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项目五钢的热处理
名词解释
奥氏体化 淬透性 淬硬性 马氏体 热处理 回火 表面热处理 化学热处理
二、填空题
1.热处理工艺的基本过程包括 、 、 三个阶段。
2.钢在冷却时临界点一般使用 、 和 表示。
3.钢在加热时的临界点分别用 、 和 表示。
4共析钢在加热组织转变时，奥氏体的形成包括 、 、 、 等几个阶段。
5.影响奥氏体晶核长大的因素是 、 和 。
6.马氏体是碳溶于 中的过饱和固溶体，其金相形态有 、 两种。
7.单液淬火时， 一般在水中冷却， 一般在油中冷却。
8.调质处理工艺是 和 的复合热处理。
9.化学热处理包括 、 和 三个基本过程。
10.常见化学热处理的方法 、 和 等。
三、选择题
1.热处理工艺中调质处理是指 （ ）
A .淬火+低温回火 B .淬火+中温回火 C .淬火+高温回火 D .淬火+低温退火
2.渗碳零件必须选择 （ ）
A .低碳钢或低碳合金钢 B .中碳钢或中碳合金钢 C .高碳钢 D .碳素结构钢
3. 45钢经调质后得到的组织是 （ ）
A .回火T B .回火M C .回火S D . S
4.工具钢退火常采用 （ ）
A .球化退火 B .完全退火 C .去应力退火 D .均匀化退火
5.两种元素具有较强的脱氧能力，一般认为在钢中是有益的元素 （ ）
A . Mn P B . Si S C . Mn Si D . P S
6.淬火钢加热到550～570 ℃，保温、空冷;其热处理工艺是 （ ）
A .正火 B .高温回火 C .中温回火 D .低温回火
7. W18Gr4V钢的淬火温度和回火温度分别是 （ ）
A .1270～1280℃，560℃ B .840～860℃，560℃ C .1270～1280℃，200℃ D .840～860℃，200℃
8.马氏体的硬度主要取决于 （ ）
A .冷却速度 B .含碳量 C .转变温度 D .保温时间
9. T10钢淬火后用 测量硬度 （ ）
A . HBS B . HRA C . HRB D . HRC
10.完全退火主要用于 的各种碳钢、合金钢 （ ）
A .共析成分 B .亚共析成分 C .过共析成分 D .欠共析成分
11.将钢加热到Ac3或Accm以上适当温度，保温一定时间，随后在空气中冷却下来的热 处理方法，称为 （ ）
A .淬火 B .退火 C .正火 D .回火
12.对于一些变形小的铸件和焊接件，为消除其残余应力，常采用 方法 （ ）
A .完全退火 B .低温退火 C .球化退火 D .高温退火
13.当用高碳工具钢制造丝锥、板牙等工件时，宜采用 方法 （ ）
A .双液淬火 B .分级淬火 C .等温淬火 D .单液淬火
14. T10A钢锯片淬火后应进行 回火 （ ）
A .高温 B .中温 C .低温 D .超高温
四、判断题
（ ） 1.实际加热时的临界点总是高于相图中的临界点。
（ ） 2. C曲线鼻尖处的过冷奥氏体是最稳定的过冷奥氏体。
（ ） 3.马氏体的强度和硬度主要取决于碳的质量分数。
（ ） 4. T12钢在淬火加热保温时，必须达到完全奥氏体化。
（ ） 5.淬透性与钢中碳的质量分数有关，而其淬硬性主要与临界冷却速度有关。
（ ） 6.感应加热表面淬火，其电流频率越高，淬硬层越深。
（ ） 7.表面淬火、渗碳、氮化等属于最终热处理，一般安排在机械加工的最后一道工序。
五、综述题
1.什么是热处理、热处理的种类及热处理的目的
2.试述钢的退火和正火的主要区别，在安排工艺时如何进行退火和正火的选择。 3.简述T10（T8、T12）钢退火、正火、淬火得到的组织及性能。
4.淬火的加热温度如何选择 为什么
5.何为淬透性，影响淬透性的主要因素是什么，它与淬硬性有何区别
6.简述回火的种类和目的。
7.哪些零件需要进行表面热处理，常用的表面热处理方法有哪几种
8.渗碳的主要目的是什么 渗碳后需要进行何种热处理
9.板牙材料:9SiCr;技术要求:硬度为351～387HBS，抗拉强度大于1200～1400MPa，冲击值大于32～56J，同时还要满足对热作模具淬透性、抗热疲劳性等的要求。板牙生产工艺路线如下:锻造→球化退火→粗加工→成型加工→淬火→低温回火→ 精加工（修型、抛光）
试分析球化退火、淬火及低温回火的目的。
参考答案：
一、
奥氏体化：热处理时需将钢加热到一定温度,使其组织全部或部分转变成奥氏体,这种通过加热获得奥氏体组织的过程称为奥氏体化。
淬透性：淬透性是钢的固有属性,是指钢在淬火冷却时获得马氏体的能力。
淬硬性：淬硬性是指钢在理想条件下淬火成马氏体后所能够达到的最高硬度。
