熱處理簡答題

第六章鋼的熱處理1、什么是鋼的熱處理？鋼的熱處理的特點和目的是什么?組織構(gòu)造和性能的工藝。鋼的熱處理的特點是在固態(tài)下，通過加熱、保溫順冷卻，來轉(zhuǎn)變零件或毛坯的內(nèi)部組織，而不轉(zhuǎn)變其外形和尺寸的熱加工工藝。鋼的熱處理的目的是改善零件或毛坯的使用性能及工藝性能.2、從相圖上看,怎樣的合金才能通過熱處理強化？答：通過熱處理能強化的材料必需是加熱和冷卻過程中組織構(gòu)造能夠發(fā)生變化的材料,通常〔〕有固態(tài)相變的材料〔〕外表能被活性介質(zhì)的原子滲入。從而轉(zhuǎn)變外表化學成分的材料.3、什么是退火？其目的是什么？答：退火是將金屬或合金加熱到適當溫度,保持肯定時間，然后緩慢冷卻的熱處理工藝.其目〔降低硬度適應(yīng)切削加工和冷沖壓要求；均勻化〔使成分和組織均勻化〕;穩(wěn)定化〔消退內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定組織保證零件的外形和尺寸〕;細化(細化晶粒、提高力學性能〕.4?的組織晶粒也細小。細晶粒組織可顯著提高鋼的屈服強度和韌性。545鋼在正常加熱超過臨界點Ac3后再冷卻下來，組織為什么能細化？45鋼室溫組織為F+P,碳化物彌散度較大,Ac3后，奧氏體形核率大，起始晶粒細小，冷卻后的組織可獲得細化。去應(yīng)力退火280～去應(yīng)力退火280～650爐冷至200℃空冷無變化鑄件、鍛件、焊接件、沖壓件、機械加工零件工藝名稱加熱溫度/℃冷卻方法組織應(yīng)用均勻化退火Ac3+150～250爐冷F+P鑄鋼件完全退火Ac3+20~30爐冷F+P亞共析鋼球化退火Ac1+20～40爐冷球化組織過共析鋼再結(jié)晶退火680~720空冷等軸晶粒冷塑性變形鋼7、確定以下鋼件的退火方法，并指出退火的目的及退火后的組織?！?〕15鋼鋼板，要求降低硬度；(2〕ZG35的鑄造齒輪;〔3〕改善T12鋼的切削加工性能； 〔4〕鍛造過熱的60鋼坯。答〔〕再結(jié)晶退火，消退加工硬化及內(nèi)應(yīng)退火組織為P+F.〔2〕去應(yīng)力退火,消退鑄造內(nèi)應(yīng)力，組織為P+F.〔3)球化退火,降低硬度，改善切削性能，為淬火作組織預(yù)備，組織為球狀Fe3C+F?！?〕完全退火，細化晶粒，組織為P+F。8、焊件和冷沖壓件需承受何種熱處理？為什么？答:焊件承受去應(yīng)力退火，以消退焊接應(yīng)力；冷沖壓件承受再結(jié)晶退火，以消退冷變形強化，恢復(fù)冷沖壓件的塑性。9、指出以下鋼件正火的主要目的及正火后的組織，并比較與退火的應(yīng)用有何不同?！?〕20鋼齒輪 〔2〕45鋼小軸 〔3〕T12鋼挫刀〕20率.低碳鋼板正火可防止三次滲碳體析出，改善冷沖壓性能。正火后的組織是P+F。(2)45,但正火周期短，節(jié)約能源，在提高強度、硬度的同時塑性和韌性也不降低.正火后的組織是P+F?！?〕T12鋼為高碳鋼正火是為了消退網(wǎng)狀二次滲碳體。正火后的組織是P+Fe3C。高碳鋼承受退火改善切削加工性能。10、填寫下表,說明正火的應(yīng)用。