金屬熱處理工藝復(fù)習(xí)題匯總(1)

1、金屬熱處理工藝復(fù)習(xí)內(nèi)容1 熱處理的目的、分類(lèi)、條件； 目的：(1)消除毛坯中的缺陷，改善加工性能，為切削加工或熱處理做組織和性能上的準(zhǔn)備（2）提高金屬材料的力學(xué)性能，充分發(fā)揮材料的潛力，節(jié)約材料，延長(zhǎng)零件的使用壽命。 分類(lèi)：（1）普通熱處理，包括退火、正火、淬火、回火（2）表面熱處理，包括表面淬火、表面化學(xué)熱處理。 條件：（1）有固態(tài)相變發(fā)生的金屬或合金（2）金屬加熱時(shí)溶解度有顯著變化的合金2 什么是鐵素體、奧氏體、滲碳體？其結(jié)構(gòu)與性能； Ac1、Ar1、Ac3、Ar3、Accm、Arcm臨界溫度的意義；奧氏體的形成條件；奧氏體界面形核的原因/條件；以共析鋼為例，詳細(xì)分析奧氏體的形成機(jī)理；影響

2、奧氏體轉(zhuǎn)變速度的因素；影響奧氏體晶粒長(zhǎng)大的因素； 1、鐵素體：碳溶于-Fe中形成的間隙固溶體；體心立方體結(jié)構(gòu)；塑性、韌性很好，但強(qiáng)度、硬度較低。奧氏體：碳溶于g -Fe中的間隙固溶體；面心立方晶格；強(qiáng)度和硬度不高，但塑性和韌性很好。滲碳體：鐵與碳形成的金屬化合物，是鋼鐵中的強(qiáng)化相，高溫下可分解；硬度很高、塑性和韌度極低，脆性大。 2、Ac1：加熱時(shí)珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始溫度；Ar1:冷卻時(shí)奧氏體向珠光體轉(zhuǎn)變的開(kāi)始溫度；Ac3：加熱時(shí)先共析鐵素體全部轉(zhuǎn)變成奧氏體的終了溫度；Ar3：冷卻時(shí)奧氏體開(kāi)始析出先共析鐵素體的溫度；Accm加熱時(shí)二次滲碳體全部溶入奧氏體的終了溫度；Arcm：冷卻時(shí)奧氏體開(kāi)

3、始析出二次滲碳體的溫度 3、奧氏體的形成條件：過(guò)熱，即T>A1。 4、奧氏體界面形核的原因(條件)：a.易獲得形成A所需濃度起伏、結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏b.在相界面形核使界面能和應(yīng)變能的增加減少 5、奧氏體形成機(jī)理a.奧氏體的形核：球狀珠光體中優(yōu)先在F/Fe3C界面形核，片狀珠光體中優(yōu)先在珠光體團(tuán)的界面形核，也在F/Fe3C片層界面形核。b.奧氏體的長(zhǎng)大：片狀珠光體中奧氏體向垂直于片層和平行于片層方向長(zhǎng)大；球狀珠光體中奧氏體的長(zhǎng)大首先包圍滲碳體,把滲碳體和鐵素體隔開(kāi),然后通過(guò)A/F界面向鐵素體一側(cè)推移, A / Fe3C界面向Fe3C一側(cè)推移,使F和Fe3C逐漸消失來(lái)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)大的。c.殘余碳化

4、物的溶解：由Fe3C中的C原子向A中擴(kuò)散和鐵原子向貧碳Fe3C擴(kuò)散, Fe3C向A晶體點(diǎn)陣改組實(shí)現(xiàn)的。d.奧氏體的均勻化：隨著繼續(xù)加熱或繼續(xù)保溫，以便于碳原子不斷擴(kuò)散，最終使奧氏體中碳濃度均勻一致。 6、影響A轉(zhuǎn)變速度因素：1、溫度越高，轉(zhuǎn)變速度越快2、原始組織：片狀P轉(zhuǎn)變速度大于球狀P的轉(zhuǎn)變速度3、碳含量：碳含量越高，A形成速度越快4、合金元素的影響：強(qiáng)碳化物形成元素Cr、Mo、W等降低C在A中的擴(kuò)散系數(shù)，減慢A形成速度；非碳化物形成元素Co和Ni等可增大C在A中的擴(kuò)散系數(shù)，加速A形成；Si和Al對(duì)C在A中的擴(kuò)散影響不大，因此對(duì)A形成速度無(wú)顯著影響。 7、影響A晶粒長(zhǎng)大因素：（1）加熱溫度和

