金屬熱處理試題

1、熱處理試題參考一、金屬固態(tài)相變有哪些主要特征？哪些因素構(gòu)成相變阻力？哪些構(gòu)成相變驅(qū)動(dòng)力？金屬固態(tài)相變主要特點(diǎn)1 .不同類(lèi)型相界面，具有不同界面能和應(yīng)變能2 .新舊相之間存在一定位向關(guān)系與慣習(xí)面新、舊相之間存在一定位向關(guān)系，并且新相往往在舊相的一定晶面上開(kāi)始形成這個(gè)晶面稱(chēng)為慣習(xí)面.3 .相變阻力大(新相于母相之間必然存在彈性應(yīng)變和應(yīng)力，系統(tǒng)額外增加一項(xiàng)彈性應(yīng)變能)相界面上原子強(qiáng)制匹配引起的彈性應(yīng)變能共格半共格非共格新、舊相比容差彈性應(yīng)變能4 .易于形成過(guò)渡相5 .母相晶體缺陷對(duì)相變起促進(jìn)作用6 .原子的擴(kuò)散速度對(duì)固態(tài)相變起有顯著影響阻力：界面能和彈性應(yīng)變能驅(qū)動(dòng)力：過(guò)冷度或過(guò)熱度二、奧氏體晶核優(yōu)先

2、在什么地方形成？為什么？1.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片層界面形核奧氏體在F/Fe3c界面形核原因：(1)易獲得形成A所需濃度起伏，結(jié)構(gòu)起伏和能量起伏.(2)在相界面形核使界面能和應(yīng)變能的增加減少。G=-AGv+AGs+AGeGv一體積自由能差，Gs一表面能，Ge一彈性應(yīng)變能三、簡(jiǎn)述珠光體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的基本過(guò)程。1 .奧氏體的形核2.奧氏體的長(zhǎng)大3.殘余碳化物的溶解4.奧氏體a的均勻化四、什么是奧氏體的本質(zhì)晶粒度、起始晶粒度和實(shí)際晶粒度，說(shuō)明晶粒大小對(duì)鋼的性能的影響。奧氏體本質(zhì)晶粒度：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法，在9301

3、0C保溫足夠時(shí)間后測(cè)得的奧氏體晶粒大小。奧氏體起始晶粒度：在臨界溫度以上，奧氏體形成剛剛完成，其晶粒邊界剛剛相互接觸時(shí)的晶粒大小奧氏體實(shí)際晶粒度：在某一加熱條件下所得的實(shí)際奧氏體晶粒大小。金屬的晶粒越細(xì)小，晶界區(qū)所占的比例就越大，晶界數(shù)目越多(則晶粒缺陷越多，一般位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)到晶界處即停)，在金屬塑變時(shí)對(duì)位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力越大，金屬發(fā)生塑變的抗力越大，金屬的強(qiáng)度和硬度也就越高。晶粒越細(xì)，同一體積內(nèi)晶粒數(shù)越多，塑性變形時(shí)變形分散在許多晶粒內(nèi)進(jìn)行，變形也會(huì)均勻些，雖然多晶體變形具有不均勻性，晶體不同地方的變形程度不同，位錯(cuò)塞積程度不同，位錯(cuò)塞積越嚴(yán)重越容易導(dǎo)致材料的及早破壞，晶粒越細(xì)小的話，會(huì)使金屬的變形

4、更均勻，在材料破壞前可以進(jìn)行更多的塑性變形，斷裂前可以承受較大的變形,塑性韌性也越好。所以細(xì)晶粒金屬不僅強(qiáng)度高，硬度高，而且在塑性變形過(guò)程中塑性也較好。六、馬氏體轉(zhuǎn)變有哪些主要特點(diǎn)？答：1.馬氏體轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)特點(diǎn)奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體有兩個(gè)條件。第一是過(guò)冷奧氏體的冷卻速度必須大于臨界冷卻速度，以抑制其發(fā)生珠光體或貝氏體轉(zhuǎn)變；第二是奧氏體必須深度過(guò)冷，以獲得足夠的轉(zhuǎn)變驅(qū)動(dòng)力，所以只有低于Ms點(diǎn)以后才能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變(Ms點(diǎn)是開(kāi)始發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的溫度)。2 .馬氏休轉(zhuǎn)變的晶體學(xué)特點(diǎn)(1)無(wú)擴(kuò)散性馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏剞D(zhuǎn)變，此時(shí)鐵原子和碳原子都已失去擴(kuò)散能力。因此馬氏體轉(zhuǎn)變是以無(wú)擴(kuò)散方式進(jìn)行的。(2)切變性馬