鋼種加熱溫度/℃冷卻方式組織目的低碳鋼Ac3+100~150空冷P+F提高硬度，改善切削性能中碳鋼Ac3+50～100空冷P+F改善組織和切削性能，獲得使用性能高碳鋼Ac1+30～50空冷P+Fe3C消退網(wǎng)狀二次滲碳體11、淬火內(nèi)應(yīng)力是怎樣產(chǎn)生的？它與哪些因素有關(guān)?退火和回火都可以消退內(nèi)應(yīng)力，在生產(chǎn)中能否通用,為什么？和心部組織不均勻性，以及零件內(nèi)部彈塑性變形不全都的影響。淬火內(nèi)應(yīng)力與以下因素有關(guān):鋼的成分、原始組織、淬透性、零件外形和尺寸、熱處理工藝參數(shù)及冷卻介質(zhì)等。退火和回火因加熱溫度不同、組織轉(zhuǎn)變不同，所獲得的性能也不同，故兩者不能通用。并用；而回火是用于消退淬火件的內(nèi)應(yīng)力，是淬火后承受的熱處理工藝.12、淬火后的鋼能直接使用嗎？為什么？回火的目的是什么？答：淬火后的鋼不能直接使用.由于淬火鋼獲得的組織是不穩(wěn)定的，高碳鋼一般硬而脆,并有較大的內(nèi)應(yīng)力，故不能直接使用?；鼗鸬啬康氖墙档痛慊鹆慵拇嘈?削減淬火內(nèi)應(yīng)力，防止消滅變形或裂紋;調(diào)整硬度，獲得所需力學性能;穩(wěn)定零件內(nèi)部的組織和尺寸.種類加熱溫度/℃種類加熱溫度/℃組織性能硬度低溫回火150～250M回+碳化物58～64HRC中溫回火350～500T回服極限，高韌性性能35～50HRC應(yīng)用碳件，滾動軸承彈簧，熱鍛模，刀桿,彈性夾具高溫回火500~650S回20~35HRC軸、齒輪、連桿14、何為回火脆性？分為幾類？如何防止？答:隨回火溫度提高，淬火鋼的韌性并不連續(xù)提高,在某些溫度區(qū)間回火或回火后緩慢冷卻，韌性反而下降的現(xiàn)象，稱回火脆性?；鼗鸫嘈杂械谝活惢鼗鸫嘈院推浯晤惢鼗鸫嘈詢煞N.淬火鋼在300℃左右回火時產(chǎn)生的溫度范圍內(nèi)回火。含有Cr、Mn、Ni、Si等元素的合金鋼，在400~550℃回火或經(jīng)更高溫度回火，緩慢冷卻經(jīng)過此溫度區(qū)間,產(chǎn)生的回火脆性，稱其次類回火脆性。其特點是具有可逆,可避開。此外，在合金鋼中參加Mo、W等元素，也能有效防止其次類回火脆性產(chǎn)生。15件、組織形態(tài)、性能上的主要區(qū)分?！乘魇象wS是冷奧氏體大約在60℃65體與片狀Fe3C以層片相間混合形成。索氏體是固溶體，具有較好的σb、HB、δ、αk。回火索氏體S回550～650℃高溫回火后形成。回火索氏體S回是顆粒狀鐵素體與球狀Fe3C的機械混合物?；鼗鹚魇象w比索氏體沖擊韌性高一倍，σb、HB、δ根本全都.(2〕托氏體與回火托氏體的比較與上同。馬氏體M是過冷奧氏體在大于臨界冷卻速度的條件下形成.馬氏體是碳在α—Fe形成的過飽和固溶體.碳含量提高，馬氏體硬度提高，塑性下降。高碳馬氏體呈片狀，低碳馬氏體呈板條狀?；鼗瘃R氏體回是淬火馬氏體在100～250℃回火后獲得；回火馬氏體是ε—Fe2。4C17、將45鋼和T10鋼試樣，直徑為10mm,850℃水淬、850℃油冷、850℃空冷、850℃爐冷、850℃水冷+560℃空冷、760℃水冷+200℃空冷，得到的組織各是什么?答：得到的組織如下表所示:850℃水冷760℃水冷鋼號850℃水淬850℃油冷850℃空冷850℃爐冷+560℃空冷+200℃空冷45M+A殘T+FS+FP+FS回M回+FT10M+A殘M+A殘+FS+Fe3CP+Fe3CS回M回+Fe3C18、T12770℃后用圖示各種方法冷卻，分析所得組織。