金属热管理解决方法试题.doc

''热处理试题参考一、 金属固态相变有哪些主要特征？哪些因素构成相变阻力？ 哪些构成相变驱动力？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新、旧相之间存在一定位向关系,并且新相往往在旧相的一定晶面上开始形成, 这个晶面称为惯习面.3. 相变阻力大（新相于母相之间必然存在弹性应变和应力，系统额外增加一项弹 性应变能） 相界面上原子强制匹配引起的弹性应变能共格半共格非共格新、旧相比容差弹性应变能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 驱动力：过冷度或过热度二、 奥氏体晶核优先在什么地方形成？为什么？ 1.奥氏体的形核 球状珠光体中： 优先在 F/Fe3C 界面形核 片状珠光体中： 优先在珠光体团的界面形核,也在 F/Fe3C 片层界面形核 奥氏体在 F/Fe3C 界面形核原因：(1) 易获得形成 A 所需浓度起伏，结构起伏和能量起伏.(2) 在相界面形核使界面能和应变能的增加减少。G = -Gv + Gs + Ge Gv体积自由能差， Gs 表面能， Ge 弹性应变能三、 简述珠光体转变为奥氏体的基本过程。 1.奥氏体的形核 2.奥氏体的长大 3. 残余碳化物的溶解 4.奥氏体 a 的均匀化四、 什么是奥氏体的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度，说明晶粒大小对钢的性能的 影响。奥氏体本质晶粒度：根据标准试验方法，在 930±10°C 保温足够时间后测得的奥氏 体晶粒大小。 奥氏体起始晶粒度：在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚相互接触时 的晶粒大小 奥氏体实际晶粒度：在某一加热条件下所得的实际奥氏体晶粒大小。 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。六、 马氏体转变有哪些主要特点？ 答：1马氏体转变的热力学特点奥氏体转变为马氏体有两个条件。第一是过冷奥氏体的冷却速度必须大于临界冷却速 度，以抑制其发生珠光体或贝氏体转变；第二是奥氏体必须深度过冷，以获得足够的转变 驱动力，所以只有低于 Ms 点以后才能发生马氏体转变（ Ms 点是开始发生马氏体转变的 温度） 。2马氏休转变的晶体学特点（1）无扩散性 马氏体转变为低温转变，此时铁原子和碳原子都已失去扩散能力。 因此马氏体转变是以无扩散方式进行的。（2）切变性 马氏体转变是晶格切变过程，在切变过程中完成晶格重组，由面心立 方晶格变成体心立方晶格。（3）共格性 马氏体转变时，新相和母相的点阵间保持了共格关系，即相界面上的 原子既属于马氏体又属于奥氏体。而且整个界面是互相牵制的，这种界面叫“切变共格界 面” 。（4）严格的位向关系和习惯面 由于马氏体转变时新相和母相之间始终保持着切变共 格性，所以马氏体转变后的新相和母相之间存在着严格的晶体学位向关系。七、 影响 Ms 点的主要因素有哪些？ 答：影响 Ms 点的因素主要有： 1化学成分 钢的 Ms 点主要取决于它的奥氏体成分，其中碳是影响最强烈的因素，随着 奥氏体中含碳量的增加，Ms 和 Mf 点都不断下降。溶人奥氏体中的合金元素除 Al.、Co 提 高 Ms 点，Si、B 不影响 Ms 点以外，绝大多数合金元素均不同程度地降低 Ms 点。一般而 言，凡是降低 Ms 点的合金元素，均会降低 Mf 点。 