熱處理工藝習(xí)題集部分答案

....將?5mm的t8鋼加熱至760℃并保溫足夠時(shí)間，問承受什么樣的冷卻工藝可得到如下組織：珠光體，索氏體，屈氏體，上貝氏體，下貝氏體，屈氏體+馬氏體，馬氏體+c曲線上描出工藝曲線示意圖。答：(1)珠光體：冷卻至線~550℃范圍內(nèi)等溫停留一段時(shí)間，再冷卻下來得到珠光體組織。650～600℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時(shí)間，再冷卻下來得到索光體組織。600～550℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時(shí)間，再冷卻下來得到屈氏體組織。600～350℃溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時(shí)間，再冷卻下來得到上貝氏體組織。350℃～ms溫度范圍內(nèi)等溫停留一段時(shí)間，再冷卻下來得到下貝氏體組織。的最大冷卻速度連續(xù)冷卻，獲得屈氏體+馬氏體。體+少量剩余奧氏體。(2)退火的主要目的是什么？生產(chǎn)上常用的退火操作有哪幾種？指出退火操作的應(yīng)用范圍。1〕均勻鋼的化學(xué)成分及組織，細(xì)化晶粒，調(diào)整硬度，并消退內(nèi)應(yīng)力和加工硬化，改善鋼的切削加工性能并為隨后的淬火作好組織預(yù)備。完全退火和等溫退火用于亞共析鋼成分的碳鋼和合金鋼的鑄件、鍛件及熱〔或冷拔件〕及機(jī)加工的剩余內(nèi)應(yīng)力。何謂球化退火？為什么過共析鋼必需承受球化退火而不承受完全退火？〔1ac10～00℃后出爐空冷?！?〕過共析鋼組織假設(shè)為層狀滲碳體和網(wǎng)狀二次滲碳體時(shí)，不僅硬度高，難以切15.確定以下鋼件的退火方法，并指出退火目的及退火后的組織：15鋼鋼板，要求降低硬度；降低了硬度，消退內(nèi)應(yīng)力。細(xì)化晶粒，均勻組織，消退內(nèi)應(yīng)力，降低硬度以消退加工硬化現(xiàn)象。組織：等軸晶的大量鐵素體和少量珠光體。zg35的鑄造齒輪組織：晶粒均勻細(xì)小的鐵素體和珠光體。60鋼鍛坯；答：完全退火。由于鍛造過熱后組織晶粒猛烈粗化并分布不均勻，且存在剩余內(nèi)加工性。組織：晶粒均勻細(xì)小的少量鐵素體和大量珠光體。t12鋼坯；答：球化退火。由于t12鋼坯里的滲碳體呈片狀，因此不僅硬度高，難以切削加織：粒狀珠光體和球狀滲碳體。正火與退火的主要區(qū)分是什么？生產(chǎn)中應(yīng)如何選擇正火及退火？答：與退火的區(qū)分是①ac1以上30～50accm30～50℃。②冷速快，組織細(xì)，強(qiáng)度和硬度有所提高。當(dāng)鋼件尺寸較小時(shí)，正火后組織：s，而退火后組織：p?！?〕從切削加工性上考慮切削加工性又包括硬度，切削脆性，外表粗糙度及對刀具的磨損等。故中碳以上的合金鋼一般都承受退火以改善切削性。從使用性能上考慮退火。從經(jīng)濟(jì)上考慮慮以正火代替退火。指出以下零件的鍛造毛坯進(jìn)展正火的主要目的及正火后的顯微組織：〔1〕20鋼齒輪〔2〕45〔3〕t12鋼銼刀1組織：晶粒均勻細(xì)小的大量鐵素體和少量索氏體。目的：細(xì)化晶粒，均勻組織，消退內(nèi)應(yīng)力。組織：晶粒均勻細(xì)小的鐵素體和索氏體。fe3cⅱ，為球化退火做組織預(yù)備，消退內(nèi)應(yīng)力。組織：索氏體和球狀滲碳體。