的。

5. 钢的中温回火的温度范围在(350~500 ℃),回火后的组织为(回火托氏体)。

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《钢的热处理》习题与思考题参考答案(一)填空题1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。

2.淬火钢低温回火后的组织是 M回(+碳化物+Ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σe 的结构件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。

3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。

4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。

5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。

6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析(高碳钢)钢。

7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。

8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。

(二)判断题1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。

(×)2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。

当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。

(×)3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。

(×)4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。

(√)5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。

(×)6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。

(√)(三)选择题1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。

A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体2.若钢中加入合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。

A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是 A 。

A.Accm+(30~50)℃ B.Accm-(30~50)℃ C.Ac1+(30~50)℃ D.Ac1-(30~50)℃4.钢丝在冷拉过程中必须经 B 退火。

A.扩散退火 B.去应力退火 C.再结晶退火 D.重结晶退火5.工件焊接后应进行 B 。

A.重结晶退火 B.去应力退火 C.再结晶退火 D.扩散退火6.某钢的淬透性为J,其含义是 C 。

A.15钢的硬度为40HRC B.40钢的硬度为15HRCC.该钢离试样末端15mm处硬度为40HRC D.该钢离试样末端40mm处硬度为15HRC(四)指出下列钢件的热处理工艺,说明获得的组织和大致的硬度:① 45钢的小轴(要求综合机械性能好);答:调质处理(淬火+高温回火);回火索氏体;25~35HRC。

② 60钢簧;答:淬火+中温回火;回火托氏体;35~45HRC。

③ T12钢锉刀。

答:淬火+低温回火;回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体;58~62HRC。

(五)车床主轴要求轴颈部位的硬度为50~52HRC,其余地方为25~30HRC,其加工路线为:锻造→正火→机械加工→调质→轴颈表面淬火→低温回火→磨加工。

请指出:①从20、45、60、T10钢中,选择制造主轴的钢材:②正火、调质、表面淬火、低温回火的目的;③轴颈表面处的组织和其余地方的组织。

答: 45钢;②正火改善切削性能;调质获得较好的综合机械性能;表面淬火使表面获得马氏体,提高表面的耐磨性能;低温回火消除残余应力,稳定尺寸,改善塑性与韧性。

③轴颈表面处的组织为回火马氏体;其余地方的组织为回火索氏体。

(六)现需制造一汽车传动齿轮,要求表面具有高的硬度、耐磨性和高的接触疲劳强度,心部具有良好韧性,应采用如下哪种材料及工艺,为什么?① T10钢经淬火+低温回火; 45钢经调质地处理;③用低碳合金结构钢20CrMnTi经渗碳+淬火+低温回火。

答:T10钢经淬火+低温回火的组织为回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体,硬度为58~62HRC,表面具有高的硬度、耐磨性,但心部韧性差,因此,①不合适。

45钢经调质处理后的组织为回火索氏体,硬度为25~35HRC,综合机械性能较好,但表面不耐磨,因此,②不合适。

用低碳合金结构钢20CrMnTi经渗碳+淬火+低温回火后,表面组织为回火马氏体+合金碳化+少量残余奥氏体,硬度为60~67HRC,表面具有高的硬度、耐磨性,且心部组织为回火马氏体+少量铁素体,硬度为50~55HRC,具有较高的强度和一定的韧性,因此,③合适。

第一次测练试题参考答案《材料的性能》一、填空题1.机械设计时常用和两种强度指标。

2.设计刚度好的零件,应根据弹性模量指标来选择材料。

3.屈强比是与之比。

4.材料主要的工艺性能有铸造性能、可锻性、焊接性和热处理性能(或切削性能)。

二、判断题1.材料硬度越低,其切削加工性能就越好。

(×)2.材料的E值越大,其塑性越差。

(×)3.材料的抗拉强度与布氏硬度之间,近似地成一直线关系。

(√)4.各种硬值之间可以互换。

(×)三、选择题1.低碳钢拉伸应力一应变图中,曲线上对应的最大应用值称为 C 。

A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度D、断裂强度2.材料开始发生塑性变形的应力值叫做材料的 B 。

A、弹性极限B、屈服强度C、抗拉强度D、条件屈服强度3.测量淬火钢及某些表面硬化件的硬度时,一般应用 C 。

A、HRAB、HRBC、HRCD、HB4.有利于切削加工性能的材料硬度范围为 C 。

A、<160HBB、>230HBC、(150~250)HBD、(60~70)HRC四、问答题2.常用的测量硬度方法有几种?其应用范围如何?答:1)布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度;2)布氏硬度主要用于软材料的测量,如退火钢、调质钢和有色金属等;洛氏硬度主要用于中、硬材料的测量,如淬火钢、调质钢和表面硬层等;维氏硬度主要用于显微组织中第二相的测量。