2奥氏体晶粒大小 实践证明，奥氏体晶粒增大会使 Ms 点升高。 3. 奥氏体的强度 随着奥氏体强度的提高，Ms 点降低。 4. 冷却速度 对于大多数工业用钢而言，连续冷却的冷却速度很大范围内不影响 Ms 点。 八、 什么是奥氏体稳定化现象？热稳定化和机械稳定化受哪些因素的影响？答：奥氏体稳定化是指奥氏体内部结构在外界因素作用下发生某种变化而使奥氏体 向马氏体转变呈现迟滞现象。通常把奥氏体稳定化分为热稳定化和机械稳定化两类。1.热稳定化：淬火时因缓慢冷却或在冷却过程中停留而引起奥氏体的稳定性提高，使 马氏体转变迟滞的现象。在 Ms 点以上点停留，使 Ms 升高，停留时间越长，Ms 下降多；在 Ms 点以下点停留一段时间，继续冷却时，M 转变并不立即进行，而是冷过一段温度后才继续 转变，这种现象称“转变迟滞效应” 。停留温度一定，随停留时间增长，稳定化程度越高，转变迟滞加强， M减少，增多；停留时间相同，随停留温度简短，稳定化程度增大；钢中 C%增加，稳定化程度增大，金属元素中碳化物元素 Cr,Mo,V 等有促进稳定化程度增 加，非碳化物形成元素，无影响。2. 机械稳定化：奥氏体在淬火过程中受到较大塑性变形而引起的稳定化现象。''变形温度越高，变形量越大，则奥氏体稳定化程度越大。九、 Md 点的物理意义是什么？应力诱发马氏体转变在什么条件下发生？答：Md 是形变诱发马氏体相变开始点，即可获得形变诱发马氏体相变的最高温度。应力诱发马氏体相变条件：在 Ms 点以上 Md 点以下发生塑性变形。十、 简述上贝氏体和下贝氏体的形貌特征，形成条件及性能差别。答：上 B：羽毛状，条状或针状。 形成条件：温度在马氏体转变温度以上、珠光体转变温度以下范 围的稍高温度；转变温 度高于下贝氏体。碳含量在低、中碳钢中，随碳含量增加，铁素体板条变薄、渗碳体量增 加。下 B：暗黑色针状或片状。 形成条件：温度在马氏体转变温度以上、珠光体转变温度以下范围的稍低温度；转变温 度低于上贝氏体。 性能差别：下贝氏体强度和韧性高上贝氏体。十一、 试述亚共析钢和过共析钢淬火加热温度的选择原则。为什么过共析钢淬火加热温度 不能超过 Accm 线？答：亚共析刚 Ac3+3050°C； 过共析钢 Ac1+3050°C 若加热到 Accm 线以上，会带来一些不良后果：（1）由于渗碳体全部融入奥氏体，使淬火 后钢的耐磨性降低（2）Ac1Accm 之间，存在未溶二次渗碳体，反而阻碍奥氏体晶粒长大， 能够细化晶粒，从而使形成显微裂纹的倾向减小， （3）由于奥氏体中碳含量显著增高，使 Ms 点降低，淬火后残余奥氏体量增多，从而降低钢的硬度（4）加热温度高，使钢的氧化. 脱碳加剧，也使淬火和开裂倾向增大，同时也缩短炉子的使用寿命。十二、 有物态变化的淬火介质的冷却特性和冷却机理如何？答：有物态变化的淬火介质沸点都低于工件淬火加热温度， 冷却特性和机理： 第一阶段：蒸汽膜阶段。淬火介质因加热气化形成导热性能差的蒸汽膜，使工件冷却速度 慢第二阶段：沸腾阶段。 工件与介质直接接触，介质在工件表面激烈沸腾，通过介质 气化不断带走大量热量，工件冷却速度快第三阶段：对流阶段。 当工件冷却至低于介质沸点时，主要靠对流方式进行冷却， 工件冷却速度比蒸汽膜阶段还要缓慢十三、 热应力、组织应力和比容差造成的变形趋向如何？答：（1）热应力：由于工件心部和表面冷却速度不一致，其冷却收缩不同而造成 内应力。热应力产生过程：冷却初期，表面冷速快，表面收缩，产生拉应力；心部冷速慢，不收缩，产生 压应力；''冷却结束，表面冷速慢，表面不收缩，产生压应力；心部 冷速快，收缩，产生拉应力；最终的淬火热应力：表面压应力、心部拉应力。