年熱處理部分習(xí)題

1、加熱轉(zhuǎn)變加熱轉(zhuǎn)變工藝特點(diǎn)工藝特點(diǎn)組織轉(zhuǎn)變特征組織轉(zhuǎn)變特征典型應(yīng)用典型應(yīng)用熱處理原理熱處理原理熱處理工藝熱處理工藝熱處理熱處理主要內(nèi)容主要內(nèi)容珠光體轉(zhuǎn)變珠光體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變馬氏體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變貝氏體轉(zhuǎn)變冷卻轉(zhuǎn)變冷卻轉(zhuǎn)變 1、A過冷過冷冷卻轉(zhuǎn)變冷卻轉(zhuǎn)變動(dòng)力學(xué)曲線動(dòng)力學(xué)曲線2、A的的三類轉(zhuǎn)變及三類轉(zhuǎn)變及產(chǎn)物的特點(diǎn)與區(qū)別產(chǎn)物的特點(diǎn)與區(qū)別退火退火正火正火淬火淬火回火回火及固態(tài)相變特點(diǎn)及固態(tài)相變特點(diǎn)奧氏體化四階段奧氏體化四階段晶粒度晶粒度回火轉(zhuǎn)變回火轉(zhuǎn)變四個(gè)四個(gè)階段階段典型例題典型例題 n1、解釋珠光體轉(zhuǎn)變（包括過冷奧氏、解釋珠光體轉(zhuǎn)變（包括過冷奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變）的動(dòng)力學(xué)曲線為什么體冷卻轉(zhuǎn)變）的動(dòng)力學(xué)曲線為

2、什么呈呈C字型，而奧氏體加熱轉(zhuǎn)變的動(dòng)力字型，而奧氏體加熱轉(zhuǎn)變的動(dòng)力學(xué)曲線卻不呈學(xué)曲線卻不呈C字型？字型？n（1）擴(kuò)散型相變的轉(zhuǎn)變速度與兩個(gè)）擴(kuò)散型相變的轉(zhuǎn)變速度與兩個(gè)因素相關(guān)：驅(qū)動(dòng)力因素、擴(kuò)散因素因素相關(guān)：驅(qū)動(dòng)力因素、擴(kuò)散因素n（2）分析兩個(gè)因素隨轉(zhuǎn)變溫度的變）分析兩個(gè)因素隨轉(zhuǎn)變溫度的變化趨勢(shì)化趨勢(shì)2、與結(jié)晶過程相比，固態(tài)相變、與結(jié)晶過程相比，固態(tài)相變有哪些特點(diǎn)？有哪些特點(diǎn)？ n一一、相變阻力大相變阻力大n二、二、相變時(shí)往往在母相中晶體相變時(shí)往往在母相中晶體缺陷缺陷處形核處形核n三、三、固態(tài)相變時(shí)，新相往往在母相固態(tài)相變時(shí)，新相往往在母相的一定晶面上開始形成，的一定晶面上開始形成，存在慣習(xí)存在

3、慣習(xí)面面，且新相晶核與母相之間往往存，且新相晶核與母相之間往往存在一定的晶體學(xué)在一定的晶體學(xué)位向關(guān)系位向關(guān)系。n四、易于出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)過渡相四、易于出現(xiàn)亞穩(wěn)態(tài)過渡相 7 珠光體類型產(chǎn)物有哪幾種，簡(jiǎn)述實(shí)際生產(chǎn)中如何控制珠光體類型？珠光體類型產(chǎn)物有哪幾種，簡(jiǎn)述實(shí)際生產(chǎn)中如何控制珠光體類型？生產(chǎn)熱軋低碳鋼板，有時(shí)因生產(chǎn)熱軋低碳鋼板，有時(shí)因W(C)偏低強(qiáng)度不夠而不合標(biāo)準(zhǔn)，為偏低強(qiáng)度不夠而不合標(biāo)準(zhǔn)，為了提高強(qiáng)度，可在熱軋后采用吹風(fēng)甚至噴霧冷卻，試解釋其原了提高強(qiáng)度，可在熱軋后采用吹風(fēng)甚至噴霧冷卻，試解釋其原因。因。 答：珠光體類型產(chǎn)物按碳化物形態(tài)分為片狀珠光體和粒狀珠光體，答：珠光體類型產(chǎn)物按碳化物形態(tài)分為