一批5鋼試樣〔尺寸，因其組織、晶粒大小不均勻，需承受退火處理。擬承受以下幾種退火工藝；緩慢加熱至700℃，保溫足夠時(shí)間，隨爐冷卻至室溫；緩慢加熱至840℃，保溫足夠時(shí)間，隨爐冷卻至室溫；緩慢加熱至1100℃，保溫足夠時(shí)間，隨爐冷卻至室溫；問上述三種工藝各得到何種組織？假設(shè)要得到大小均勻的細(xì)小晶粒，選何種工藝最適宜？1〕到組織、晶粒大小不均勻的鐵素體和珠光體。得到組織、晶粒均勻細(xì)小的鐵素體和珠光體。的鐵素體和珠光體。要得到大小均勻的細(xì)小晶粒，選其次種工藝最適宜。淬火的目的是什么？亞共析碳鋼及過共析碳鋼淬火加熱溫度應(yīng)如何選擇？試從獲得的組織及性能等方面加以說明。獲得各種需要的性能。ac3〔0～0℃，淬火后的組織為均勻而細(xì)小的馬氏ac1～ac3之間，淬火組織中除馬氏體外，還保存一局部鐵素體，使鋼的強(qiáng)度、硬度降低。但溫度不能超過ac3點(diǎn)過高，以防奧氏體晶粒粗化，淬火后獲得粗大馬氏體。過共析碳鋼淬火加熱溫度ac1+〔0～0℃，淬火后的組織為均勻而細(xì)小的馬accm，滲碳含有顯微裂紋的粗片狀馬氏體，使鋼的脆性增加。常用的淬火方法有哪幾種？說明它們的主要特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍。答：常用的淬火方法有單液淬火法、雙液淬火法、等溫淬火法和分級(jí)淬火法。簡潔的工件。的工件。ms的硝鹽浴或堿浴中，保溫足bbms的硝鹽浴或堿浴中，保溫2～5min，使零件內(nèi)外的溫度均勻后，馬上取出在空氣中冷卻。這種方法可以削減小，要求變形小，尺寸精度高的工件，如模具、刀具等。說明45鋼試樣〔φ10mm〕經(jīng)以下溫度加熱、保溫并在水中冷卻得到的室溫組織：700℃，760℃，840℃，1100℃。光體。760℃：它的加熱溫度在ac1～ac3之間，因此組織為鐵素體、馬氏體和少量剩余奧氏體。840ac3以上，加熱時(shí)全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體，冷卻后的組織為馬氏體和少量剩余奧氏體。1100℃：因它的加熱溫度過高，加熱時(shí)奧氏體晶粒粗化，淬火后得到粗片狀馬氏體和少量剩余奧氏體。有兩個(gè)含碳量為1.2%的碳鋼薄試樣，分別加熱到780℃和860℃并保溫一樣時(shí)間，使之到達(dá)平衡狀態(tài)，然后以大于vk的冷卻速度至室溫。試問：哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體晶粒較粗大？晶粒較粗大。哪個(gè)溫度加熱淬火后馬氏體含碳量較多？860accm，此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中，奧含碳量較多。哪個(gè)溫度加熱淬火后剩余奧氏體較多？860accm，此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中，使msmf點(diǎn)，淬火后剩余奧氏體增多。哪個(gè)溫度加熱淬火后未溶碳化物較少？860accm，此時(shí)碳化物全部溶于奧氏體中，因此加熱淬火后未溶碳化物較少你認(rèn)為哪個(gè)溫度加熱淬火后適宜？為什么？ac1+〔0～0℃℃在這個(gè)溫度范圍內(nèi)，這時(shí)淬火后的高的強(qiáng)度、硬度和耐磨性，而且也具有較好的韌性。指出以下工件的淬火及回火溫度，并說明其回火后獲得的組織和大致的硬度：1〕5鋼小軸〔要求綜合機(jī)械性能；〔2〕60鋼彈簧；〔3〕t12鋼銼刀。