5、氏體轉(zhuǎn)變是晶格切變過(guò)程，在切變過(guò)程中完成晶格重組，由面心立方晶格變成體心立方晶格。(3)共格性馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)，新相和母相的點(diǎn)陣間保持了共格關(guān)系，即相界面上的原子既屬于馬氏體又屬于奧氏體。而且整個(gè)界面是互相牽制的，這種界面叫“切變共格界面”。(4)嚴(yán)格的位向關(guān)系和習(xí)慣面由于馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)新相和母相之間始終保持著切變共格性，所以馬氏體轉(zhuǎn)變后的新相和母相之間存在著嚴(yán)格的晶體學(xué)位向關(guān)系。7、 影響Ms點(diǎn)的主要因素有哪些？答：影響Ms點(diǎn)的因素主要有：1 .化學(xué)成分鋼的Ms點(diǎn)主要取決于它的奧氏體成分，其中碳是影響最強(qiáng)烈的因素，隨著奧氏體中含碳量的增加，Ms和Mf點(diǎn)都不斷下降。溶人奧氏體中的合金元素除Al.、C

6、o提高M(jìn)s點(diǎn)，Si、B不影響Ms點(diǎn)以外，絕大多數(shù)合金元素均不同程度地降低Ms點(diǎn)。一般而言，凡是降低Ms點(diǎn)的合金元素，均會(huì)降低Mf點(diǎn)。2 .奧氏體晶粒大小實(shí)踐證明，奧氏體晶粒增大會(huì)使Ms點(diǎn)升高。3 .奧氏體的強(qiáng)度隨著奧氏體強(qiáng)度的提高，Ms點(diǎn)降低。4 .冷卻速度對(duì)于大多數(shù)工業(yè)用鋼而言，連續(xù)冷卻白冷卻速度很大范圍內(nèi)不影響Ms點(diǎn)。8、 什么是奧氏體穩(wěn)定化現(xiàn)象？熱穩(wěn)定化和機(jī)械穩(wěn)定化受哪些因素的影響？答：奧氏體穩(wěn)定化是指奧氏體內(nèi)部結(jié)構(gòu)在外界因素作用下發(fā)生某種變化而使奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變呈現(xiàn)遲滯現(xiàn)象。通常把奧氏體穩(wěn)定化分為熱穩(wěn)定化和機(jī)械穩(wěn)定化兩類(lèi)。1 .熱穩(wěn)定化：淬火時(shí)因緩慢冷卻或在冷卻過(guò)程中停留而引起奧氏體

7、的穩(wěn)定性提高，使馬氏體轉(zhuǎn)變遲滯的現(xiàn)象。在Ms點(diǎn)以上點(diǎn)停留，使Ms升高，停留時(shí)間越長(zhǎng)，Ms下降多；在Ms點(diǎn)以下點(diǎn)停留一段時(shí)間，繼續(xù)冷卻時(shí)，M轉(zhuǎn)變并不立即進(jìn)行，而是冷過(guò)一段溫度后才繼續(xù)轉(zhuǎn)變，這種現(xiàn)象稱(chēng)“轉(zhuǎn)變遲滯效應(yīng)”。停留溫度一定，隨停留時(shí)間增長(zhǎng)，穩(wěn)定化程度越高，轉(zhuǎn)變遲滯加強(qiáng)，M%減少，丫%增多；停留時(shí)間相同，隨停留溫度簡(jiǎn)短，穩(wěn)定化程度增大；鋼中C%曾加，穩(wěn)定化程度增大，金屬元素中碳化物元素Cr,Mo,V等有促進(jìn)穩(wěn)定化程度增加，非碳化物形成元素，無(wú)影響。2 .機(jī)械穩(wěn)定化：奧氏體在淬火過(guò)程中受到較大塑性變形而引起的穩(wěn)定化現(xiàn)象。變形溫度越高，變形量越大，則奧氏體穩(wěn)定化程度越大。九、Md點(diǎn)的物理意義是什