（2）组织应力：由于工件表层和心部发生马氏体转变的不同时性而造成的内应力。 组织应力产生过程：冷却初期，表面发生马氏体相变，表面体积膨胀，产生压应力；心部冷速慢 牵制表面膨胀，产生拉应力；冷却结束，心部发生马氏体相变，表面体积膨胀，产生压应力；表面牵制心 部膨胀，产生拉应力； 最终的淬火组织应力：表面拉应力、心部压应力。在发生相变前主要内应力为热应力；当发生相变后主要内应力为组织应力，热应力为 辅。（3）比容差效应造成的变形趋向： 由组织转变引起的比容变化，一般总是使工件的体积在各个方向上作均匀的胀大或缩小。 如果热处理后组织中马氏体量越多，或马氏体含碳量越高，则其体积胀大就越多；而如果 残余奥氏体量越多，则体积胀大就越少。因此，热处理时可以通过控制马氏体与残余奥氏 体的相对量来控制体积变化。如果控制得当，可使体积既不胀大，也不缩小。十四、 简述钢中板条马氏体和的形貌特征和亚结构，并说明它们在性能上的差异。 答： 板条马氏体：板条状，位错（又称位错马氏体） ，片状马氏体：片状，孪晶（又称孪晶马氏体） ，含碳量1%完全为片状马氏体。 片状马氏体强度比板条马氏体高（马氏体强度主要取决于含碳量） ，板条马氏体韧性好于片 状马氏体（马氏体韧性主要取决于亚结构） 。十五、 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 +Fe3C +Fe3C （上贝氏体）+ Fe3C（下贝氏体） 转变产物硬度 低 中''十六、 简述碳钢在回火时的组织转变过程及相应性能变化。 答：碳素钢淬火后在不同温度下回火时，组织将发生不同的变化。由于组织变化会带来物 理性能的变化，而不同的组织变化，物理性能的变化也不同。通常根据物理性能的变化把 回火转变分成四种类型。 第一类回火转变：M 分解为回火 M，80250； 低碳马氏体发生碳原子向位错附近偏聚外，马氏体中析出碳化物，使马氏体碳含量降低；高碳马氏体发生分解，马氏体中过饱和碳不断以 碳化物形式析出，使 马氏体碳含量降低。产物：回火马氏体。性能：保留淬火后高硬度 第二类回火转变：残余 A 分解为回火 M 或下 B，200300； 淬火后的残余奥氏体是不稳定组织，在本阶段，残余奥氏体分解为低碳马氏体和 碳化物， 此组织为回火马氏体。 第三类回火转变：碳化物析出与转变，250400，回火 M 转变为回火 T（亚稳碳化物转 变为稳定碳化物） ， ；250400时，碳素钢 M 中过饱和的 C 几乎全部析出，将形成比 -FeXC 更稳定的碳化物。 在回火过程中除 -FeXC 外，常见的还有两种：一种其组成与 Mn5C2 相近，称为 碳化 物，用 -Mn5C2 表示；另一种是渗碳体，称 碳化物，用 -Fe3C 表示。这两种碳化物 的稳定性均高于 -FeXC 通常在 MS 以下回火残余 A 转变为 M，然后分解为回火 M，而在 B 转变区回火，残余 A 转 变为下 B。 第四类回火转变：回火 T 转变为回火 S（碳化物聚集长大， 再结晶） ，400700 。 铁素体发生回复和再结晶为等轴状、碳化物球化粗大回火索体。 主要发生如下变化： 内应力消除：宏观区域性内应力（工件内外） ，550 全部消除； 微观区域性内应力（晶粒之间） ， 500 基本消除；晶格弹性畸变应力（碳过饱和） ， 转变完即消除。 （300马氏体分解完毕） 回复与再结晶： 回火使亚结构（位错、孪晶）消失；板条和片状马氏体特征保留（回复） 、消失（再结晶） 。 碳化物聚集长大：原棒状、片状、粒状渗碳体消失、溶解，并逐渐球化长大，越来越粗大。