A1A1123溫 答：1、M+A＇2、M+B +A＇Ms 下M3、BMf 下時間201.0%、1.2780℃進展淬火，問:(1〕淬火后各是什么組織?〔2〕淬火馬氏體的含碳量及硬度是否一樣？為什么？〔3)哪一種鋼淬火后的耐磨性更好些?答:〔1)淬火后的組織是：M+A殘+Fe3CⅡ一樣，所以，淬火后獲得的馬氏體的含碳量一樣,故硬度也一樣。1.2％的鋼耐磨性好些。由于,1。21.0％的鋼所含的硬相組織FC量多，故耐磨性好。30、T8鋼的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線如下圖，假設(shè)該鋼在620℃進展等溫轉(zhuǎn)變，并經(jīng)不同時間保溫后，按圖示的1、2、3線的冷卻速度冷至室溫,問各獲得什么組織？然后再進展中溫回火，又各獲得什么組織？A1123答：A1123度 2、S+M+A’溫3、S中溫回火后的組織：回Ms 1、T回fM 2、S+T回f3、S時間32,1212氏體。33一樣時，兩者在組織和性能上是否一樣?為什么？答:材料的淬透性愈高,零件調(diào)質(zhì)處理表層和心部的組織全都,力學性能全都，使用性能提高。不一樣.由于，調(diào)質(zhì)后組織為球化體，應(yīng)力集中現(xiàn)象消退，沖擊韌性大大提高;正火后的組織為片狀組織，片狀尖端處存在應(yīng)力集中現(xiàn)象，故沖擊韌性低.34、區(qū)分鋼的淬硬性、淬透性與淬硬深度,并分別指出其影響因素。答：淬硬性是指鋼淬火后獲得M體的硬度，取決于M中的碳含量.淬透性是指鋼在淬火后獲得M體的力量，取決于零件的化學成分。淬硬深度是指鋼淬火后獲得半M體層的深度，取決于鋼的淬透性.37、什么是鋼的冷處理？其目的是什么？冷處理后的鋼為什么要低溫回火？答：將淬火鋼冷卻到室溫后，連續(xù)在－50℃介質(zhì)中冷卻的熱處理工藝。目的:消退淬火鋼中的剩余奧氏體，獲得高硬度和高的尺寸穩(wěn)定性.冷處理后的鋼應(yīng)在空氣中緩慢上升至室溫,然后低溫回火，以消退內(nèi)應(yīng)力,避開裂紋產(chǎn)生。3820鋼制成的塞規(guī)，其熱處理工藝曲線如下圖。試問:〔1〕滲碳后為什么可直接淬火？滲碳淬火后塞規(guī)的外表及心部應(yīng)是什么組織? 920滲碳〔2)冷處理的目的是什么？ 度〔3〕160℃回火3h起什么作用？ 溫答:〔1)20鋼淬火溫度是Ac3+30~70℃＝860℃＋30~70℃＝890～930℃930℃滲碳后可直接淬火。外表：M+A” 心部：F+P

水淬 160回火(2〕冷處理的目的消退剩余奧氏體?！?〕消退內(nèi)應(yīng)力。

0 時間/h－703945鋼制造的零件,其加工路線如下:備料→鍛造→正火→機械粗加工→調(diào)質(zhì)→機械精加工→高頻感應(yīng)加熱外表淬火與低溫回火→磨削，請說明各熱處理工序的目的及熱處理后的顯微組織。答：正火的目的：細化晶粒；降低硬度，改善切削加工性能；降低內(nèi)應(yīng)力。組織：F+P調(diào)質(zhì)的目的：獲得綜合力學性能。組織：S回高頻感應(yīng)加熱外表淬火與低溫回火的目的:提高外表硬度