8、么？應(yīng)力誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變?cè)谑裁礂l件下發(fā)生？答：Md是形變誘發(fā)馬氏體相變開(kāi)始點(diǎn)，即可獲得形變誘發(fā)馬氏體相變的最高溫度。應(yīng)力誘發(fā)馬氏體相變條件：在Ms點(diǎn)以上Md點(diǎn)以下發(fā)生塑性變形。十、簡(jiǎn)述上貝氏體和下貝氏體的形貌特征，形成條件及性能差別。答：上B:羽毛狀，條狀或針狀。形成條件：溫度在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度以上、珠光體轉(zhuǎn)變溫度以下范圍的稍高溫度；轉(zhuǎn)變溫度高于下貝氏體。碳含量在低、中碳鋼中，隨碳含量增加，鐵素體板條變薄、滲碳體量增加。下B:暗黑色針狀或片狀。形成條件：溫度在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度以上、珠光體轉(zhuǎn)變溫度以下范圍的稍低溫度；轉(zhuǎn)變溫度低于上貝氏體。性能差別：下貝氏體強(qiáng)度和韌性高上貝氏體。十一、試述亞共析鋼和過(guò)共

9、析鋼淬火加熱溫度的選擇原則。為什么過(guò)共析鋼淬火加熱溫度不能超過(guò)Accm線？答：亞共析剛Ac3+3050C;過(guò)共析鋼Ac1+3050C若加熱到Accm線以上，會(huì)帶來(lái)一些不良后果：（1）由于滲碳體全部融入奧氏體，使淬火后鋼的耐磨性降低（2）Ac1Accm之間，存在未溶二次滲碳體，反而阻礙奧氏體晶粒長(zhǎng)大，能夠細(xì)化晶粒，從而使形成顯微裂紋的傾向減小，（3）由于奧氏體中碳含量顯著增高，使Ms點(diǎn)降低，淬火后殘余奧氏體量增多，從而降低鋼的硬度（4）加熱溫度高，使鋼的氧化脫碳加劇，也使淬火和開(kāi)裂傾向增大，同時(shí)也縮短爐子的使用壽命。十二、有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)的冷卻特性和冷卻機(jī)理如何？答：有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)沸點(diǎn)

10、都低于工件淬火加熱溫度，冷卻特性和機(jī)理：第一階段：蒸汽膜階段。淬火介質(zhì)因加熱氣化形成導(dǎo)熱性能差的蒸汽膜，使工件冷卻速度慢第二階段：沸騰階段。工件與介質(zhì)直接接觸，介質(zhì)在工件表面激烈沸騰，通過(guò)介質(zhì)氣化不斷帶走大量熱量，工件冷卻速度快第三階段：對(duì)流階段。當(dāng)工件冷卻至低于介質(zhì)沸點(diǎn)時(shí)，主要靠對(duì)流方式進(jìn)行冷卻，工件冷卻速度比蒸汽膜階段還要緩慢十三、熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和比容差造成的變形趨向如何？答：（1）熱應(yīng)力：由于工件心部和表面冷卻速度不一致，其冷卻收縮不同而造成內(nèi)應(yīng)力。熱應(yīng)力產(chǎn)生過(guò)程：冷卻初期，表面冷速快，表面收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力；心部冷速慢，不收縮，產(chǎn)生壓應(yīng)力；冷卻結(jié)束，表面冷速慢，表面不收縮，產(chǎn)生壓應(yīng)力；

11、心部冷速快，收縮，產(chǎn)生拉應(yīng)力；最終的淬火熱應(yīng)力：表面壓應(yīng)力、心部拉應(yīng)力。（2）組織應(yīng)力：由于工件表層和心部發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性而造成的內(nèi)應(yīng)力。組織應(yīng)力產(chǎn)生過(guò)程：冷卻初期，表面發(fā)生馬氏體相變，表面體積膨脹，產(chǎn)生壓應(yīng)力；心部冷速慢牽制表面膨脹，產(chǎn)生拉應(yīng)力；冷卻結(jié)束，心部發(fā)生馬氏體相變，表面體積膨脹，產(chǎn)生壓應(yīng)力；表面牽制心部膨脹，產(chǎn)生拉應(yīng)力；最終的淬火組織應(yīng)力：表面拉應(yīng)力、心部壓應(yīng)力。在發(fā)生相變前主要內(nèi)應(yīng)力為熱應(yīng)力；當(dāng)發(fā)生相變后主要內(nèi)應(yīng)力為組織應(yīng)力，熱應(yīng)力為輔。（3）比容差效應(yīng)造成的變形趨向：由組織轉(zhuǎn)變引起的比容變化，一般總是使工件的體積在各個(gè)方向上作均勻的脹大或縮小。如果熱處理后組織中馬氏體量