十七、 简述合金元素对于回火转变的影响。答： 合金元素通过钢在回火时组织和碳化物的聚集长大的影响而影响其性能。 （1）高回火稳定性 （2）引起碳化物类型变化及二次硬化。十八、 何为第一类回火脆性和第二类回火脆性?如何消除？ 回火脆性：在某些温度区间回火时随回火温度的升高，钢的韧性反而下降的现象，称为 “回火脆性” 。 第一类（低温）回火脆性:是指淬火钢在 250-350回火时出现的脆性。 这种回火脆性是不可逆的，只要在此温度范围内回火就会出现脆性，目前尚无有效消除办 法。没有一个有效的热处理方法能消除钢中这种回火脆性，除非不在这个温度范围内回火， 也没有能够有效抑制产生这种回火脆性的合金元素。但可以采取以下措施减轻第一类回火''脆性。 （1）降低钢中杂质元素的含量； （2）用 Al 脱氧或加入 Nb、V、Ti 等合金元素细化 A 晶粒； （3）加入 Mo、W 等可以减轻； （4）加入 Cr、Si 调整温度范围（推向高温） ； （5）采用等温淬火代替淬火回火工艺。 第二类（高温）回火脆性：是指淬火钢在 500-650范围内回火后缓冷时出现的脆性。是 一种可逆性的回火脆性。防止方法 （1）提高钢材的纯度，尽量减少杂质； （2）加入适量的 Mo、W 等有益的合金元素； （3）对尺寸小、形状简单的零件，采用回火后快冷的方法防止方法 （1）提高钢材的纯度，尽量减少杂质； （2）加入适量的 Mo、W 等有益的合金元素； （3）对尺寸小、形状简单的零件，采用回火后快冷的方法； （4）采用亚温淬火（A1A3）：细化晶粒，减少偏聚。加热后为 A+F（F 为细条状） ，杂质会在 F 中富集，且 F 溶解杂 质元素的能力较大，可抑制杂质元素向 A 晶界偏聚。（各元素在 F 和 A 中溶解度的分配比为（F/A）： Mn0.43，Ni0.50，V1.70，Sb11.8，Sn2.2，P3.0。 很明显，在 F 中杂质元素的溶解度大于在 A 中杂质元素的溶解度，故可减轻回火脆性。 ） （5）采用高温形变热处理，使晶粒超细化，晶界面积增大，降低杂质元素偏聚的浓度。 （6）避免在 450600温度范围回火，在 600以上温度回火后应快冷。十九、 什么是二次硬化？ 答： 通常淬火钢回火时，硬度随回火温度的升高是逐渐下降的，但当钢中含有某些特殊 类型碳化物形成元素时，回火温度达到某一温度后，硬度反而随回火温度的升高而升高的 现象，称为二次硬化。 二十、 举出三种淬火方法，并说明其优缺点。 答：单液淬火，优：简便、经济、易于掌握；缺：热应力和组织应力较大，易于引起形变 和开裂 双液淬火，优：有效降低变形和开裂； 缺：水冷控制时间需要经验，难于掌握 分级淬火，优：减小变形和开裂倾向 缺：受工件尺寸限制 等温淬火，优：保证有较高强度的同时还保持有较高的韧性，淬火变形小缺：需要专门的等温浴槽 预冷淬火，优：减小各处温度差，减小开裂倾向 缺：硬度较低二十一、 什么是淬火临界冷却速度？ 答：当钢以大于某一冷却速度 Vc 的冷却速度冷却时，钢中可以全部得到马氏体，而以小于 Vc 的冷却速度冷却时，钢中就会得到珠光体和贝氏体。这一冷却速度 Vc 就称为钢的临界 冷却速度。 二十三、 碳与合金元素对珠光体转变动力学有何影响？''答：（1）碳含量 与共析钢相比，亚（过）共析钢的 C 曲线上都多出一条先共析相 的析出线，由于先析相的析出，降低了过冷 A 的稳定性，C 曲线左移。 （2）合金元素 除了 Co，大部分使 C 曲线右移，降低 P 的转变二十四、 钢的等温 TTA 图是什么？如何测定？图中各条曲线代表什么？ 