金属热处理综合题及参考论述.pdfVIP

钢的热处理习题参考答案 从善海 2011.10.28 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和作用。 答：（1）为了改变钢材内部的组织结构，以满足对零件的加工性能和使用性能的要求所施 加的一种综合的热加工工艺过程。 （ 2 ） 热 处 理 包 括 普 通 热 处 理 和 表 面 热 处 理 ； 普 通 热 处 理 里 面 包 括 退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火 包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳 氮共渗等。 （3）热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。一个毛坯件经过预备热处理，然 后进行切削加工，再经过最终热处理，经过精加工，最后装配成为零件。热处理 在机械制造中具有重要的地位和作用，适当的热处理可以显著提高钢的机械性能， 延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料潜 力、降低结构重量、节省材料和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长 机器零件的使用寿命，做到一个顶几个、顶十几个。此外，通过热处理还可使工 件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。 2.解释下列名词： 1）奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度； 答：（1）起始晶粒度：是指在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触 时的晶粒大小。 （2）实际晶粒度：是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。 （3）本质晶粒度：根据标准试验方法，在 930±10℃保温足够时间（ 3-8 小时）后测定 的钢中晶粒的大小。 2）珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体； 答：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。 1 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）奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体； 答：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。 4）退火、正火、淬火、回火、冷处理、时效处理（尺寸稳定处理）； 答：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 Ac3 或 Accm 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）淬火临界冷却速度（Vk），淬透性,淬硬性； 答：淬火临界冷却速度（Vk）：淬火时获得全部马氏体组织的最小冷却速度。 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。 6）再结晶、重结晶； 答：再结晶：金属材料加热到较高的温度时，原子具有较大的活动能力，使晶粒的外 形开始变化。从破碎拉长的晶粒变成新的等轴晶粒。和变形前的晶粒形 状相似，晶格类型相同，把这一阶段称为“再结晶”。 重结晶：由于温度变化，引起晶体重新形核、长大，发生晶体结构的改变，称为 重结晶。 7）调质处理、变质处理。 答：调质处理：