12、越多，或馬氏體含碳量越高，則其體積脹大就越多；而如果殘余奧氏體量越多，則體積脹大就越少。因此，熱處理時(shí)可以通過(guò)控制馬氏體與殘余奧氏體的相對(duì)量來(lái)控制體積變化。如果控制得當(dāng)，可使體積既不脹大，也不縮小。十四、簡(jiǎn)述鋼中板條馬氏體和的形貌特征和亞結(jié)構(gòu)，并說(shuō)明它們?cè)谛阅苌系牟町?。答：板條馬氏體：板條狀，位錯(cuò)（又稱(chēng)位錯(cuò)馬氏體），片狀馬氏體：片狀，攣晶（又稱(chēng)攣晶馬氏體），含碳量1%完全為片狀馬氏體。片狀馬氏體強(qiáng)度比板條馬氏體高（馬氏體強(qiáng)度主要取決于含碳量），板條馬氏體韌性好于片狀馬氏體（馬氏體韌性主要取決于亞結(jié)構(gòu)）。卜五、試比較貝氏體轉(zhuǎn)變與珠光體轉(zhuǎn)變的異同點(diǎn)。珠光體高溫區(qū)（A1以下）形核長(zhǎng)大滲碳體對(duì)比項(xiàng)目形

13、成溫度轉(zhuǎn)變過(guò)程領(lǐng)先相轉(zhuǎn)變共格性、浮凸效應(yīng)轉(zhuǎn)變點(diǎn)陣切變轉(zhuǎn)變時(shí)擴(kuò)散均擴(kuò)散轉(zhuǎn)變合金分布等溫轉(zhuǎn)變完全性轉(zhuǎn)變組織貝氏體）Fe3c（下貝氏體）轉(zhuǎn)變產(chǎn)物硬度無(wú)Fe、C均擴(kuò)散通過(guò)擴(kuò)散重新分布可以&+Fe3c貝氏體中溫區(qū)（Bs以下）形核長(zhǎng)大鐵素體有共格、表面浮凸有Fe不擴(kuò)散、C不擴(kuò)散不一定a+Fe3C（上a+一中十六、簡(jiǎn)述碳鋼在回火時(shí)的組織轉(zhuǎn)變過(guò)程及相應(yīng)性能變化。答：碳素鋼淬火后在不同溫度下回火時(shí)，組織將發(fā)生不同的變化。由于組織變化會(huì)帶來(lái)物理性能的變化，而不同的組織變化，物理性能的變化也不同。通常根據(jù)物理性能的變化把回火轉(zhuǎn)變分成四種類(lèi)型。第一類(lèi)回火轉(zhuǎn)變：M分解為回火M,80250C;低碳馬氏體發(fā)生碳原子向位錯(cuò)附

14、近偏聚外，馬氏體中析出碳化物，使馬氏體碳含量降低；高碳馬氏體發(fā)生分解，馬氏體中過(guò)飽和碳不斷以e碳化物形式析出，使馬氏體碳含量降低。產(chǎn)物：回火馬氏體。性能：保留淬火后高硬度第二類(lèi)回火轉(zhuǎn)變：殘余A分解為回火M或下B,200300C;淬火后的殘余奧氏體是不穩(wěn)定組織，在本階段，殘余奧氏體分解為低碳馬氏體和e碳化物，此組織為回火馬氏體。第三類(lèi)回火轉(zhuǎn)變：碳化物析出與轉(zhuǎn)變，250400C,回火M轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗餞（亞穩(wěn)碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定碳化物），；250400c時(shí)，碳素鋼M中過(guò)飽和的C幾乎全部析出，將形成比e-FeXC更穩(wěn)定的碳化物。在回火過(guò)程中除e-FeXC外，常見(jiàn)的還有兩種：一種其組成與Mn5c2相近，稱(chēng)為工碳

15、化物，用-Mn5c2表示；另一種是滲碳體，稱(chēng)。碳化物，用0-Fe3c表示。這兩種碳化物的穩(wěn)定性均高于e-FeXC通常在MS以下回火殘余A轉(zhuǎn)變?yōu)镸,然后分解為回火M,而在B轉(zhuǎn)變區(qū)回火，殘余A轉(zhuǎn)變?yōu)橄翨o第四類(lèi)回火轉(zhuǎn)變：回火T轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗餝（碳化物聚集長(zhǎng)大，“再結(jié)晶），400700C。鐵素體發(fā)生回復(fù)和再結(jié)晶為等軸狀、碳化物球化粗大一一回火索體。主要發(fā)生如下變化：內(nèi)應(yīng)力消除：宏觀區(qū)域性?xún)?nèi)應(yīng)力（工件內(nèi)外），550C全部消除；微觀區(qū)域性?xún)?nèi)應(yīng)力（晶粒之間），500C基本消除；晶格彈性畸變應(yīng)力（碳過(guò)飽和），e轉(zhuǎn)變完即消除。（300C馬氏體分解完畢）回復(fù)與再結(jié)晶：回火使亞結(jié)構(gòu)（位錯(cuò)、攣晶）消失；板條和片狀馬氏體