5、保溫時(shí)間：加熱溫度越高，保溫時(shí)間越長(zhǎng)，A晶粒就越粗大 (2)加熱速度：加熱速度快，奧氏體實(shí)際形成溫度高，形核率增高。加熱速度越快，A起始晶粒度越細(xì)?。?）碳含量的影響：鋼中碳含量增加時(shí)，碳原子在奧氏體中的擴(kuò)散系數(shù)及鐵的自擴(kuò)散系數(shù)均增大，故奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向增大。（過(guò)共析鋼）(4)合金元素的影響：Ti、Zr、V、Al、Nb、Ta等阻止奧氏體晶粒長(zhǎng)大，使奧氏體粗化顯著提高；Mn、P、C、O在一定限度下可增加奧氏體晶粒長(zhǎng)大傾向。3 何謂過(guò)冷奧氏體，過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線，轉(zhuǎn)變產(chǎn)物；珠光體的組織形態(tài)和性能；珠光體的轉(zhuǎn)變機(jī)理與影響因素；1、 過(guò)冷奧氏體是指處于臨界溫度下暫時(shí)存在的奧氏體。A1550范圍內(nèi)

6、轉(zhuǎn)變生成珠光體，屬于高溫?cái)U(kuò)散型轉(zhuǎn)變，550230范圍內(nèi)轉(zhuǎn)變生成貝氏體，屬于中溫半擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變。2、 珠光體按滲碳體的形態(tài)分為片狀珠光體和粒狀珠光體。片狀珠光體的力學(xué)性能與片間距有關(guān)，片間距越小，強(qiáng)度和硬度增大，塑性和韌性有所改善。粒狀珠光體的性能取決于鐵素體晶粒大小和Fe3C大小、數(shù)量和分布，F(xiàn)e3C細(xì)小，分布均勻，則強(qiáng)度、硬度較高，韌性也提高，與同成分片狀珠光體相比，粒狀珠光體硬度稍低，塑性和韌性較高。 3、 4 馬氏體的定義；晶體結(jié)構(gòu)、組織形態(tài)、性能；馬氏體具有高硬度、高強(qiáng)度的本質(zhì)；Ms、Mf點(diǎn)；影響Ms點(diǎn)的主要因素；馬氏體的形成條件與轉(zhuǎn)變特點(diǎn)； 1、 馬氏體定義：M是C在-Fe中的過(guò)飽和固

7、溶體。2、 晶體結(jié)構(gòu)、組織形態(tài)、性能：Wc<0.2%時(shí)體心立方晶格，Wc>0.2%時(shí)體心正方結(jié)構(gòu)；組織形態(tài)：低碳鋼、馬氏體時(shí)效鋼、不銹鋼中存在板條馬氏體，也稱(chēng)位錯(cuò)馬氏體，淬火高、中碳鋼、及Fe-Ni-C鋼中存在片狀馬氏體，在試樣磨面相截在顯微鏡下呈針狀，又稱(chēng)針狀馬氏體，亞結(jié)構(gòu)為孿晶，也稱(chēng)孿晶馬氏體；性能特點(diǎn)：馬氏體的硬度和強(qiáng)度主要取決于馬氏體內(nèi)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。馬氏體的硬度和強(qiáng)度隨著馬氏體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而升高，當(dāng)馬氏體的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.6%后，硬度和強(qiáng)度提高得并不明顯。馬氏體的塑性和韌性也與其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)，片狀高碳馬氏體的塑性和韌性差，板條狀低碳馬氏體的塑性和韌性較好。3、

8、 馬氏體的高強(qiáng)度和硬度是由過(guò)飽和碳引起的固溶強(qiáng)化、相變強(qiáng)化、馬氏體的時(shí)效強(qiáng)化等因素引起的。4、 Ms點(diǎn)：馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始的溫度，稱(chēng)為上馬氏體點(diǎn)；Mf點(diǎn)：馬氏體轉(zhuǎn)變終了溫度，稱(chēng)為下馬氏體點(diǎn)。5、 影響Ms點(diǎn)的主要因素：母相的化學(xué)成分 母相的化學(xué)成分是影響Ms點(diǎn)最主要的因素。母相的晶粒大小和強(qiáng)度 加熱溫度越高，奧氏體晶粒越粗大，奧氏體的屈服強(qiáng)度越低，導(dǎo)致Ms點(diǎn)越高。冷卻速度應(yīng)力和塑性形變6、 馬氏體形成條件：快冷，避免A轉(zhuǎn)變成P或B；深冷T<Ms，提供足夠的驅(qū)動(dòng)力。轉(zhuǎn)變特點(diǎn)：共格切變和表面浮凸效應(yīng)無(wú)擴(kuò)散相變馬氏體轉(zhuǎn)變有一定的位向關(guān)系和慣習(xí)面馬氏體轉(zhuǎn)變不完全馬氏體轉(zhuǎn)變可逆5 典型貝氏體的形成溫度

