热处理原理与工艺复习思考题

复习思考题

一、 解释名词

本质晶粒度、临界冷却速度、马氏体、淬透性、淬硬性、调质处理、固溶处理、时效 二、 填空题

1.钢的热处理工艺由 、 、 三个阶段所组成。 2.钢加热时奥氏体形成是由 等四个基本过程所组成。

3.在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是 ，不同点是 。

4.用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈 状，而下贝氏体则呈 状。

5.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越 ，说明临界冷却速度越 。

6.钢完全退火的正常温度范围是 ，它只适应于 钢。 7.球化退火的主要目的是 ，它主要适用于 钢。

8.钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是 ，对过共析钢是 。

9.马氏体的显微组织形态主要有 、 两种。其中 的韧性较好。

10.在正常淬火温度下，碳素钢中共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都 。

11.高碳淬火马氏体和回火马氏体在形成条件上的区别是 ，在金相显微镜下观察二者的区别是 。

12.当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则MS点越 ，转变后的残余奥氏体量就越 。

13.改变钢整体组织的热处理工艺有 、 、 、 四种。 14.淬火钢进行回火的目的是 ，回火温度越高，钢的强度与硬度越 。

15.化学热处理的基本过程包括 、 、 等三个阶段。

16.变形铝合金按热处理性质可分为 铝合金和 铝合金两类。

17.铝合金的时效方法可分为 和 两种。 18.变形铝合金的热处理方法有 、 、 。 19.铝合金淬火后的强度和硬度比时效后的 ，而塑性比时效后的 。 三、 择正确答案

1. 钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于：a.奥氏体的本质晶粒度；b.奥氏体的实际晶粒度；c.奥氏体的起始晶粒度。

2. 奥氏体向珠光体的转变是：a.扩散型转变；b.非扩散型转变；c.半扩散型转变。

3. 钢经调质处理后获得的组织是：a.回火马氏体；b.回火屈氏体；c.回火索氏体。

4. 过共析钢的正常淬火加热温度是：a.Ac1+30—50℃；b.Accm+30—50℃；c.Ac3+30—50℃.

5. 影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是：a.钢材本身的碳含量；b.钢中奥氏体的碳含量；c.钢中碳化物的含量。

6. 若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将：a.降低；b.提高；c.不改变。 7. 马氏体的硬度取决于：a.冷却速度；b.转变温度；c.碳含量。

8. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用：a.高淬透性钢；b.中淬透性钢；c.低淬透性钢。

9. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应采用：a.水中淬火；b.油中淬火c.盐水中淬火。

10.若要提高淬火时淬硬层深度，应采取：a.选择高淬透性钢；b.增大零件的截面尺寸；c.选用比较缓和的冷却介质。

11.45钢为得到回火索氏体组织，应进行a.淬火+低温回火；b.等温淬火；c.淬火+高温回火。

12.完全退火主要适用于：a.亚共析钢；b.共析钢；c.过共析钢。

13.扩散退火的目的是：a.消除和改善晶内偏析；b.消除冷塑变形后产生的加工硬化；C.降低硬度以便于加工。

14.钢的回火处理是在：a.退火后进行；b.正火后进行；c.淬火后进行。 15.钢的渗碳温度范围是：a.600—650℃；b.800—850℃；c.900—950℃。 16. 把经淬火时效的铝合金，迅速加热到（200~300）℃或略高一些的温度，保温2~3min，在清水中冷却，使其恢复到淬火状态，这种工艺叫做 。A．低温回火 B.再结晶退火 C.回归处理 D.稳定化处理 17. 与变形铝合金相比，铸造铝合金热处理的主要特点 。

A．淬火加热温度要高，淬火后均采用自然时效 B．淬火加热温度要高，淬火后均采用人工时效 C．淬火加热温度要低，淬火后均采用自然时效 D．淬火加热温度要低，淬火后均采用人工时效 四、 综合分析题

1. 共析钢加热到相变点以上，用图1所示的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？各属于何种热处理方法？

图1

2. 有四个碳素钢试样进行淬火：（1）Wc=0.3%，加热至Ac1与Ac3之间；（2）Wc=0.45%，加热至Ac3以上（30—50℃）；（3）Wc=1.2%，加热至Ac1以上（20—30℃）；（4）Wc=1.2%，加热至Accm以上（30—50℃）。适当保温后水中淬火，哪个试样硬度最高？哪个试样硬度最低？说明其原因。 3. 下列零件应选用何种热处理工艺：

（1） Wc=0.2%，要求适当提高硬度，改善切削加工性能。 （2） Wc=1.2%，要求降低硬度，改善切削加工性能。

（3） Wc=1.2%，要求提高硬度和耐磨性。 （4） Wc=0.45%，要求具有好的综合力学性能。 （5） Wc=0.6%，要求具有好的弹性。

（6） 钢丝冷拉后硬度高，要求降低硬度，消除内应力。

4. 用45钢制造一根Φ10的轴和一根Φ100的轴，用相同淬火工艺淬火，试问两根轴的表面硬度是否相同？淬透层深度是否相同？ 5．奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体有何异同？ 6．再结晶和重结晶有何不同？

7．指出影响奥氏体形成速度和奥氏体实际晶粒度的因素。

8．说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。

9．试比较共析钢过冷奥氏体等温转变曲线和连续转变曲线的异同点。 10．何谓钢的临界冷却速度？它的大小受那些因素影响？与钢的淬透性有何关系？

11．亚共析钢热处理时快速加热可显著地提高屈服强度和冲击韧性，是何道理？ 12．加热使钢完全转变为奥氏体时，原始组织是粗粒状珠光体为好，还是以细片状珠光体为好？为什么？

13．热轧空冷的45钢钢材在重新加热到超过临界点后再空冷下来时，组织为什么能细化？

14.淬透性和淬透层深度有何联系与区别？影响钢件淬透层深度的主要因素是什么？

15.分析图2的实验曲线中硬度随碳含量变化的原因。图中曲线1为亚共析钢加热到AC3以上，过共析钢加热到ACCM以上淬火后，随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线；曲线2为亚共析钢加热到AC3以上，过共析钢加热到AC1以上淬火后，随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线；曲线3表示随碳含量增加，马氏体硬度的变化曲线。

图2 图3

16.T12钢加热到AC1以上，用图3所示的各种方法冷却，分析其所得到的组织。 17.正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火与退火？ 18.确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：

1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度； 2）ZG35的铸造齿轮； 3）锻造过热的60钢锻坯； 4）改善T12钢的切削加工性能。

19．说明直径为10mm的45钢试样经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700C，760C，840C，1100℃。

20．两个碳含量为1．2％的碳钢薄试样，分别加热到780C和900C并保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度的冷却速度冷至室温。试分析 1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？ 2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？ 3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？ 4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？ 5）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？

21．指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织。 1）45钢小轴（要求综合机械性能好）； 2）60钢弹簧； 3）T12钢挫刀。

22．两根45钢制造的轴，直径分别为10mm和100mm，在水中淬火后，横截面上的组织和硬度是如何分布的？

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