《材料的结构》一、填空题1.晶体与非晶体的最根本区别是原子在三维空间的排列规律性不同,前者有序,后者无序。

2.金属晶体中常见的点缺陷是空位、间隙原子和置换原子,线缺陷是位错,面缺陷是晶界。

3.在常见金属晶格中,原子排列最密的晶向,体心立方晶格是〈111〉,而面心立方晶格是〈110〉。

4.晶体在不同晶向上的性能是不同,这就是单晶体的各向异性现象。

一般结构用金属为多晶体,在各个方向上性能近似相同,这就是实际金属的伪各相同性现象。

5.同素异构转变是指当外部的温度和压强改变时,金属由一种晶体结构向另一种晶体结构转变的现象。

二、判断题1.因单晶体具有各向异性,所以实际金属的晶体在各个方向上的性能是不相同的。

(×)2.金属理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。

(√)3.金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。

(√)4.在室温下,金属的晶粒越细,则其强度愈高和塑性愈低。

(×)5.实际金属中存在着点、线和面缺陷,从而使得金属的强度和硬度均下降。

(×)三、选择题1.晶体中的位错属于 D 。

A、体缺陷B、点缺陷C、面缺陷D、线缺陷1.多晶体具有 A C 。

A、各向同性B、各向异性C、伪各向同性D、伪各向异性3.金属原子的结合方式是 C 。

A、离子键B、共价键C、金属键D、分子键4.固态金属的结构特征是 B 。

A、短程有序排列B、长程有序排列C、完全无序排列D、部分有序排列5.室温下,金属的晶粒越细小,则 D 。

A、强度高、塑性低B、强度低、塑性低C、强度低、塑性高D、强度高、塑性高四、问答题实际金属晶体中存在哪几种晶体缺陷?它们对金属的机械性能的影响有什么?答:1)点缺陷、线缺陷(位错)、面缺陷(晶界);2)随着点缺陷密度的增加,材料的强度和硬度提高(固溶强化),而塑性与韧性下降;随着位错密度的增加,材料的强度和硬度提高(位错强化或加工强化),而塑性与韧性下降;晶粒越细小,晶界面积越多,材料的强度和硬度越高(细晶强化),同时塑性与韧性越好。

《纯金属的凝固》一、填空题1.在金属学中,通常把金属从液态向固态的转变称为结晶,而把金属从一种结构的固态向另一种结构的固态的转变称为同素异构转变(或多晶型转变)。

2.当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作用是增加非自发形核(或非均匀形核)。

3.液态金属结晶时,获得细晶粒组织的主要方法是增加过冷度和变质处理(或孕育处理)。

4.过冷度是理论结晶温度与实际结晶温度之差。

一般金属结晶时,过冷度越大,则晶粒越细。

二、判断题1.凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。

(×)2.金属结晶时,冷却速度愈大,则其结晶后的晶粒愈细。

(√)3.在其它条件相同时,金属模浇注的铸件晶粒比砂模浇注的铸件晶粒更细。

(√)4.在其它条件相同时,铸成薄件的晶粒比铸成厚件的晶粒更细。

(√)5.在实际生产条件下,金属凝固时的过冷度都很小(<30℃),其主要原因是由于非均匀形核的结果。

(√)三、选择题1.液态金属结晶时, C 越大,结晶后金属的晶粒越细小。

A、形核率NB、长大率GC、比值N/GD、比值G/N2.纯金属结晶时,冷却速度越快,则实际结晶温度将 B 。

A、越高B、越低C、越接近理论结晶温度D、没有变化四、问答题晶粒大小对金属性能有何影响?金属在结晶过程中如何细化晶粒?答:1)晶粒越细小,材料的强度和硬度越高(细晶强化),同时塑性与韧性越好。

2)增加过冷度,提高均匀形核率;变质处理增加非自发形核率;增加振动与搅拌,破碎晶粒。

《合金的相结构》一、填空题1.Cr、V在γ-Fe中将形成置换固溶体,C、N在γ-Fe中则形成间隙固溶体。

2.合金的相结构有固溶体和金属间化合物两种,前者有较高的塑性和韧性性能,适合于做合金基体相;后者有较高的硬度性能,适合做强化相。

3.组织的定义是在显微镜下,合金中各相的形状、大小和分布所构成的综合体。

二、判断题1.置换固溶体可能形成无限固溶体,间隙固溶体只可能是有限固溶体。

(√)2.合金中的固溶体一般说塑性较好,而金属化合物的硬度较高。

(√)3.合金中凡成分相同、晶体结构相同,并有界面与其他部分分开的均匀组成部分叫做相。

(×)三、选择题1.渗碳体属于 B 。

A、间隙固溶体B、间隙化合物C、间隙相D、正常化合物2.固溶体的晶体结构是 A 。

A、溶剂的晶型 B、溶质的晶型 C、复杂晶型 D、其他晶型3.金属化合物的特点是 C 。

A、高塑性B、高韧性C、高硬度D、高强度四、问答题1.试述固溶强化、位错强化、细晶强化和弥散强化的强化原理,并说明它们的主要区别。

答:1)固溶强化是随着溶质浓度的增加,晶格畸变增大,阻碍位错运动的能力增加,因此,材料的强度和硬度提高;位错强化是随着位错密度的增加,由于位错之间的交互作用增强,导致位错缠结和钉轧,对滑移的阻力增加,使塑性变形抗力显著升高,因此,材料的强度和硬度提高;细晶强化是晶粒越细小,晶界面积越多,阻碍位错运动的能力超强,因此,材料的强度和硬度越高;弥散强化属于第二相强化,原理是位错经过(绕过或切过)第二相时,受到较大的阻力作用,因此,材料的强度和硬度提高。

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