9、、組織形態(tài)和機(jī)械性能；貝氏體相變的基本特征；1、 貝氏體分為（1）上貝氏體 對(duì)于中、高碳鋼，在550350之間形成，由成束的、大致平行的鐵素體板條加碳化物組成非片層狀組織（2）下貝氏體 在350以下形成，碳含量低時(shí)形成溫度可能略高于350，由鐵素體和碳化物組成的兩相混合組織，碳含量低時(shí)成板條狀，碳含量高時(shí)呈透鏡片狀（3）無(wú)碳貝氏體 在貝氏體轉(zhuǎn)變的最高溫度范圍內(nèi)形成，主要由大致平行的鐵素體板條組成（4）粒狀貝氏體 一般在低碳或中碳合金鋼中以一定的速度連續(xù)冷卻時(shí)獲得，形成溫度稍高于上貝氏體的形成溫度，由塊狀鐵素體與富碳奧氏體組成，其形態(tài)為鐵素體基體上分布著小島狀的奧氏體。力學(xué)性能特點(diǎn)：取決于貝氏體

10、的形態(tài)、尺寸大小和分布，以及貝氏體與其他組織的相對(duì)量等。 由于鐵素體和滲碳體是貝氏體中最主要的組成相，且鐵素體又是基本相，因此鐵素體的強(qiáng)度是貝氏體強(qiáng)度的基礎(chǔ)。（關(guān)于力學(xué)性能，這里只是概述，具體的貝氏體的強(qiáng)度、硬度、韌性看書(shū)上。） 貝氏體相變基本特征：貝氏體轉(zhuǎn)變有上、下限溫度，奧氏體必須過(guò)冷到Bs以下才能發(fā)生貝氏體轉(zhuǎn)變；轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為非層片狀:貝氏體是有相與碳化物組成的兩相機(jī)械混合物；貝氏體轉(zhuǎn)變通過(guò)形核和長(zhǎng)大方式進(jìn)行，貝氏體轉(zhuǎn)變可以等溫形成，也可連續(xù)冷卻形成。貝氏體等溫轉(zhuǎn)變需要孕育期；轉(zhuǎn)變的不完全性，即奧氏體不能全部轉(zhuǎn)變成貝氏體。隨著溫度的升高，貝氏體轉(zhuǎn)變的不完全程度增大。未轉(zhuǎn)變的A，隨后等溫，可能

11、發(fā)生P轉(zhuǎn)變，稱(chēng)為“二次珠光體轉(zhuǎn)變”；轉(zhuǎn)變的擴(kuò)散性：貝氏體的轉(zhuǎn)變?cè)谥袦貐^(qū)，鐵及合金元素的原子不發(fā)生擴(kuò)散，而碳原子可以在奧氏體和鐵素體中擴(kuò)散，因此，貝氏體轉(zhuǎn)變的擴(kuò)散性是指碳原子的擴(kuò)散；貝氏體轉(zhuǎn)變的晶體學(xué)：在貝氏體轉(zhuǎn)變中，當(dāng)鐵素體形成時(shí)，在拋光的試樣表面上產(chǎn)生表面浮凸，貝氏體中的鐵素體和母相奧氏體之間存在一定位向關(guān)系和慣習(xí)面；貝氏體鐵素體（BF）為碳過(guò)飽和固溶體：貝氏體中鐵素體的碳含量一般均為過(guò)飽和，且過(guò)飽和程度隨貝氏體形成溫度降低而增加，但低于馬氏體的過(guò)飽和程度。6 退火、正火的定義、目的和分類(lèi)；常用退火工藝方法；退火、正火后鋼的組織和性能；1、 退火定義：將組織偏離平衡狀態(tài)的金屬或合金加熱到適當(dāng)

12、的溫度，保溫一定時(shí)間，然后緩慢冷卻以達(dá)到接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。目的：鋼的退火多數(shù)為預(yù)備熱處理，通過(guò)退火可以消除鋼錠的成分偏析，使成分均勻化；消除鑄、鍛件中的魏氏組織或帶狀組織，細(xì)化晶粒，均勻組織；降低硬度，改善組織，以便于切削加工；改善高碳鋼中的碳化物的形態(tài)和分布，為淬火做好組織上的準(zhǔn)備。分類(lèi)：按加熱溫度的不同，退火可分為臨界溫度以上或以下的退火。前者是將工件加熱至相變溫度以上，使其發(fā)生結(jié)構(gòu)、組織變化，從而改變性能的一種熱處理工藝，包括完全退火、不完全退火、球化退火、擴(kuò)散退火（也稱(chēng)均勻化退火）；后者是將工件加熱到相變溫度以下，以消除內(nèi)應(yīng)力、防止變形、降低硬度、恢復(fù)塑性和消除加工硬化，改