1〕5鋼小軸〔要求綜合機(jī)械性能0溫度為500℃～650℃左右，其回火后獲得的組織為回火索氏體，大致的硬度25～35hrc。40～48hrc?！?〕t12780150℃～250℃，60hrc。為什么工件經(jīng)淬火后往往會(huì)產(chǎn)生變形，有的甚至開裂？減小變形及防止開裂有哪些途徑？緣由不同可分熱應(yīng)力與組織應(yīng)力兩種。工件在加熱和(或)(或)冷縮不直角邊鈍角，長的方向變短，短的方向增長，一句話，使工件趨于球形。鋼中奧氏體比體積最小,奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌鞣N組織時(shí)比體積都會(huì)增大,使鋼的體積膨脹;工件淬火時(shí)各部位馬氏體轉(zhuǎn)變-先后不全都,于熱處理過程中各部位冷速的差異使工件各部位相轉(zhuǎn)變的不同時(shí)性所引起的應(yīng)(組織應(yīng)力)。組織應(yīng)力引起工件變形的特點(diǎn)卻與此相反：使平面于突出。外，在工藝上可實(shí)行以下措施：承受合理的鍛造與預(yù)先熱處理理(如球化退火與正火),不但可為淬火作好組織預(yù)備,而且還可消退工件在前面加工過程中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。承受合理的淬火工藝；正確確定加熱溫度與加熱時(shí)間,可避開奧氏體晶粒粗化。對外形簡潔或?qū)嵝圆畹母吆辖痄?應(yīng)緩慢加熱或?qū)掖晤A(yù)熱,以削減加熱中產(chǎn)生的熱應(yīng)力。工件在加熱爐中安放時(shí),要盡量保證受熱均勻,防止加熱時(shí)變形;選擇適宜的淬火冷卻介質(zhì)和洋火方法(),以削減冷卻中熱應(yīng)力和相變應(yīng)力等。淬火后準(zhǔn)時(shí)回火淬火內(nèi)應(yīng)力如不準(zhǔn)時(shí)通過回火來消退,對某些外形簡潔的或碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高的工件,在等待回火期間就會(huì)發(fā)生變形與開裂。對于淬火易開裂的局部，如鍵槽，孔眼等用石棉堵塞。淬透性與淬硬層深度兩者有何聯(lián)系和區(qū)分？影響鋼淬透性的因素有哪些？影響鋼制零件淬硬層深度的因素有哪些？硬性主要打算于馬氏體的含碳量，即取決于淬火前奧氏體的含碳量。影響淬透性的因素：c鋼中含碳量愈接近共析成分，其c曲線愈靠右，臨界冷卻速度愈小，則淬透性愈coal〔＞2.5%〕c曲線右移，使鋼的淬透性增加，因此合金鋼的淬透性比碳鋼好。溫度愈高，晶粒愈粗，未溶其次相愈少，淬透性愈好。鋼的淬硬層深度通常是怎規(guī)定的？用什么方法測定構(gòu)造鋼的淬透性？怎樣表示鋼的淬透性值。dc來表示鋼獲得淬硬層深透的最大直徑。“頂端淬火法”測定鋼的淬透性曲線，比較不同鋼的淬透性?！薄R氏體，硬度最高，隨距水冷端距離的加大，組織和硬度也相應(yīng)變化，將硬度隨水冷端距離的變化繪成曲線稱為淬透性曲線。成冊可查閱參考。由淬透性曲線就可比較出不同鋼的淬透性大小?，F(xiàn)出“淬透性帶”。鋼的成分波動(dòng)愈小，淬透性帶愈窄，其性能愈穩(wěn)定，因此淬透性帶愈窄愈好。回火的目的是什么？常用的回火操作有哪幾種？指出各種回火操作得到的組織、性能及其應(yīng)用范圍。得所需要的性能。常用的回火操作有低溫回火、中溫回火、高溫回火。hrc58-64。