热处理题库.doc
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1、如有侵权,请联系网站删除,仅供学习与交流热处理题库【精品文档】第 29 页一、选择题(每空2分,共20分)1、钢的热硬性是指钢在高温下保持 的能力。 【 C 】 A、高抗氧化性 B、高强度 C、高硬度和高耐磨性 D、高耐磨性2、钢的淬硬性主要取决于钢的 。 【 C 】 A、含硫量 B、含锰量 C、含碳量 D、含硅量3、一般来说,碳素钢淬火应选择 作为冷却介质。 【 C 】 A、矿物油 B、20自来水 C、20的10%食盐水溶液 D、10%碱水溶液4、钢在一定条件下淬火后,获得马氏体的能力,称为 。 【 B 】 A、淬硬性 B、淬透性 C、耐磨性 D、耐蚀性5、钢的回火处理在 后进行。 【 C
2、】 A、正火 B、退火 C、淬火 D、调制处理6、过共析钢正火的目的是 。 【 C 】A、调整硬度,改善切削加工性 B、细化晶粒,为淬火作组织准备C、消除网状二次渗碳体 D、防止淬火变形与开裂7、对于可热处理强化的铝合金,其热处理方法为 。 【 D 】 A淬火低温回火 B完全退火 C水韧处理 D固溶时效8、过共析钢的正常淬火加热温度是( )。 【 C 】 A、Acm+(3050) B、Ac3+(3050) C、Ac1+(3050) D、Ac1- (3050)9、共析钢奥氏体化后,在A1680范围内等温,其转变产物是 。 【 D 】A. 上贝氏体 B.屈氏体 C. 索氏体 D.珠光体10、为使高
3、碳钢便于机械加工,常预先进行。 【 C 】A.淬火 B.正火 C.球化退火 D.回火二、判断题(每题1分,共10分,在题号前作记号“”或“”)【 】1、 淬透性好的钢,淬火后硬度一定很高。【 】2、 实际加热时的临界点总是低于相图的临界点。【 】3、 淬火钢在回火时,其基本趋势是随着回火温度的升高,钢的强度、硬度下降,而塑性、韧性提高。【 】4、 钢回火的加热温度在A1以下,回火过程中无组织变化。【 】5、 感应加热表面淬火,淬硬层深度取决于电流频率:频率越低,淬硬层越低,淬硬层越浅;反之,频率越高,淬硬层越深。【 】6、 亚共析钢加热至Ac1和Ac3之间将获得奥氏体铁素体二相组织,在此区间,
4、奥氏体的含碳量总是大于钢的含碳量。 【 】7、化学热处理既改变工件表面的化学成分,又改变其表面组织。 【 】8、所有合金元素均使Ms、Mf点下降。 【 】9、T10和T12钢如其淬火温度样,那么它们淬火后残余奥氏体量也是一样的。 【 】10、珠光体向奥氏体的转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。一、选择题(每空2分,共20分)1、过冷奥氏体是指过冷到 温度以下,尚未转变的奥氏体。 【 C 】 A、Ms B、Mf C、A1 D、A32、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是 。 【 B 】 A、C曲线 B、铁碳相图 C、钢的Ms线 D、IT曲线3、淬火介质的冷却速度必须 临界冷却速度。 【 A 】
5、A、大于 B、小于 C、等于 D、无关4、T12钢的淬火加热温度为 。 【 C 】 A、Accm+30-50 B、Ac3+30-50 C、Ac1+30-50 D、Accm30-505、调质处理就是 的热处理。 【 C 】 A、淬火+低温回火 B、淬火+中温回火 C、淬火+高温回火 D、淬火+回火6、化学热处理与其热处理方法的主要区别是 。 【 C 】 A、加热温度 B、组织变化 C、改变表面化学成分 D、保温时间7、零件渗碳后一般须经 处理,才能使表面硬而耐磨。 【 A 】 A、淬火+低温回火 B、正火 C、调质 D、淬火8、用15号钢制造的齿轮,要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性,应采用