13、善切削和沖壓加工性能的熱出路工藝，包括去應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火等等。2、 正火定義：將鋼加熱到Ac3或Accm以上3050并保溫一段時(shí)間，然后出爐空冷的熱處理技術(shù)。目的：對(duì)于大型鑄件、鍛件和鋼材，正火可以細(xì)化晶粒、消除魏氏組織或帶狀組織，為下一步熱處理做好組織準(zhǔn)備；減少低碳鋼退火后鋼中先共析鐵素體，獲得細(xì)片狀珠光體，使硬度提高到140190HBW，改善鋼的切削加工性能；對(duì)于過(guò)共析鋼，正火可以消除網(wǎng)狀碳化物，便于球化退火；可以作為某些中碳鋼或中碳合金結(jié)構(gòu)鋼工件的最終熱處理，代替調(diào)質(zhì)處理，使工件具有一定的綜合力學(xué)性能。3、 常用退火工藝方法見(jiàn)另一份第二題4、 退火、正火后鋼的組織和性能：組織比較：退

14、火、正火后均是珠光體組織，但正火組織比退火組織細(xì)，即正火的珠光體片間距比退火的珠光體片間距?。恍阅鼙容^：亞共析鋼，正火的強(qiáng)度、硬度、韌性較高，塑性相仿；過(guò)共析鋼，退火后強(qiáng)度、硬度、韌性均低于正火的，只有球化退火的，因其所得組織為球狀珠光體，故其綜合性能優(yōu)于正火的?？傊瑢?duì)于含碳量相同的工件，正火后的強(qiáng)度和硬度要高于的退火的。7 淬火的定義、目的和分類(lèi)；常用淬火介質(zhì)；冷卻過(guò)程三階段；鋼的淬透性及影響因素；淬硬性及影響因素；淬火方法及應(yīng)用；淬火缺陷；1、 淬火定義：淬火是將鋼加熱到臨界點(diǎn)（Ac1或Ac3）以上，保溫一段時(shí)間后以大于臨界冷卻速度的冷速冷卻，使過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變成馬氏體或貝氏體組織的工藝方

15、法。2、 淬火目的：提高硬度和耐磨性，如刃具、量具、模具等提高強(qiáng)韌性，如各種機(jī)器零件提高順磁性，如用高碳鋼和磁鋼制的永久磁鐵提高彈性，如各種彈簧提高耐蝕和耐熱性，如耐熱鋼和不銹鋼3、 淬火分類(lèi)：見(jiàn)書(shū)4、 常用淬火介質(zhì)：有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)：水、油、水溶液 無(wú)物態(tài)變化的淬火介質(zhì)：硝酸鹽、堿 植物油基生態(tài)淬火油、聚合物水基淬火介質(zhì)、固-氣流化介質(zhì)5、 有物態(tài)變化淬火介質(zhì)冷卻過(guò)程：蒸汽膜階段：冷卻速度慢沸騰階段：冷卻速度快對(duì)流階段：冷卻速度慢6、 鋼的淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的難易程度，是鋼本身的固有屬性，它取決于鋼的淬火臨界冷卻速度的大小，也就是鋼的過(guò)冷奧氏體的穩(wěn)定性，而與冷卻速度、工件尺寸

16、大小等外部因素?zé)o關(guān)。鋼的淬硬性是指鋼在淬成馬氏體時(shí)所能達(dá)到的最高硬度，它取決于淬火加熱時(shí)奧氏體中的碳含量。7、 淬火方法及應(yīng)用單液淬火法：將奧氏體化后的工件直接淬入一種淬火介質(zhì)中連續(xù)冷卻至室溫的方法。 適用于形狀簡(jiǎn)單的碳鋼、合金鋼工件。雙液淬火法：把加熱到淬火溫度的工件，先在冷卻能力強(qiáng)的淬火介質(zhì)中冷卻至接近MS點(diǎn)，然后轉(zhuǎn)入冷卻能力弱的淬火介質(zhì)中冷卻至室溫。 適用于尺寸較大的碳素鋼工件噴射淬火法：向工件噴射水流的淬火方法。 適用于局部淬火分級(jí)淬火法：將奧氏體化后的工件首先淬入略高于鋼的Ms點(diǎn)的鹽浴或堿浴眾保溫一段時(shí)間，待工件內(nèi)外溫度均勻后，再?gòu)脑t中取出空冷至室溫的方法。 適用于尺寸較小的工件等