16、特征保留（回復(fù)）、消失（再結(jié)晶）。碳化物聚集長(zhǎng)大：原棒狀、片狀、粒狀滲碳體消失、溶解，并逐漸球化長(zhǎng)大，越來(lái)越粗大。十七、簡(jiǎn)述合金元素對(duì)于回火轉(zhuǎn)變的影響。答：合金元素通過(guò)鋼在回火時(shí)組織和碳化物的聚集長(zhǎng)大的影響而影響其性能。（1）高回火穩(wěn)定性（2）引起碳化物類(lèi)型變化及二次硬化。十八、何為第一類(lèi)回火脆性和第二類(lèi)回火脆性？如何消除？回火脆性：在某些溫度區(qū)間回火時(shí)隨回火溫度的升高，鋼的韌性反而下降的現(xiàn)象，稱(chēng)為“回火脆性”。第一類(lèi)（低溫）回火脆性：是指淬火鋼在250-350C回火時(shí)出現(xiàn)的脆性。這種回火脆性是不可逆的，只要在此溫度范圍內(nèi)回火就會(huì)出現(xiàn)脆性，目前尚無(wú)有效消除辦法。沒(méi)有一個(gè)有效的熱處理方法能消除鋼

17、中這種回火脆性，除非不在這個(gè)溫度范圍內(nèi)回火，也沒(méi)有能夠有效抑制產(chǎn)生這種回火脆性的合金元素。但可以采取以下措施減輕第一類(lèi)回火脆性。（1）降低鋼中雜質(zhì)元素的含量；（2）用Al脫氧或加入Nb、V、Ti等合金元素細(xì)化A晶粒；（3）加入Mo、W等可以減輕；（4）加入Cr、Si調(diào)整溫度范圍（推向高溫）；（5）采用等溫淬火代替淬火回火工藝。第二類(lèi)（高溫）回火脆性：是指淬火鋼在500-650C范圍內(nèi)回火后緩冷時(shí)出現(xiàn)的脆性。是一種可逆性的回火脆性。防止方法(1)提高鋼材的純度，盡量減少雜質(zhì)；(2)加入適量的Mo、W等有益的合金元素；(3)對(duì)尺寸小、形狀簡(jiǎn)單的零件，采用回火后快冷的方法防止方法(1)提高鋼材的純度

18、，盡量減少雜質(zhì)；(2)加入適量的Mo、W等有益的合金元素；(3)對(duì)尺寸小、形狀簡(jiǎn)單的零件，采用回火后快冷的方法；(4)采用亞溫淬火(A1A3):細(xì)化晶粒，減少偏聚。加熱后為A+F(F為細(xì)條狀)，雜質(zhì)會(huì)在F中富集，且F溶解雜質(zhì)元素的能力較大，可抑制雜質(zhì)元素向A晶界偏聚。(各元素在F和A中溶解度的分配比為(F/A):Mn0.43,Ni0.50,V1.70,Sb11.8,Sn2.2,P3.0o很明顯，在F中雜質(zhì)元素的溶解度大于在A中雜質(zhì)元素的溶解度，故可減輕回火脆性。)(5)采用高溫形變熱處理，使晶粒超細(xì)化，晶界面積增大，降低雜質(zhì)元素偏聚的濃度。(6)避免在450600c溫度范圍回火，在600c以上

19、溫度回火后應(yīng)快冷。十九、什么是二次硬化？答：通常淬火鋼回火時(shí)，硬度隨回火溫度的升高是逐漸下降的，但當(dāng)鋼中含有某些特殊類(lèi)型碳化物形成元素時(shí)，回火溫度達(dá)到某一溫度后，硬度反而隨回火溫度的升高而升高的現(xiàn)象，稱(chēng)為二次硬化。二十、舉出三種淬火方法，并說(shuō)明其優(yōu)缺點(diǎn)。答：?jiǎn)我捍慊穑瑑?yōu)：簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、易于掌握；缺：熱應(yīng)力和組織應(yīng)力較大，易于引起形變和開(kāi)裂雙液淬火，優(yōu)：有效降低變形和開(kāi)裂；缺：水冷控制時(shí)間需要經(jīng)驗(yàn)，難于掌握分級(jí)淬火，優(yōu)：減小變形和開(kāi)裂傾向缺：受工件尺寸限制等溫淬火，優(yōu)：保證有較高強(qiáng)度的同時(shí)還保持有較高的韌性，淬火變形小缺：需要專(zhuān)門(mén)的等溫浴槽預(yù)冷淬火，優(yōu)：減小各處溫度差，減小開(kāi)裂傾向缺：硬度較低二H