4、片狀珠光體和粒狀珠光體，這兩種類型珠光體的控制主要在奧氏體化程度上，當(dāng)奧氏體化這兩種類型珠光體的控制主要在奧氏體化程度上，當(dāng)奧氏體化溫度相對(duì)較低，即奧氏體化不完全，包含有相當(dāng)數(shù)量未溶解碳溫度相對(duì)較低，即奧氏體化不完全，包含有相當(dāng)數(shù)量未溶解碳化物以及碳的分布較不均勻時(shí)，易于形成粒狀珠光體；而當(dāng)奧化物以及碳的分布較不均勻時(shí)，易于形成粒狀珠光體；而當(dāng)奧氏體化溫度相對(duì)較高，即完全奧氏體化時(shí)，未溶解碳化物極少，氏體化溫度相對(duì)較高，即完全奧氏體化時(shí)，未溶解碳化物極少，碳的分布相對(duì)較均勻時(shí)，易于形成片狀珠光體；片狀珠光體按碳的分布相對(duì)較均勻時(shí)，易于形成片狀珠光體；片狀珠光體按片間距大小又分為粗珠光體、索氏體

5、和屈氏體三類。這三種類片間距大小又分為粗珠光體、索氏體和屈氏體三類。這三種類型珠光體的控制主要在冷卻轉(zhuǎn)變溫度的控制上，當(dāng)冷卻速度較型珠光體的控制主要在冷卻轉(zhuǎn)變溫度的控制上，當(dāng)冷卻速度較慢，轉(zhuǎn)變溫度較高（對(duì)于共析鋼是慢，轉(zhuǎn)變溫度較高（對(duì)于共析鋼是Ar1650）時(shí)，通常得到粗）時(shí)，通常得到粗珠光體；冷卻速度較快，轉(zhuǎn)變溫度較低（對(duì)于共析鋼是珠光體；冷卻速度較快，轉(zhuǎn)變溫度較低（對(duì)于共析鋼是600550）時(shí)，通常得到索氏體；冷卻速度中等，轉(zhuǎn)變溫度介）時(shí)，通常得到索氏體；冷卻速度中等，轉(zhuǎn)變溫度介于前二者之間（對(duì)于共析鋼是于前二者之間（對(duì)于共析鋼是650600）時(shí)，通常得到屈氏體。）時(shí)，通常得到屈氏體。 低

6、碳鋼板熱軋態(tài)的組織為大量低硬度的先共析鐵素體以及一部分低碳鋼板熱軋態(tài)的組織為大量低硬度的先共析鐵素體以及一部分強(qiáng)硬度相對(duì)較高的珠光體構(gòu)成，熱軋后采取噴霧冷卻的方法可強(qiáng)硬度相對(duì)較高的珠光體構(gòu)成，熱軋后采取噴霧冷卻的方法可以加大冷卻速度，一方面抑制先共析鐵素體析出，獲得一定量以加大冷卻速度，一方面抑制先共析鐵素體析出，獲得一定量偽共析珠光體組織，增加珠光體的數(shù)量；另一方面可以細(xì)化鐵偽共析珠光體組織，增加珠光體的數(shù)量；另一方面可以細(xì)化鐵素體組織與珠光體組織，從而提高熱軋低碳鋼的強(qiáng)度。素體組織與珠光體組織，從而提高熱軋低碳鋼的強(qiáng)度。 8（1）以過共析鋼為例，說明鋼奧氏體化的過程。）以過共析鋼為例，說明

7、鋼奧氏體化的過程。（2）指出）指出10mm的退火態(tài)的退火態(tài)T10鋼分別經(jīng)鋼分別經(jīng)700、750、850溫度加熱后的組溫度加熱后的組織，以及水冷后獲得的組織?？?，以及水冷后獲得的組織。（3）說明為什么過共析鋼淬火時(shí)往往采取不完全奧氏體化。假定）說明為什么過共析鋼淬火時(shí)往往采取不完全奧氏體化。假定Ac1726，Accm790，D水冷水冷15mm答：過共析鋼鑄態(tài)或熱軋態(tài)的原始組織為珠光體答：過共析鋼鑄態(tài)或熱軋態(tài)的原始組織為珠光體+二次滲碳體，其加熱奧氏體二次滲碳體，其加熱奧氏體化的轉(zhuǎn)變過程包括：當(dāng)加熱至化的轉(zhuǎn)變過程包括：當(dāng)加熱至Ac1后，開始發(fā)生珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)變，具后，開始發(fā)生珠光體向奧氏體的轉(zhuǎn)