17、溫淬火法：將奧氏體化后的工件淬入Ms點(diǎn)以上某溫度的鹽浴中等溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，使之轉(zhuǎn)變?yōu)橄仑愂象w組織，然后再空氣中冷卻的淬火方法。 適用于尺寸要求精密、形狀復(fù)雜的工件8、 淬火缺陷：8 回火的定義、目的和種類(lèi)、應(yīng)用；回火脆性；淬火鋼回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變階段；1、 回火定義：將淬火后的鋼在A1以下溫度加熱，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的回火組織，并以適當(dāng)方式冷卻的工藝過(guò)程?；鼗饝?yīng)用：低溫回火適用于各種工具、模具、量具、軸承（高碳、高碳高合金鋼）及經(jīng)滲碳（氮）和表面淬火的工件；中溫回火適用于彈簧的熱處理；高溫回火與淬火結(jié)合，淬火+高溫回火的熱處理工藝稱(chēng)為調(diào)質(zhì)處理，適用于連桿、軸、齒輪等各種重要結(jié)構(gòu)件的處理，也可作為精密

18、零件、量具等的預(yù)備熱處理。2、 回火脆性：在某些溫度區(qū)間內(nèi)回火時(shí)，鋼的韌性顯著下降的現(xiàn)象。分為低溫回火脆性（回火馬氏體脆性，TME）和高溫回火脆性。 低溫回火脆性指淬火鋼在250-400揮霍是出現(xiàn)的脆性，特征不可逆，與冷速、回火時(shí)間無(wú)關(guān) 減少或消除方法：無(wú)法有效消除，除彈簧鋼以外，其他零件淬火后應(yīng)避免在250-400回火。 高溫回火脆性指淬火鋼在450-650范圍內(nèi)回火后緩冷時(shí)出現(xiàn)的脆性。多發(fā)生在含Cr、Ni、Mn、Si等元素的合金鋼中 特征可逆性，與冷速有關(guān)，快冷時(shí)不產(chǎn)生，與回火時(shí)間有關(guān)，回火時(shí)間越長(zhǎng)，脆性增加。 減少或消除方法：高溫回火后，在水中快速冷卻，一般適用于較小截面的零件；加入降低

19、回火脆性?xún)A向的元素Mo或W，適用大截面零件或合金鋼3、 回火目的、種類(lèi)，淬火鋼回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變階段見(jiàn)第二份資料9 典型零件（軸承、彈簧、工具）的熱處理工藝；1、 GCr15軸承鋼：工藝路線 鑄造正火球化退火機(jī)加工淬火+冷處理（-60-80）低溫回火磨削加工穩(wěn)定化處（120150；510h）熱處理工藝 預(yù)備熱處理：正火：消除網(wǎng)狀碳化物，細(xì)化晶粒；球化退火：降低硬度，提高 韌性，為淬火組織準(zhǔn)備 淬火：獲得馬氏體組織810860（溫度偏高），讓Cr盡量溶入A，又不致于導(dǎo)致晶粒粗大，A含碳過(guò)高；油冷冷處理：獲得馬氏體組織,減少Ar 低溫回火：消除殘余應(yīng)力，保持高硬度.2、 彈簧熱處理工藝 冷成形彈簧：

20、去應(yīng)力退火，消除變形過(guò)程中或淬火中形成的殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸 熱成形彈簧：淬火+中溫回火，或采用等溫淬火，淬火溫度Ac3以上，提高強(qiáng)度，回火溫度350450，得到回火屈氏體，等溫回火得到貝氏體組織3、 工具鋼熱處理：正火+球化退火+淬火+低溫回火。1、 簡(jiǎn)述馬氏體的組織形態(tài)及其性能特點(diǎn)。馬氏體的形態(tài)有板條狀和片狀兩種，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.25%以下時(shí)，基本上是板條狀馬氏體，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.251.0%之間時(shí)，為板條狀馬氏體和片狀馬氏體的混合物，當(dāng)碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于1.0%時(shí)，大多數(shù)是片狀馬氏體。性能特點(diǎn)：馬氏體的硬度和強(qiáng)度主要取決于馬氏體內(nèi)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。馬氏體的硬度和強(qiáng)度隨著馬氏體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而