等温转变图(TTA) 描述 Time Temperature Austenitization（简称“TTA” ）关系的图测定：（1）先测 Temperature Austenitization Time 图， （2）映射到 Time Temperature 从左子右：A 转变开始线，A 转变终止线，残余 Fe3C 溶解终止线，A 均匀化终止线二十五、 什么是钢的淬透性、淬硬性？影响钢的淬透性、淬硬性及淬透层深度的因素是什 么？ 答：淬透性钢在淬火时能够获得马氏体的能力。其大小是用规定条件下淬硬层深度来 表示。 淬硬性是在正常淬火条件下,钢淬火后所能达到的最高硬度，即硬化能力 影响淬透性的因素 决定因素:临界冷却速度即化学成分及奥氏体化的条件; 钢的淬硬性 影响因素: 取决于马氏体的含碳量。 工件的淬透深度-取决于钢材淬透性, 还与冷却介质、工件尺寸等外部因素有关二十六、 简述退火的目的和种类。 目的：消除铸造、锻压、焊接的缺陷； 为机械加工提供好的组织状态；最终热处理的预先热处理。 1. 低温退火 目的：消除铸、锻、焊及切削加工过程内应力。 2. 扩散退火目的：改善和消除在冶金过程中形成成分不均匀性 3. 球化退火主要对高碳工具钢、模具钢和轴承钢等进行，目的是改善碳化物分布，并使碳化物球 化为细小圆形颗粒分布在马氏体基体，提高塑性和韧性，改善切削加工性能和减少最终热 处理的变形和开裂。二十七、 什么是正火？目的如何？有何应用？ 答：将铁碳合金加热到临界点 Acs 以上适当温度并保持一定的时间，然后在空气中冷却的 工艺叫正火 钢的正火目的 消除网状碳化物、改善切削性能；使铸、锻件过热晶粒细化；消除内应 力二十八、 退火和正火的主要差别是什么？ 答： 1 退火是在炉温中缓慢的冷却的，而正火是在空气中冷却的，2 退火是为了消除应力消除缺陷，正火是为了获的珠光体使组织细化二十九、 简述钢的气体渗碳原理。 答：1，在渗碳温度下渗碳剂将发分解，产生活性高、渗入能力强的的活性碳原子C；2， 活性碳原子在工件表面上被吸收，形成固溶体或化合物；''3，当工件表面碳浓度达到一定值后，碳原子从浓度高的区向浓度底的区扩散了三十、 试比较钢经渗碳和氮化后渗层的强化机理。答：1.渗碳强化：先渗碳后淬火以获得高碳马氏体强化相2.渗氮强化，先淬火使心部获得回火 S，后氮化获得间隙固溶强化相 三十一、 简述时效的一般过程和时效硬化机制。 脱溶与时效-从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过 渡相的过程。属扩散型相变。 . 一般地：G.P 区 - 过渡相 -? 平衡相 (G.P 区：（Guinier and Preston）-在若干个原子层范围内的溶质原子聚集区) 时效硬化机制（1）内应变强化1 -? 2 + （2）切过析出颗粒强化 A.位错需要克服析出相颗粒的应力场; B.析出相颗粒表面积增大,增加表面能和畸变能 (3)绕过析出相强化 A 位错线在两个析出相颗粒之间凸出； B 相邻两个凸出位错线相连接，在析出相颗粒周围留下位错圈； C 随后新位错线重复 A、B 过程绕过上述过程的析出相，但需要更大的外力才能三十二、 不连续脱溶与珠光体转变有何相同点和不同点。 非连续脱溶过程与珠光体转变相似点：形成内部成层片状而外形呈胞状的组织 但二者完全不同。 非连续脱溶 1 2 + 1 、2 相结构相同，只是溶质原子不同于母相； 珠光体转变 ? + Fe3C 其中新相遇母相相结构和成分完全不相同。 三十三、 简述获得粒状珠光体的三种方法。 1 片状 P 加热稍高于 A1 线? A未溶 Fe3C 保温?A粒状 Fe3C 再冷缓?