8、變，具體過程包括奧氏體在鐵素體與滲碳體的界面上形核、奧氏體晶核的長(zhǎng)大、體過程包括奧氏體在鐵素體與滲碳體的界面上形核、奧氏體晶核的長(zhǎng)大、未溶滲碳體的溶解以及不同區(qū)域碳分布的均勻化過程；當(dāng)加熱溫度在未溶滲碳體的溶解以及不同區(qū)域碳分布的均勻化過程；當(dāng)加熱溫度在Ac1 Accm之間，二次滲碳體開始逐漸溶入奧氏體中。之間，二次滲碳體開始逐漸溶入奧氏體中。（2）見表。）見表。（3）過共析鋼如果采取完全奧氏體化，一方面加熱溫度高，奧氏體晶粒粗大，）過共析鋼如果采取完全奧氏體化，一方面加熱溫度高，奧氏體晶粒粗大，淬火時(shí)易于開裂，淬火后馬氏體晶粒也較粗大；另一方面得到的奧氏體碳淬火時(shí)易于開裂，淬火后馬氏體晶粒也

9、較粗大；另一方面得到的奧氏體碳含量較高，其馬氏體點(diǎn)較低，淬火后殘余奧氏體量較高，而過共析鋼往往含量較高，其馬氏體點(diǎn)較低，淬火后殘余奧氏體量較高，而過共析鋼往往用作工模具件，要求高強(qiáng)硬度與高耐磨性，這種淬火組織是不利的。而采用作工模具件，要求高強(qiáng)硬度與高耐磨性，這種淬火組織是不利的。而采取不完全奧氏體化，獲得的淬火組織更細(xì)小，還可以保留適量高硬度滲碳取不完全奧氏體化，獲得的淬火組織更細(xì)小，還可以保留適量高硬度滲碳體質(zhì)點(diǎn)，有利于過共析鋼使用性能的要求。體質(zhì)點(diǎn)，有利于過共析鋼使用性能的要求。原始組織原始組織加熱溫度（加熱溫度（）加熱后的組織加熱后的組織水冷后組織水冷后組織P+ Fe3C700P+ F

10、e3C(不變不變)P+ Fe3C(不變不變)750A+ Fe3C未溶未溶M+AR+ Fe3C未溶未溶850AM+AR14 今有今有GCr15鋼，制成軸承套，試述其預(yù)備熱處理及最終熱處理的名鋼，制成軸承套，試述其預(yù)備熱處理及最終熱處理的名稱、目的、工藝、獲得的組織和性能稱、目的、工藝、獲得的組織和性能預(yù)備熱處理：預(yù)備熱處理： 名稱：球化退火；名稱：球化退火； 目的：使?jié)B碳體發(fā)生球化，獲得粗球狀珠光體，以降低硬度，利于目的：使?jié)B碳體發(fā)生球化，獲得粗球狀珠光體，以降低硬度，利于切削加工；切削加工； 工藝：鋼加熱到工藝：鋼加熱到Ac1以上以上2030保溫，然后緩慢冷卻；保溫，然后緩慢冷卻； 獲得的組織

11、與性能：粗球狀珠光體；獲得的組織與性能：粗球狀珠光體； 硬度低硬度低最終熱處理：最終熱處理： 名稱：淬火低溫回火名稱：淬火低溫回火 淬火的目的：為了獲得淬火的目的：為了獲得C過飽和的過飽和的固溶體即馬氏體，獲得高強(qiáng)度、固溶體即馬氏體，獲得高強(qiáng)度、高硬度；高硬度； 低溫回火的目的：為了消除淬火馬氏體的內(nèi)應(yīng)力與脆性，同時(shí)保低溫回火的目的：為了消除淬火馬氏體的內(nèi)應(yīng)力與脆性，同時(shí)保留馬氏體的高強(qiáng)度與高硬度；留馬氏體的高強(qiáng)度與高硬度； 工藝：淬火溫度為工藝：淬火溫度為Ac13050， 回火溫度區(qū)間：低溫回火（回火溫度區(qū)間：低溫回火（150200） 獲得的組織與性能：高碳回火馬氏體，由碳過飽和的獲得的組織