21、升高，當(dāng)馬氏體的碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.6%后，硬度和強(qiáng)度提高得并不明顯。馬氏體的塑性和韌性也與其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)，片狀高碳馬氏體的塑性和韌性差，板條狀低碳馬氏體的塑性和韌性較好。2、 簡(jiǎn)述退火種類(lèi)及其所適應(yīng)的碳鋼種類(lèi)范圍。完全退火 將鋼加熱到Ac3以上3050，保溫一段時(shí)間，獲得均勻的單相奧氏體組織，然后緩慢冷卻（爐冷約為30120/h），以獲得接近平衡組織的熱處理工藝 主要用于亞共析成分的碳鋼和合金鋼的鑄件、鍛件和熱軋型鋼以及焊接結(jié)構(gòu)件等溫退火 鋼經(jīng)奧氏體化后，以較快速度冷卻到珠光體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)（一般為A1680）的某一溫度進(jìn)行等溫，奧氏體發(fā)生珠光體型轉(zhuǎn)變，然后以較快的速度（通常為空冷）冷到室溫。

22、 主要用于合金鋼和高合金工具鋼球化退火 使鋼中的碳化物球狀化的熱處理工藝。 主要用于共析鋼和過(guò)共析鋼，包括含碳量大于0.60%的各種高碳工具鋼、模具鋼、軸承鋼等。擴(kuò)散退火 也稱(chēng)均勻化退火，把鋼加熱到Ac3以上150200，長(zhǎng)時(shí)間（1015h）保溫，使原子擴(kuò)散，達(dá)到成分的均勻化，然后隨爐冷緩慢冷卻的熱處理工藝 主要用于合金鋼鋼錠和鑄件去應(yīng)力退火 將鋼加熱到Ac1以下的某一溫度（一般為500650），保溫一定時(shí)間后緩慢冷卻的工藝 主要用于碳鋼、低合金鋼、高合金鋼和高速鋼再結(jié)晶退火 將經(jīng)過(guò)冷變形加工的工件加熱到再結(jié)晶溫度以上，保溫一定時(shí)間后冷卻，使工件發(fā)生再結(jié)晶，從而消除加工硬化的工藝 主要用于冷軋

23、低碳鋼鋼板和鋼帶。3、 簡(jiǎn)述淬火硬度不足的兩種可能原因。 淬火冷速不夠 冷速不夠的原因可能是淬火介質(zhì)選擇不當(dāng)，淬火介質(zhì)的溫度升高或混入較多 雜質(zhì)而使其冷卻能力下降，或者是工件尺寸過(guò)大，難以獲得足夠的冷速。 淬火加熱溫度過(guò)低或保溫時(shí)間過(guò)短 由于奧氏體中碳及合金元素含量不夠或奧氏體的成分不均勻，甚至沒(méi)有完成全部轉(zhuǎn)變，使淬火組織中還殘存著珠光體或鐵素體，故引起淬火后硬度不足。此外裝爐量過(guò)大或爐溫不均而使工件欠熱或加熱不均等，也會(huì)引起硬度不足。操作不當(dāng) 表面脫碳4、 簡(jiǎn)述回火的目的、基本過(guò)程和種類(lèi)。回火的基本目的是提高淬火鋼的塑性和韌性，降低其脆性，另一個(gè)目的是降低或消除淬火引起的殘余內(nèi)應(yīng)力?；具^(guò)程

24、：（1）碳原子的重新排布時(shí)效階段（100以下）（2）過(guò)渡碳化物的沉淀回火的第一階段（100-300）（3）殘余奧氏體的分解回火第二階段（200-300）（4）過(guò)渡碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3C回火第三階段（200-350）（5）Fe3C的粗化和球化回火第四階段（350以上）種類(lèi)：（1）低溫回火（250以下）（2）中溫回火（250-500）（3）高溫回火（500以上，淬火加高溫回火成為調(diào)質(zhì)處理）5、 簡(jiǎn)述珠光體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)的特點(diǎn)。 （1）轉(zhuǎn)變開(kāi)始之前有一個(gè)孕育期（2）溫度一定時(shí)，轉(zhuǎn)變速度隨時(shí)間延長(zhǎng)有一極大值（3）隨轉(zhuǎn)變溫度降低，珠光體轉(zhuǎn)變的孕育期有一極小值，在此溫度下，轉(zhuǎn)變最快（4）合金元素的影響顯著6、簡(jiǎn)