0.5-0.7%的碳鋼和合金鋼制造的各類彈簧。0.3-0.5%的碳鋼和合金鋼制造的各類連接和傳動(dòng)的構(gòu)造零件，如軸、連桿、螺栓等。指出以下組織的主要區(qū)分：1〕〔2〕〔3〕體。答：由奧氏體冷卻轉(zhuǎn)變而成的屈氏體(淬火屈氏體)和索氏體(淬火索氏體)組織,與,主要是碳化,而由α—fe中過飽和固溶體?；鼗瘃R氏體是過飽和的α固溶體〔鐵素體〕和與ε碳化物所組成，其淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性得到降低。外表淬火的目的是什么？常用的外表淬火方法有哪幾種？比較它們的優(yōu)缺點(diǎn)及應(yīng)用范圍。并說明外表淬火前應(yīng)承受何種預(yù)先熱處理。答：外表淬火的目的是使工件表層得到強(qiáng)化，使它具有較高的強(qiáng)度，硬度，耐磨常用的外表淬火方法有：1.感應(yīng)加熱外表淬火；2.火焰加熱外表淬火。〔線圈“渦流”，表層快速被加熱到淬火溫度時(shí)而心部仍接近室溫，在馬上噴水冷卻后，就到達(dá)外表淬火的目的?；饻囟龋陔S后噴水冷卻后，獲得所需的表層硬度和淬硬層硬度。感應(yīng)加熱外表淬火與火焰加熱淬火相比較有如下特點(diǎn):感應(yīng)加熱速度極快,只要幾秒到幾十秒的時(shí)間就可以把工件加熱至淬火溫度,:(ac380~150℃)。因加熱時(shí)間短,奧氏體晶粒細(xì)小而均勻,淬火后可在外表層獲得極細(xì)馬氏體,使2~3hrc,且脆性較低。3感應(yīng)加熱外表淬火后,淬硬層中存在很大剩余壓應(yīng)力,有效地提高了工件的疲乏強(qiáng),且變形小,不易氧化與脫碳。4)生產(chǎn)率高,便于機(jī)械化、自動(dòng)化,適宜于大批量生產(chǎn)。但感應(yīng)加熱設(shè)備比火焰加熱淬火費(fèi)用較貴,修理調(diào)整比較困難,外形簡潔的線圈不易制造外表淬火前應(yīng)承受退火或正火預(yù)先熱處理?；瘜W(xué)熱處理包括哪幾個(gè)根本過程？常用的化學(xué)熱處理方法有哪幾種？的組織與機(jī)械性能。化學(xué)熱處理的過程：分解：化學(xué)介質(zhì)要首先分解出具有活性的原子；吸?。汗ぜ獗砦』钚栽佣纬晒倘荏w或化合物；集中：被工件吸取的活性原子，從外表想內(nèi)集中形成確定厚度的集中層。常用的化學(xué)熱處理方法有：滲碳、氮化、碳氮共滲、氮碳共滲。試述一般滲碳件的工藝路線，并說明其技術(shù)條件的標(biāo)注方法。答：一般滲碳件的工藝路線為：下料→鍛造→正火→切削加工→渡銅〔不滲碳部位〕→滲碳→淬火→低溫回火→噴丸→精磨→成品氮化的主要目的是什么？說明氮化的主要特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。(ac1以下)使活性氮原子滲入工件外表的化學(xué)熱處理工藝滲氮層的硬度一般可達(dá)950~1200hv(相當(dāng)于68-72hrc),且滲氮層具有高的紅硬性(600~650℃仍有較高硬度)。2)工件經(jīng)滲氮后滲氮層體積增大,造成外表壓應(yīng)力,使疲乏強(qiáng)度顯著提高。3)滲氮層的致密性和化學(xué)穩(wěn)定性均很高,因此滲氮工件具有高的耐蝕性。4)滲溫度低,滲氮后又不再進(jìn)展熱處理,所以工件變形小,一般只需精磨或研磨、拋光即可。零件(高速柴油機(jī)曲軸),以及要求變形小和具有確定耐熱、抗蝕力氣的耐磨零件(閥門)等。