6、 热处理 【 C 】A、淬火+低温回火 B、表面淬火+低温回火 C、渗碳+淬火+低温回火 D、渗碳9、共析钢的过冷奥氏体在550250温度区间等温转变时,所形成的组织是 【 C 】A、马氏体 B、索氏体 C、贝氏体 D、珠光体10、调质处理后可获得综合力学性能好的组织是 。 【 C 】A、回火马氏体 B、回火托氏体 C、回火索氏体 D、索氏体二、判断题(10分,每题1分,在题号前作记号“”或“”)【 】1、 完全退火不适用于高碳钢。【 】2、扩散退火的加热温度较低,属于低温退火。【 】3、珠光体、索氏体、托氏体都是片层状的铁素体和渗碳体的混合物,所以它们的力学性能相同。【 】4、钢在实际加热条
7、件下的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。【 】5、在去应力退火过程中,钢的组织不发生变化。【 】6、钢渗碳后无需淬火即有很高的硬度和耐磨性。【 】7、由于正火较退火冷却速度快,过冷度大,转变温度较低,获得组织细,因此同一种钢,正火要比退火的强度和硬度高。【 】8、含碳量低于0.25%的碳钢,可用正火代替退火,以改善切削加工性能。【 】9、钢的含碳量越高,选择淬火加热温度也越高。【 】10、表面淬火的零件常用低碳结构钢制造,经淬火表面获得高硬度。三、名词解释(每题5分,共20分)1、钢的化学热处理 答:钢放在一定的化学介质中,使其表面与介质相互作用,吸收其中某些化学元素的原子(或离子)并
8、通过加热,使该原子自表面向内部扩散的过程称钢的化学热处理。 (5分)2、奥氏体的稳定化(5分)答:过冷A在淬火过程中发生M转变时,如果因淬火中断(在一定T下停留)或对A进行一定塑性变形后,会使随后的M转变出现迟滞或使M转变量减少,这种现象称为A的稳定化 3、脱溶沉淀答:过饱和固溶体大多数是亚稳定的,在室温放置或加热到一定温度下保持一定时间,将发生某种程度的分解,析出第二相或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相,这一过程称为脱溶或沉淀。 (5分)4、淬透性与淬硬性答:淬透性是指钢材被淬透的能力,或者说钢的淬透性是指表征钢材淬火时获得马氏体的能力特征;(3分)淬硬性是指淬成马氏体可能得到的最大硬度(
9、2分)四、简答题(30分,每题10分)1、简述钢的表面淬火的目的及应用。答:钢的表面淬火的目的是改变钢的表面的性能,提高表面的强度,硬度和耐磨性,而钢的芯部仍然保持良好的韧性,从而提高钢件的综合性能。(5分)应用:齿轮,凸轴,曲轴及各类轴类零件在扭转弯曲灯交变载荷下工作,并承受摩擦和冲击,其表面要比芯部承受更高的应力,因此,要求零件具有高的强度,硬度和耐磨性,要求芯部具有一定的强度,足够的韧性和塑性。采用表面淬火工艺可以达到这种表硬心韧的性能要求(5分)2、常见淬火的缺陷与预防。 答: 1)淬火变形,开裂 预防及补救:(1)尽量做到均匀加热及正确加热(2)正确选择冷却方法和冷却介质(3)正确选
10、择淬火工件浸入淬火介质的方式和运行方向 基本原则是:(a)淬火时应该尽量保证能够得到最均匀的冷却(b)以最小阻力方向(4)及时,正确的回火(2分)2)氧化,脱碳,表面腐蚀及过烧 (1分)3)硬度不足:由于加热温度过高或过低引起的硬度不足,除对已出现缺陷进行回火,再重新加热淬火补救外,应该严格管理炉温测控仪表,定期按计量传递系统进行校正及检修(2分)4)硬度不均匀(软点):可以进行一次回火,再次加热,再恰当的冷却介质及冷却方法的条件下淬火补救,对由于碳浓度不均匀引起的硬度不均匀,对未成形的工件,为了消除碳化物偏析或粗大,可用不同方向的锻打来改变其分布及形态,对粗大组织可进行一次退火或正火,使组织