20、一、什么是淬火臨界冷卻速度？答：當(dāng)鋼以大于某一冷卻速度Vc的冷卻速度冷卻時(shí)，鋼中可以全部得到馬氏體，而以小于Vc的冷卻速度冷卻時(shí)，鋼中就會(huì)得到珠光體和貝氏體。這一冷卻速度Vc就稱(chēng)為鋼的臨界冷卻速度。二十三、碳與合金元素對(duì)珠光體轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)有何影響？答：(1)碳含量與共析鋼相比，亞(過(guò))共析鋼的C曲線上都多出一條先共析相的析出線，由于先析相的析出，降低了過(guò)冷A的穩(wěn)定性，C曲線左移。(2)合金元素除了Co,大部分使C曲線右移，降低P的轉(zhuǎn)變二十四、鋼的等溫TTA圖是什么？如何測(cè)定？圖中各條曲線代表什么？等溫轉(zhuǎn)變圖(TTA)一描述TimeTemperatureAustenitization(簡(jiǎn)稱(chēng)TTA)

21、關(guān)系的圖測(cè)定：(1)先測(cè)TemperatureAustenitizationTime圖，(2)映射到TimeTemperature從左子右：A轉(zhuǎn)變開(kāi)始線，A轉(zhuǎn)變終止線，殘余Fe3c溶解終止線，A均勻化終止線二十五、什么是鋼的淬透性、淬硬性？影響鋼的淬透性、淬硬性及淬透層深度的因素是什么？答：淬透性一一鋼在淬火時(shí)能夠獲得馬氏體的能力。其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度來(lái)表示。淬硬性是在正常淬火條件下，鋼淬火后所能達(dá)到的最高硬度，即硬化能力影響淬透性的因素決定因素：臨界冷卻速度即化學(xué)成分及奧氏體化的條件；鋼的淬硬性影響因素：取決于馬氏體的含碳量。工件的淬透深度-取決于鋼材淬透性，還與冷卻介質(zhì)、工件尺寸

22、等外部因素有關(guān)二十六、簡(jiǎn)述退火的目的和種類(lèi)。目的：消除鑄造、鍛壓、焊接的缺陷；為機(jī)械加工提供好的組織狀態(tài)；最終熱處理的預(yù)先熱處理。1 .低溫退火目的：消除鑄、鍛、焊及切削加工過(guò)程內(nèi)應(yīng)力。2 .擴(kuò)散退火目的：改善和消除在冶金過(guò)程中形成成分不均勻性3 .球化退火主要對(duì)高碳工具鋼、模具鋼和軸承鋼等進(jìn)行，目的是改善碳化物分布，并使碳化物球化為細(xì)小圓形顆粒分布在馬氏體基體，提高塑性和韌性，改善切削加工性能和減少最終熱處理的變形和開(kāi)裂。二十七、什么是正火？目的如何？有何應(yīng)用？答：將鐵碳合金加熱到臨界點(diǎn)Acs以上適當(dāng)溫度并保持一定的時(shí)間，然后在空氣中冷卻的工藝叫正火鋼的正火目的消除網(wǎng)狀碳化物、改善切削性能；

23、使鑄、鍛件過(guò)熱晶粒細(xì)化；消除內(nèi)應(yīng)力二十八、退火和正火的主要差別是什么？答：1退火是在爐溫中緩慢的冷卻的，而正火是在空氣中冷卻的，2退火是為了消除應(yīng)力消除缺陷，正火是為了獲的珠光體使組織細(xì)化二十九、簡(jiǎn)述鋼的氣體滲碳原理。答：1,在滲碳溫度下滲碳劑將發(fā)分解，產(chǎn)生活性高、滲入能力強(qiáng)的的活性碳原子C;2,活性碳原子在工件表面上被吸收，形成固溶體或化合物；3,當(dāng)工件表面碳濃度達(dá)到一定值后，碳原子從濃度高的區(qū)向濃度底的區(qū)擴(kuò)散了三十、試比較鋼經(jīng)滲碳和氮化后滲層的強(qiáng)化機(jī)理。答：1.滲碳強(qiáng)化：先滲碳后淬火以獲得高碳馬氏體強(qiáng)化相2.滲氮強(qiáng)化，先淬火使心部獲得回火S,后氮化獲得間隙固溶強(qiáng)化相三十一、簡(jiǎn)述時(shí)效的一般過(guò)