粒状 P 2 片状 P 加热保温稍低于 A1 线?粒状 P?球化退火 ?3 P 加热稍高于 A1 线-慢冷到 A1 线一下-得到粒状 P 三十五、 为了减少淬火冷却过程中的变形和开类，应采取什么措施？ 1）正确选材 如选择淬透性好的材料 2）合理设计工件形状 如避免截面形状悬殊的零件 3）合理消除材料缺陷， 如淬火前锻造和预备热处理 4）合理制定热处理工艺 如加热温度、冷却速度、 5）使用压床淬火 三十六、 20 钢工件，渗碳热处理后空冷，随后进行正常的淬火、回火处理，试分析工件 在渗碳空冷后及淬火回火后，由表面到心部的组织。 渗碳空冷后组织：（由表及心）珠光体+少量碳化物>珠光体?珠光体+铁素体 渗碳淬火后组织：马氏体+少量碳化物+残余奥氏体?马氏体+残余奥氏体?低碳马氏体 回火后组织： 回火马氏体+残余奥氏体?低碳回火马氏体三十七、 比较正火和调质组织？哪个性能好，为什么？''从组织上讲，该钢的正火组织为珠光体和铁素体，而调质则为回火索氏体。综合机械当然 是后者好。因为后者组织更细小，且碳化物分散度大，呈球状，因而具有良好综合性能。三十八、 热处理的目的是什么、热处理的必要条件是什么？ 目的：（1）改善可加工工艺性（2）提高使用性能，强度，硬度等 必要条件： 加热时金属或合金能够产生固态相变。三十九、 钢在加热时，由于加热不当常出现那些缺陷？ 过烧：烧熔现象出现，导致粗大晶粒、晶界局部熔化或氧化,淬火开裂； 过热：加热温度过高、保温时间过长，导致奥氏体晶粒剧烈长大。如退火时出现粗大铁素 体或魏氏组织；淬火时出现粗大马 氏体或微裂纹；正火时出现粗大铁素体或魏氏组织。 欠热、加热不足：导致奥氏体化不充分、第二相溶解不充分、缺陷组织（偏析、铁素体、 网状碳化物等）不能消除、淬火不足等。四十、 回火可以分为哪三种？分别适用于哪三类零件？ 1, 低温回火 回火温度：150250。 适用于处理各种工具、模具、量具、轴承及经渗 碳和表面淬火的工件 2、中温回火 回火温度：350-500。 适用于主要用于各类弹簧的热处理 3、高温回火 回火温度：500-650。 适用于调质广泛用于连杆、轴、齿轮等各种重要 结构件的处理。也可作为精密零件、量具等的预备热处理。 四十一、 以共析钢为例，说明将其加热奥氏体化后立即随炉冷却、在空气中冷却和在水中 冷却，各会得到什么组织？其力学性能有何差异？炉冷：珠光体 ；硬度低，塑性教高空冷：珠光体 ；硬度较低，塑韧性较好 ？ 水冷：马氏体 ；硬度较低，高强度四十二、 两个 T12 钢试样，分别加热到 780和 880，保温后水淬到室温，问那种加热 温度的马氏体晶粒更粗大？为什么？试问那种加热温度的马氏体含碳量较高？为什么？试 问那种加热温度的硬度较高？为什么？ 答 （1）880水淬后的马氏体晶粒更粗大, 因为对于过共析和过共析钢： 加热温度 Ac1 +3050，大约 780, 而 880过热， 使奥氏体晶粒粗化， （2）880水淬后的马氏体的含碳量高，因为 880的时碳化物全部溶解于 A （3）780水淬后硬度高，因为残余奥氏体增加 四十三、 指出下列工件在淬火后回火时采用的回火温度，说明其大致的硬度。(1) 45、40Cr 钢(要求较高的综合力学性能)；(2) 60、65 钢(60Si2Mn)钢弹簧；(3) T12 、T10 钢锉刀；参考第四十题四十四、 确定下列钢件的退火方法，并说明退火的目的及退火后的组织： (1) 冷轧后的 20 钢钢板，15 钢钢板、10 钢钢板，16Mn 钢钢板，要求降低硬度；(2) ZG270500、 ZG35 、ZG45 铸钢齿轮；(3) 锻造过热的 55 钢、60 钢、65 钢毛坯；65Mn''(4) 具有片状渗碳体的 T10、T12 、T13 钢；T11 钢答： 1. 