試說明外表淬火、滲碳、氮化熱處理工藝在用鋼、性能、應(yīng)用范圍等方面的差異。答：外表淬火一般適用于中碳鋼〔0.4～0.5%c〕和中碳低合金鋼〔40cr、40mnb等，也可用于高碳工具鋼，低合金工具鋼〔8、v、5等。以及球的組織。應(yīng)用范圍〔1〕(3)工頻感應(yīng)加熱外表淬火工頻感車輪、軋轆等的外表淬火。滲碳鋼都是含0.15～0.25%的低碳鋼和低碳合金鋼，如20、20cr、20crmnti、0.5～2.5mm。0.8～1.1%c范圍。滲碳件滲碳后緩冷到室溫的組織，亞共析過渡層，心部原始組織?！彩茌^大接觸應(yīng)力〕如齒輪、軸類、套角等。alcrmo38crmoala是一種比較典型的件具有以下特點(diǎn)：1〕氮化前需經(jīng)調(diào)質(zhì)處理，以便使心部組織具有較高的強(qiáng)度和韌性。氮化外表形成致密氮化物組成的連續(xù)薄膜，具有確定的耐腐蝕性。氮化處理溫度低，滲氮后不需再進(jìn)展其它熱處理。發(fā)動(dòng)機(jī)的汽缸、排氣閥、高精度傳動(dòng)齒輪等。擬用t10制造外形簡潔的車刀，工藝路線為：鍛造—熱處理—機(jī)加工—熱處理—磨加工試寫出各熱處理工序的名稱并指出各熱處理工序的作用；指出最終熱處理后的顯微組織及大致硬度；制定最終熱處理工藝規(guī)定〔溫度、冷卻介質(zhì)〕1〕—退火—機(jī)加工淬火后低溫回火—磨性以及去除內(nèi)應(yīng)力。60hrc。t10車刀的淬火溫度為780℃左右，冷卻介質(zhì)為水；回火溫度為150℃～250℃。選擇以下零件的熱處理方法，并編寫簡明的工藝路線〔各零件均選用鍛造毛坯，并且鋼材具有足夠的淬透性：〔445鋼；〔hrc5鋼；鏜床鏜桿，在重載荷下工作，精度要求極高，并在滑動(dòng)軸承中運(yùn)轉(zhuǎn)，要求38crmoala。答1下料→鍛造正火→粗加工→→局部外表淬火+→精磨→成品下料→鍛造→正火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→局部外表淬火+低溫回火→精磨→成品下料→鍛造→退火→粗加工→調(diào)質(zhì)→精加工→氮化→研磨→成品〔，而心部具有良好的韌性，原承受5鋼調(diào)質(zhì)處理再在凸輪外表進(jìn)展高頻淬火，最終低451515鋼代替。試說明：45鋼各熱處理工序的作用；15鋼后，應(yīng)按原熱處理工序進(jìn)展能否滿足性能要求？為什么？15熱處理工藝？1〕性。不能。改用15鋼后按原熱處理工序會(huì)造成心部較軟，外表硬，會(huì)造成外表脫落。滲碳。1150℃，保溫兩小時(shí)，經(jīng)金相顯微組織檢查，36鋼，而乙鋼是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼？930±19℃,3~8小時(shí)后測定的奧氏體晶粒大小。acl930℃晶粒并未顯著長大。超過此溫,1150930℃，質(zhì)細(xì)晶粒鋼。tizrvnbw等合金元素的鋼都是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼？奧氏體晶粒大小對轉(zhuǎn)變產(chǎn)物的機(jī)械性能有何影響？vnbw等合金元素會(huì)形成高溫難溶的合金化合物，在930±19℃左右抑制了晶粒的長大。所以參與以上合金元素的鋼都是本質(zhì)細(xì)晶粒鋼。鋼獲得馬氏體組織的條件是什么？與鋼的珠光體相變及貝氏體相變比較，馬氏體相變有何特點(diǎn)？,來不及發(fā)生集中分解而發(fā)