11、细化及均匀化(3分)5)组织缺陷:有些组织缺陷尚和淬火原始组织有关,列入粗大马氏体,不仅淬火加热温度过高可以产生,还可能由于淬火前的热加工的过热组织遗传下来,因此,在淬火前采用退火等办法消除过热组织 (2分)3、奥氏体稳定化概念和奥氏体稳定化规律在生产中的应用答:(1)保留一定Ar量,以减少工件变形,方法: (5分) 采用分级淬火,在Ms点以上温度停留,产生奥氏体热稳定化,控制残留奥氏体量。 采用等温淬火,控制残留奥氏体量。 提高A化温度,增加A含碳量,降低Ms点,以增加钢中的Ar含量。(2)尽量减少Ar量,提高硬度、耐磨性、尺寸稳定性 (5分) 增加淬火时的冷却速度; 分级淬火时,选择在Ms
12、点附近,减小A的热稳定化程 度,减少Ar含量。 淬火后,尽量缩短冷处理工艺的间隔时间,增加冷处理后的M含量。 淬火后,在一定T回火,使Ar发生反稳定化,在回火冷却过程中转变为M,以提高钢的强度和硬度。五 综述题 (20分,每题10分)1. 用T12钢(锻后缓冷)做一切削工具,热处理工艺过程为:正火球化退火机加工成形淬火低温回火。各热处理工艺的目的是什么?得到什么组织?各种组织具有什么性能。答:1)正火:消除网状的二次渗碳体,同时改善锻造组织、消除锻造应力,得到片状的珠光体,片状的珠光体硬度较高,塑性韧性较差。 (3分)2)球化退火:将片状的珠光体变成粒状珠光体,降低硬度,便于机械加工;组织为粒
13、状珠光体,这种组织塑性韧性较好,强度硬度较低。 (2分)3)淬火:提高硬度、强度和耐磨性;组织为马氏体粒状碳化物残余奥氏体;这种组织具有高强度高硬度,塑性韧性差。 (3分)4)低温回火:减少或消除淬火应力,提高塑形和韧性;组织为回火马氏体粒状碳化物残余奥氏体。回火组织有一定的塑性韧性,强度、硬度高,耐磨性高。 (2分)2. 轴承外套材料GCr15钢,技术要求为:HRC60;显微组织,隐晶,细小针状马氏体,均匀分布细小碳化物及少量残余奥氏体;脱碳层深度0.08mm;淬火、回火后进行磁粉探伤检查不允许有裂纹。加工工艺流程:下料(热轧未退火圆钢)锻造成型热处理1球化退火车削加工热处理2粗磨补加回火细
14、磨精研成品。写出热处理1和热处理2的详细工艺。答:1)正火 轴承外套锻造成型后,抽验金相组织,若发现组织中存在粗大碳化物,退火前需先采用保护气氛箱式炉进行正火,正火温度为950980,保温时间45min,随后出炉吹风冷却(冷速不得小于40-50/min)。 (5分)2)淬火和回火 经切削加工的轴承外套,淬火、回火工艺曲线如图,加热温度84010,加热时间(箱式炉)为40-60min(总加热时间),在油中淬火。淬火时零件应在冷却液中上下窜动以防止产生软点。淬火冷却后,用3%-5%(质量分数)的碳酸钠水溶液清洗,并立即进行回火,回火温度150-170,保温3h。 三、名词解释(每题5分,共20分)
15、1、钢的表面热处理答:钢的表面热处理是只对钢的表面进行热处理以使其具有高的硬度和耐磨性,而心部仍保持原来钢的韧性和塑性的一类热处理方法。 (5分)2、派登处理答:将高碳钢或中碳钢经A后,先在Ar1以下适当温度(500左右)的铅浴中等温,获获得索氏体(主要索氏体)组织,(3分)这种组织试用于深度冷拔,冷拔后可获得优异的强韧性配合,称或铅浴处理。(2分)3、调质处理工艺答:习惯上将淬火加高温回火称为调质处理,(2分)高温回火温度一般在500650,回火后的组织为回火索氏体,其组织特征是由等轴状铁素体和细晶粒状碳化物构成的复相组织。(3分)4、分级淬火:答:分级淬火的特点是将奥氏体后的钢件置于温度稍
16、高于或低于Ms点的热态淬火介质中(如熔融硝盐、碱浴或热油),保持适当时间,待钢件内外层温度基本一致时取出空冷,以获得马氏体组织的淬火工艺(5分)四、简答题(30分,每题10分)1、过共析钢一般在什么温度下淬火?为什么?答:过共析钢的淬火温度一般在Ac1+30-50(3分),因为此时加热状态为细小的奥氏体晶粒和未溶解的碳化物,淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳化物,这种组织不仅有高的强度和印度,高的耐磨性,而且也有较好的韧性(2分),如果淬火温度过高,碳化物溶解,奥氏体晶粒长大,淬火后得到片状马氏体,其显微裂纹增加,脆性增大,淬火开裂倾向也增大,由于碳化物的溶解,奥氏体中含碳量增加,淬火后残