25、述珠光體類(lèi)型及其力學(xué)性能特點(diǎn)。珠光體分為三種（1）A1650之間溫度范圍內(nèi)等溫轉(zhuǎn)變所獲得的粗層片狀的滲碳體與鐵素體構(gòu)成的共析體，仍成為珠光體，符號(hào)為P （2）650600之間等溫轉(zhuǎn)變所獲得的較薄片狀珠光體成為索氏體，符號(hào)為S （3）600550溫度范圍內(nèi)等溫轉(zhuǎn)變所獲得的更細(xì)的層片狀珠光體稱(chēng)為托氏體，符號(hào)為T(mén)珠光體的性能主要取決于其層片大小，其層間距離越小，則相界面越多，塑性變形的抗力越大，即硬度和強(qiáng)度越高，同時(shí)，塑性和韌性也有所改善。7、簡(jiǎn)述再結(jié)晶退火的特點(diǎn)。 （1）再結(jié)晶退火的溫度在650或稍高，保溫時(shí)間為0.5-1h，隨爐冷卻（2）不改變組織形態(tài)（3）晶粒大小取決于冷變形量的大小8、簡(jiǎn)述熱

26、處理工藝缺陷。鋼熱處理后的缺陷常有硬度不高、硬度分布不均勻、由內(nèi)應(yīng)力引起的變形與開(kāi)裂1. 硬度不足或出現(xiàn)軟點(diǎn)經(jīng)淬火后零件硬度偏低或出現(xiàn)軟點(diǎn)的主要原因是（1）亞共析鋼加熱溫度低或保溫時(shí)間不充分，淬火組織中有殘留鐵素體（2）加熱過(guò)程中鋼件表面發(fā)生氧化、脫碳，淬火后局部生成非馬氏體組織（3）淬火時(shí)，冷卻速度不足或冷卻不均勻，未全部得到馬氏體組織（4）淬火介質(zhì)不清潔，工件表面不清潔，影響工件的冷卻速度，致使未能全部淬硬。2、零件變形與開(kāi)裂 在淬火加熱時(shí)零件由于熱應(yīng)力以及高溫時(shí)材料強(qiáng)度降低會(huì)導(dǎo)致變形。對(duì)合金鋼而言，由 于其導(dǎo)熱性較差，若加熱速度太快，不僅零件變形大，甚至有開(kāi)裂的危險(xiǎn)。9、簡(jiǎn)述貝氏體組織形

27、態(tài)及其力學(xué)性能特點(diǎn)。 貝氏體分為（1）上貝氏體 對(duì)中、高碳鋼在550350之間形成，由成束的、大致平行的鐵素體板條加碳化物組成非片層狀組織（2）下貝氏體 在350以下形成，碳含量低時(shí)形成溫度可能略高于350，由鐵素體和碳化物組成的兩相混合組織，碳含量低時(shí)成板條狀，碳含量高時(shí)呈透鏡片狀（3）無(wú)碳貝氏體 在貝氏體轉(zhuǎn)變的最高溫度范圍內(nèi)形成，主要由大致平行的鐵素體板條組成（4）粒狀貝氏體 一般在低碳或中碳合金鋼中以一定的速度連續(xù)冷卻時(shí)獲得，形成溫度稍高于上貝氏體的形成溫度，由塊狀鐵素體與富碳奧氏體組成，其形態(tài)為鐵素體基體上分布著小島狀的奧氏體。 力學(xué)性能特點(diǎn)：取決于貝氏體的形態(tài)、尺寸大小和分布，以及貝

28、氏體與其他組織的相對(duì)量等。由于鐵素體和滲碳體是貝氏體中最主要的組成相，且鐵素體又是基本相，因此鐵素體的強(qiáng)度是貝氏體強(qiáng)度的基礎(chǔ)。10、簡(jiǎn)述馬氏體組織形態(tài)及其力學(xué)性能特點(diǎn)。 馬氏體的形態(tài)以其單元的形態(tài)特征和亞結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)來(lái)看有板條片蝴蝶狀、薄板狀及薄片狀物種，其中以板條狀馬氏體和片狀馬氏體最為常見(jiàn)（1）板條狀馬氏體是在低、中碳鋼，以及馬氏體時(shí)效鋼、不銹鋼、Fe-Ni合金中形成的馬氏體組織（2）片狀馬氏體是在中、高碳鋼及Fe-Ni（WNi>29%）合金中形成的馬氏體組織 性能特點(diǎn)：馬氏體的硬度和強(qiáng)度主要取決于馬氏體內(nèi)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。馬氏體的硬度和強(qiáng)度隨著馬氏體的碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加而升高，當(dāng)馬氏體的