12、與性能：高碳回火馬氏體，由碳過飽和的基體相，以基體相，以及及基體上彌散分布的與基體保持共格關(guān)系的基體上彌散分布的與基體保持共格關(guān)系的碳化物構(gòu)成，同時(shí)碳化物構(gòu)成，同時(shí)包含一定量未溶滲碳體。該組織具有高強(qiáng)度、高硬度以及良好的包含一定量未溶滲碳體。該組織具有高強(qiáng)度、高硬度以及良好的耐磨性。耐磨性。16確定下列鋼件的熱處理方法，并指出熱處理的目確定下列鋼件的熱處理方法，并指出熱處理的目的以及熱處理前后的組織差別：的以及熱處理前后的組織差別： (1)經(jīng)冷軋后的鋼板，要求降低硬度；經(jīng)冷軋后的鋼板，要求降低硬度；(2)鍛造過熱鍛造過熱的的60鋼鍛坯；鋼鍛坯； (3) 20鋼齒輪毛坯切削加工前；鋼齒輪毛坯切削

13、加工前；（1）再結(jié)晶退火，目的是消除加工硬化，組織的變）再結(jié)晶退火，目的是消除加工硬化，組織的變化是由變形拉長(zhǎng)的、含高密度位錯(cuò)的畸變晶粒轉(zhuǎn)化是由變形拉長(zhǎng)的、含高密度位錯(cuò)的畸變晶粒轉(zhuǎn)變?yōu)榈容S狀位錯(cuò)密度極大下降的無畸變晶粒；變?yōu)榈容S狀位錯(cuò)密度極大下降的無畸變晶粒； （2）完全退火或正火均可，目的是通過重結(jié)晶過）完全退火或正火均可，目的是通過重結(jié)晶過程細(xì)化晶粒與組織，細(xì)化、均勻化的鐵素體與珠程細(xì)化晶粒與組織，細(xì)化、均勻化的鐵素體與珠光體組織或晶粒；光體組織或晶粒； （3）正火，提高硬度使適于切削加工，與正火前）正火，提高硬度使適于切削加工，與正火前相比，鐵素體與珠光體的晶?；蚱g距減小，且相比，鐵素

14、體與珠光體的晶?；蚱g距減小，且先共析鐵素體量有所減少，珠光體量增加。先共析鐵素體量有所減少，珠光體量增加。轉(zhuǎn)變類轉(zhuǎn)變類型型珠光體珠光體馬氏體馬氏體轉(zhuǎn)變溫轉(zhuǎn)變溫度度高溫高溫(Ar1550)低溫低溫( MS)擴(kuò)散性擴(kuò)散性C、Fe均擴(kuò)散，為擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變均擴(kuò)散，為擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變C、Fe均不擴(kuò)散，為非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變均不擴(kuò)散，為非擴(kuò)散型轉(zhuǎn)變組成相組成相兩相組織：兩相組織：（平衡（平衡C）+Fe3C單相組織：?jiǎn)蜗嘟M織：C過飽和過飽和相相顯微組顯微組織織通常珠光體中鐵素體與滲碳體呈層片通常珠光體中鐵素體與滲碳體呈層片狀交替分布；亞共析鋼由先共析鐵素狀交替分布；亞共析鋼由先共析鐵素體和珠光體構(gòu)成，共析鋼由珠光體構(gòu)體和珠光體構(gòu)成，共析鋼由珠光體構(gòu)成，過共析鋼由二次滲碳體和珠光體成，過共析鋼由二次滲碳體和珠光體構(gòu)成。構(gòu)成。低碳馬氏體通常為相互平行的板條低碳馬氏體通常為相互平行的板條狀單晶粒，高碳馬氏體通常為互不狀單晶粒，高碳馬氏體通常為互不平行的針狀單晶粒；實(shí)際的碳鋼可平行的針狀單晶粒；實(shí)際的碳鋼可能包含以上兩種形態(tài)馬氏體。能包含以上兩種形態(tài)馬氏體。產(chǎn)物性產(chǎn)物性