17、余奥氏体量增加,钢的硬度和耐磨性下降,因此,选择Ac1+30-50为过共析钢的一般淬火温度(5分)。2、正火和退火在应用上的对比答:生产上退火和正火有时可以相互替代,在实际选用时间上可以从以下3个方面考虑1) 从切削加工性能上方面含C量小于0.4%的钢种应该采用正火来改善切削性能,因正火即可适当减少F量,并使其呈细小、均匀分布,处理后的硬度又在最佳范围内; (2分)对于含C量较高的钢,尤其过共析钢,除了硬度高低的因素外,还有碳化物形态,分布对切削性能的影响,只有球化退火才能有效地改善切削性能; (1分)但对于一些合金元素较多的钢,尽管含C量低于4%,仍以退火来提高切削性能,如30CrMoSi,
18、38CrMoAlA 钢。 (1分)2) 改善热处理工艺性方面若考虑的主要因素是减少最终热处理淬火时的变形和开裂倾向,则宜选用退火而不用正火。因退火冷速更慢,处理后的残余内应力要小一些,对减小变形有利。 (1分)尤其是合金钢,若想促使最终热处理的奥氏体化工程加快及有利于碳化物的溶解,则应选用正火,因为正火后组织比退火更细小、均匀,有利于随后奥氏体形核提高(1分)对于轴承钢和工具钢,由于他们大多数是共析钢和过共析钢,则预备热处理必需选用球化退火,因为这类钢最终淬火钱的最佳组织就是球化组织,但在球化退火前往往必须选先进性正火处理,以消除网状碳化物,球化退火无法消除网状碳化物。 (2分)3)提高经济效
19、益方面 正火比退火生产周期短得多,这样设备利用率高,能源消耗小,经济效益好,并操作简便,所以在可能的条件下应尽可能利用正火代替退火。 (2分)获得珠光体的冷却曲线获得贝氏体的冷却曲线获得珠光体+贝氏体的冷却曲线获得贝氏体+马氏体的冷却曲线获得马氏体的临界冷却曲线珠光体相变区贝氏体相变区马氏体相变区3、画出共析钢过冷奥氏体等温转变动力学图。并标出:(1)各区的组织和临界点(线)代表的意义(5分);(2)临界冷却曲线;(1分)(3)分别获得M,P,下B,P+B,下BM组织的冷却曲 线。(4分)。答案如下图1:图1.共析钢过冷奥氏体等温转变动力学图五 综述题 (20分,每题10分)1.假如把某个45
20、钢工件加热到750摄氏度后淬火,将得到什么组织?为什么?(45钢Ac1=730摄氏度,Ac3=780摄氏度)45钢的淬火温度是多少?确定依据是什么?淬火后得到什么组织?1)组织为马氏体,还保留一部分铁素体,因为在750摄氏度,Ac1,Ac3之间并未实现完全奥氏体化。(5分)2)45钢淬火温度在A3+(3050),在实际操作中,一般是取上限的,830-850淬火、,淬火后的组织是马氏体组织。(5分)2.某车床主轴(45钢)加工路线为:下料锻造正火机械加工淬火(淬透)高温回火花键高频表面淬火低温回火半精磨人工时效精磨。正火、淬火、高温回火、人工时效的目的是什么?花键高频表面淬火、低温回火的目的是什
21、么?表面和心部的组织是什么?答:1)正火处理是为了得到合适的硬度,以便切削加工,同时改善锻造组织,消除锻造应力。(3分)2)淬火是为了得到高强度的马氏体组织,高温回火是为了得到回火索氏体,淬火高温回火称为调质,目的是为使主轴得到良好的综合力学性能。(3分)3)人工时效主要是为了消除粗磨削加工时产生的残余应力。(2分)4)花键部分用高频淬火后低温回火是为了得到回火马氏体,增加耐磨性。表面为回火马氏体,心部为回火索氏体组织。(2分)1.(1)用T10钢制造形状简单的车刀,其工艺路线:锻造-热处理(1)机加工热处理(2)磨加工。问工艺名称。这是我做的不知对否。答:热处理(1),球化退火热处理(2),
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