再结晶退火 消除冷作硬化效应及热应力 珠光体2. 去应力退火 消除应力 珠光体3. 完全退火 降低硬度，细化晶粒 珠光体4. 球化退火 降低硬度，提高切削加工性 球状珠光体四十五、 仓库内现有三批直径均为 30mm 的 45 钢(40 钢)，40CrMnMo 钢(40CrNiMo 钢)， 9CrSi 钢(GCr15 钢，T12 钢)，由于种种原因已无法分辨，请采用热处理的方法将它们区分开 来，并说明其原因。 先进行淬火然后测其硬度硬度最高的是 9CrSi，剩下的再进行高温回火 再测其硬度, 硬 度最高的 是 40CrMnMo ,硬度最低的是 45 钢 四十六、 分析以下几种说法是否正确？为什么？ （1）过冷奥氏体的冷却速度越快，钢冷却后的硬度越高。X （2）低碳钢淬火后，只有经高温回火才可能获得优良的力学性能。 X （3）钢中合金元素愈多，则淬火后的硬度愈高。 X （4）本质细晶粒钢加热后的实际晶粒一定比本质粗晶粒钢细 X （5）同一种钢材在相同的加热条件下，水淬比油淬的淬透性好，小尺寸零件比大尺寸零件 的淬透性好。 X 完全同意。 1.错。钢淬火后的硬度由含碳量决定 2.错。低碳钢淬火后经等温回火可以获得优良的力学性能。 3.错。合金元素影响淬透性，含碳量决定淬硬性。 4.错。且与加热温度有关。 5.错。淬透性为钢的固有属性，与淬火条件无关。四十七、 什么是魏氏组织，简述魏氏组织的形成条件，对钢性能的影响及消除方法。魏氏组织： 工业上将具有针（片）状铁素体或渗碳体加珠光体的组织称作魏氏组 织 魏氏体组织: 是含碳 0.6%的碳钢或低合金钢在奥氏体晶粒体较粗和冷速较快的条件下，先 共析出铁素体呈片状或粗大羽毛状，与原奥氏体呈一定的位向关系的组织。过共析钢魏氏 体组织中的渗碳体呈针状或杆状出现于原奥氏体晶粒内部。 魏氏组织: 如果加热温度过高使奥氏体晶粒比较粗大，冷却速度又比较快，先共析相有可 能呈针状（片状）形态与片状珠光体混合存在，称为魏氏组织 。 魏氏组织可通过细化晶粒、退火或锻造并适当控制冷却速度等方法消除四十八、 如何把含碳 0.8%的碳钢的球化组织转变为：1）细片状珠光体，2）粗片状珠光 体，3）比原来组织更细的球化组织？1.等温退火（温度较高） 2.等温退火（温度较低）3.球化退火四十九、 简述感应加热表面淬火的基本原理及其优点。 1.零件处于交变磁场（感应线圈产生的）中产生感应电流（涡流） ，从而产生热量（零件阻 抗通电流产生的热量）使零件被加热，随后冷却淬火。 2.感应加热具有工艺简单，工件畸变小，生产效率高，节能，环境污染小工艺过程易于实 现机械化和自动化等优点。''五十、 高频感应加热时钢的相变有何特点？1.相变是在很大的过热度下进行的 2.由于加热过快，钢中的扩散来不及充分进行，奥氏体化不均匀 3。交变磁场会对相变产生一定的影响。五十一、 真空中的加热有何特点？ 答：1.真空热处理可以完全避免钢的氧化脱碳,得到光亮的表面质量, 2.换有脱脂,除油,除气,表面氧化物的分解以及合金元素的蒸发等效应 3.可以清除金属表面的油脂和切削液,使氧化物分解达到表面活化的状态,以改善表面的质量 和促进化学热处理时的初期反映五十二、 什么是碳势？如何控制？ 答；碳势：渗碳气氛与奥氏体之间达到动态平衡时，钢表面碳含量 碳势的控制：通过控制炉气成分来控制碳势（1）滴入式可控气氛碳势 （2）吸热式可控气氛碳势