29、碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于0.6%后，硬度和強(qiáng)度提高得并不明顯。馬氏體的塑性和韌性也與其碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)，片狀高碳馬氏體的塑性和韌性差，板條狀低碳馬氏體的塑性和韌性較好。11、簡(jiǎn)述淬硬性和淬透性的區(qū)別。 淬透性是指鋼在淬火時(shí)獲得淬透深度（也稱(chēng)淬硬深度）的能力。它是鋼本身固有的屬性，淬透性的大小通常以規(guī)定條件下淬火獲得的淬透深度來(lái)表示。規(guī)定條件下淬火后鋼的淬透層越深，表明其淬透性越好。淬硬性是指鋼淬火后獲得最高硬度的能力，它主要取決于馬氏體的含碳量。淬透性越好的鋼，它的淬硬性不一定高。淬透性：指鋼在淬火時(shí)能夠獲得的馬氏體組織傾向。（即鋼被淬透的能力）它是鋼材固有的一種屬性。淬透性也叫可淬性，它取決于鋼的淬火

30、臨界冷卻速度大小。淬硬性：也叫可硬性，指鋼的正常淬火條件下，所能夠達(dá)到的最高硬度。淬硬性主要與鋼中的碳含量有關(guān)，它取決于淬火加熱時(shí)固溶于奧氏體中的碳含量。固溶的碳量越高，淬火后馬氏體的硬度也愈高。不同：含義不同，淬硬性高的鋼，其淬透性不一定高，而淬硬性低的鋼，其淬透性不一定低。12、簡(jiǎn)述理想臨界淬火直徑與臨界淬火直徑的區(qū)別。臨界淬透直徑：將某種鋼做成各種不同直徑的一組圓柱體試樣，按規(guī)定的條件淬火后，可找出其中截面中心恰好是含50%馬氏體組織的一根試樣，該試樣的直徑就被稱(chēng)為臨界淬透直徑。理想臨界淬火直徑：假定鋼材在冷卻強(qiáng)度為無(wú)限大的冷卻介質(zhì)中淬火，即當(dāng)試樣投入這種冷卻介質(zhì)后，試樣表面溫度便立即冷

31、卻到淬火介質(zhì)的溫度，這是試樣能夠淬透的最大直徑（含有50%馬氏體）就稱(chēng)為理想淬透直徑。臨界淬透直徑：將某種鋼做成各種不同直徑的一組圓柱體試樣，按規(guī)定的條件淬火以后，可找出其中截面中心恰好是含50%馬氏體組織的一根試樣，該試樣的直徑就被稱(chēng)為臨界淬透直徑，以Do表示。這表明，小于此直徑可以被淬透，而大于則不能。顯然，鋼材及淬火介質(zhì)不同，Do也就不同。為了排除冷卻條件的影響，引入了理想臨界直徑的概念。理想臨界直徑：一般用Di表示，假定鋼材在冷卻強(qiáng)度為無(wú)限大的冷卻介質(zhì)中淬火，當(dāng)試樣投入后，試樣表面的溫度便立即冷卻到淬火介質(zhì)溫度，這時(shí)試樣能夠淬透的最大直徑（含50%馬氏體）就稱(chēng)為理想臨界直徑。試樣直徑大

32、于Di時(shí)不能完全淬透，Di的數(shù)值僅僅取決于鋼的成分。他是一個(gè)排除淬火介質(zhì)的影響而反應(yīng)鋼固有的淬透性的判據(jù)。13、簡(jiǎn)述三種回火工藝及其組織類(lèi)型與性能特點(diǎn)。（1）低溫回火（150250） 回火后組織為回火馬氏體 減小淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，保持淬火后的高硬度（5864HRC）和耐磨性。（2）中溫回火（350500） 回火后組織為回火托氏體 獲得高的彈性極限、屈服點(diǎn)和較好的韌性。硬度一般為3050HRC。 提高零件的強(qiáng)度和沖擊疲勞強(qiáng)度。（3）高溫回火（500650） 回火后組織為回火索氏體 獲得強(qiáng)度、塑性、韌性都較好的綜合力學(xué)性能，硬度一般為2535HRC。14、簡(jiǎn)述Ms點(diǎn)的物理意義和影響因素。 Ms的物理意義：Ms點(diǎn)為奧氏體和馬氏體兩相自由能差達(dá)到相變所需的最小化學(xué)驅(qū)動(dòng)力值時(shí)的溫度，或者說(shuō)，Ms點(diǎn)反映了使馬氏體轉(zhuǎn)變得以進(jìn)行所需要的最小過(guò)冷度。影響因素：（1）奧氏體的化學(xué)成分（2）應(yīng)力和塑性變形（3）奧氏體化的條件（4）存在先馬氏體的組織轉(zhuǎn)變9、 簡(jiǎn)述Ms點(diǎn)的物理意義和影響因素。鋼的馬氏體轉(zhuǎn)變開(kāi)始溫度。物理意義：為奧氏體與馬氏體兩相自由能差達(dá)到相變所