24、程和時(shí)效硬化機(jī)制。脫溶與時(shí)效-從過(guò)飽和固溶體中析出第二相(沉淀相)或形成溶質(zhì)原子聚集區(qū)以及亞穩(wěn)定過(guò)渡相的過(guò)程。屬擴(kuò)散型相變。.一般地：G.P區(qū)-過(guò)渡相-?平衡相(G.P區(qū)：(GuinierandPreston)-在若干個(gè)原子層范圍內(nèi)的溶質(zhì)原子聚集區(qū))時(shí)效硬化機(jī)制（1）內(nèi)應(yīng)變強(qiáng)化a1?a2+3（2）切過(guò)析出顆粒強(qiáng)化A.位錯(cuò)需要克服析出相顆粒的應(yīng)力場(chǎng)；B.析出相顆粒表面積增大，增加表面能和畸變能（3）繞過(guò)析出相強(qiáng)化A位錯(cuò)線在兩個(gè)析出相顆粒之間凸出；B相鄰兩個(gè)凸出位錯(cuò)線相連接，在析出相顆粒周?chē)粝挛诲e(cuò)圈；C隨后新位錯(cuò)線重復(fù)A、B過(guò)程繞過(guò)上述過(guò)程的析出相，但需要更大的外力才能三十二、不連續(xù)脫溶與珠光體

25、轉(zhuǎn)變有何相同點(diǎn)和不同點(diǎn)。非連續(xù)脫溶過(guò)程與珠光體轉(zhuǎn)變相似點(diǎn)：形成內(nèi)部成層片狀而外形呈胞狀的組織但二者完全不同。非連續(xù)脫溶a1-a2+31、a2相結(jié)構(gòu)相同，只是溶質(zhì)原子不同于母相；珠光體轉(zhuǎn)變丫-?a+Fe3C其中新相遇母相相結(jié)構(gòu)和成分完全不相同。三十三、簡(jiǎn)述獲得粒狀珠光體的三種方法。1片狀P加熱稍高于A1線?-A+未溶Fe3c保溫？-A十粒狀Fe3c再冷緩-?粒斗犬P2片狀P加熱保溫稍低于A1線-?粒斗犬P-?球化退火?3P加熱稍高于A1線-慢冷到A1線一下-得到粒狀P三十五、為了減少淬火冷卻過(guò)程中的變形和開(kāi)類(lèi)，應(yīng)采取什么措施？1）正確選材如選擇淬透性好的材料2）合理設(shè)計(jì)工件形狀如避免截面形狀懸殊

26、的零件3）合理消除材料缺陷，如淬火前鍛造和預(yù)備熱處理4）合理制定熱處理工藝如加熱溫度、冷卻速度、5）使用壓床淬火三十六、20鋼工件，滲碳熱處理后空冷，隨后進(jìn)行正常的淬火、回火處理，試分析工件在滲碳空冷后及淬火回火后，由表面到心部的組織。滲碳空冷后組織：（由表及心）珠光體+少量碳化物一珠光體？珠光體領(lǐng)素體滲碳淬火后組織：馬氏體+少量碳化物+殘余奧氏體？馬氏體+殘余奧氏體？低碳馬氏體回火后組織：回火馬氏體+殘余奧氏體？低碳回火馬氏體三十七、比較正火和調(diào)質(zhì)組織？哪個(gè)性能好，為什么？從組織上講，該鋼的正火組織為珠光體和鐵素體，而調(diào)質(zhì)則為回火索氏體。綜合機(jī)械當(dāng)然是后者好。因?yàn)楹笳呓M織更細(xì)小，且碳化物分散