马氏体：,马氏体是碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体。
热处理：热处理是将钢在固态下采用适当的方法进行加热、保温和冷却,以获得所需要的组织机构和性能的工艺。
回火：回火是将淬火后的钢,再加热到低于Ac1的某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
表面热处理：钢的表面淬火是一种不改变钢表面化学成分,但改变钢表层组织的局部热处理方法。
化学热处理：化学热处理是将钢件置于一定温度的活性介质中保温,使一种或几种元素渗入它的表面,改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。
二、填空题
1.热处理工艺的基本过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
2.钢在冷却时临界点一般使用Ar1、Ar3和Arcm表示。
3.钢在加热时的临界点分别用Ac1、Ac3和Accm表示。
4共析钢在加热组织转变时，奥氏体的形成包括奥氏体晶核的形成与长大、剩余渗碳体的溶解、奥氏体的均匀化等几个阶段。
5.影响奥氏体晶核长大的因素是加热温度、保温时间和加热速度。
6.马氏体是碳溶于α-Fe中的过饱和固溶体，其金相形态有板条马氏体、片状马氏体两种。
7.单液淬火时，碳钢一般在水中冷却，合金钢一般在油中冷却。
8.调质处理工艺是淬火和高温回火的复合热处理。
9.化学热处理包括分解、吸收和扩散三个基本过程。
10.常见化学热处理的方法渗碳、渗氮和碳氮共渗等。
三、CACACABBABCBAC
四、√×√××××
五、综述题
1.钢的热处理是将钢在固态下采用适当的方法进行加热、保温和冷却,以获得所需要的组织机构和性能的工艺。根据加热和冷却的方法不同,常用的热处理大致可分退火、正火、淬火、回火等。热处理目的在于消除毛坯(如铸件、锻件)中的缺陷,改变其工艺性能,为后续工序做好组织准备;更重要的是热处理能显著提高钢的力学性能,从而充分发挥钢材的潜力,提高工件的使用性能和使用寿命。
2.试述钢的退火和正火的主要区别，在安排工艺时如何进行退火和正火的选择。退火是钢加热到适当的温度,保温一定时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。正火将钢加热到Ac3或Accm以上30~50℃,保温适当的时间,在空气中冷却的热处理工艺。正火比退火生产周期短,成本低,操作方便,故在可能的条件下应优先采用正火。但在零件形状复杂时,由于正火的冷却速度较快,有引起开裂的危险,则采用退火为宜。
3.简述T10（T8、T12）钢退火、正火、淬火得到的组织及性能。
4.亚共析钢淬火加热温度为Ac3以上30~50℃;共析、过共析Ac1以上30~50℃。
5. 淬透性是钢的固有属性,是指钢在淬火冷却时获得马氏体的能力。其大小用钢在一定条件下淬火所获得的淬透层深度来表示。同样形状和尺寸的工件,用不同的钢材制造,在相同的条件下淬火,淬透层较深的钢,其淬透性较好。淬硬性是指钢在理想条件下淬火成马氏体后所能够达到的最高硬度。淬硬性主要与钢中碳的质量分数有关。低碳钢淬火的最高硬度值低,淬硬性差,高碳钢淬火的最高硬度值
高,淬硬性好。由此可见,淬硬性与淬透性的含义是不同的。淬硬性高的钢,其淬透性不一定高,而淬硬性低的钢,其淬透性也不一定低。
6.回火的种类：低温回火、中文回火、高温回火。
回火的目的:
(1)消除或减少淬火内应力 工件淬火后存在很大的内应力,如不及时回火,往往会使工件发生变形甚至开裂。
(2)获得工件所需的力学性能 通过回火可提高钢的韧性,适当调整钢的强度和硬度,使工件具有良好的综合力学性能。
(3)稳定工件组织和尺寸 通过回火使淬火组织转变为稳定组织,从而保证工件在使用过程中不发生尺寸和形状的改变。
7.表面淬火一般适用于中碳钢和中碳低合金钢如45、40Cr、40MnB等。钢的表面淬火分为火焰加热表面淬火、感应加热表面淬火、激光与电子束加热表面淬火等。
8.渗碳的目的是提高工件表层的碳的质量分数并在其中形成一定的碳含量梯度,经淬火和低温回火后,提高工件表面硬度和耐磨性,使心部保持良好的韧性。为满足表面高硬度、高耐磨性要求,渗碳后一定要进行淬火与低温回火,渗碳后的热处理方法有:直接淬火法、一次淬火法和二次淬火法。
9. 球化退火的目的是消除毛坯内应力,细化晶粒,均匀组织,改善切削加工性,为最终热处理作好组织准备。淬火的主要目的就是为了获得马氏体,提高钢的强度和硬度。低温回火得到回火马氏体组织。其性能是在保持高硬度、强度和耐磨性情况下,适当提高淬火钢的韧性,并显著降低钢淬火应力和脆性。

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