27、度大，呈球狀，因而具有良好綜合性能。三十八、熱處理的目的是什么、熱處理的必要條件是什么？目的：（1）改善可加工工藝性（2）提高使用性能，強(qiáng)度，硬度等必要條件：加熱時(shí)金屬或合金能夠產(chǎn)生固態(tài)相變。三十九、鋼在加熱時(shí)，由于加熱不當(dāng)常出現(xiàn)那些缺陷？過(guò)燒：燒熔現(xiàn)象出現(xiàn)，導(dǎo)致粗大晶粒、晶界局部熔化或氧化，淬火開(kāi)裂；過(guò)熱：加熱溫度過(guò)高、保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，導(dǎo)致奧氏體晶粒劇烈長(zhǎng)大。如退火時(shí)出現(xiàn)粗大鐵素體或魏氏組織；淬火時(shí)出現(xiàn)粗大馬氏體或微裂紋；正火時(shí)出現(xiàn)粗大鐵素體或魏氏組織。欠熱、加熱不足：導(dǎo)致奧氏體化不充分、第二相溶解不充分、缺陷組織(偏析、鐵素體、網(wǎng)狀碳化物等)不能消除、淬火不足等。四十、回火可以分為哪三種？分

28、別適用于哪三類(lèi)零件?1,低溫回火回火溫度：和表面淬火的工件2、中溫回火回火溫度:3、高溫回火回火溫度:150-250C。350-500Co500-650Co適用于處理各種工具、模具、量具、軸承及經(jīng)滲碳適用于主要用于各類(lèi)彈簧的熱處理適用于調(diào)質(zhì)廣泛用于連桿、軸、齒輪等各種重要結(jié)構(gòu)件的處理。也可作為精密零件、量具等的預(yù)備熱處理。四十一、以共析鋼為例，說(shuō)明將其加熱奧氏體化后立即隨爐冷卻、在空氣中冷卻和在水中冷卻，各會(huì)得到什么組織？其力學(xué)性能有何差異？爐冷：珠光體；硬度低，塑性教高空冷：珠光體；硬度較低，塑韌性較好？水冷：馬氏體；硬度較低，高強(qiáng)度四十二、兩個(gè)T12鋼試樣，分別加熱到780c和880C,保

29、溫后水淬到室溫，問(wèn)那種加熱溫度的馬氏體晶粒更粗大？為什么？試問(wèn)那種加熱溫度的馬氏體含碳量較高？為什么？試問(wèn)那種加熱溫度的硬度較高？為什么？答(1)880c水淬后的馬氏體晶粒更粗大，Ac1+3050C,大約780C,而880c過(guò)熱，(2) 880c水淬后的馬氏體的含碳量高，因?yàn)?3) 780c水淬后硬度高，因?yàn)闅堄鄪W氏體增加因?yàn)閷?duì)于過(guò)共析和過(guò)共析鋼：加熱溫度使奧氏體晶粒粗化，880C的時(shí)碳化物全部溶解于A四十三、指出下列工件在淬火后回火時(shí)采用的回火溫度，說(shuō)明其大致的硬度。45、40Cr鋼(要求較高的綜合力學(xué)性能)；(2) 60、65鋼(60Si2Mn)鋼彈簧；(3) T12、T10鋼鋰刀；參考第

30、四十題四十四、確定下列鋼件的退火方法，并說(shuō)明退火的目的及退火后的組織:(1)冷軋后的20鋼鋼板，15鋼鋼板、10鋼鋼板，16Mn鋼鋼板，要求降低硬度;(2)ZG270-500、ZG35、ZG45鑄鋼齒輪；(3)鍛造過(guò)熱的55鋼、(4)具有片狀滲碳體的T10、答：1.再結(jié)晶退火2 .去應(yīng)力退火3 .完全退火4 .球化退火60鋼、65鋼毛坯；65MnT12、T13鋼；T11鋼消除冷作硬化效應(yīng)及熱應(yīng)力消除應(yīng)力降低硬度，細(xì)化晶粒降低硬度，提高切削加工性珠光體珠光體珠光體球狀珠光體四十五、倉(cāng)庫(kù)內(nèi)現(xiàn)有三批直徑均為30mm的45鋼(40鋼)，40CrMnMo鋼(40CrNiMo鋼)，9CrSi鋼(GCr15鋼，T12鋼)，由于種種原因已無(wú)法分辨，請(qǐng)采用熱處理的方法將它們區(qū)分開(kāi)來(lái)，并說(shuō)明其原因。先進(jìn)行淬火然后測(cè)其硬度硬度最高的是9CrSi,剩下的再進(jìn)行高溫回火再測(cè)其硬度，硬度最高的是40CrMnMo,硬度最低的是45鋼四十六、分析以下幾種說(shuō)法是否正確？為什么？（1）過(guò)冷奧氏體的冷卻速度越快，鋼冷卻后的硬度越高。X（2）低碳鋼淬火后，只有經(jīng)高溫回火才可能獲得優(yōu)良的力學(xué)性能。X（3）鋼中