金属热处理原理与工艺

热处理 金属工艺

热处理 金属工艺.txt你站在那不要动！等我飞奔过去！　　雨停了天晴了女人你慢慢扫屋我为你去扫天下了　　你是我的听说现在结婚很便宜，民政局9块钱搞定，我请你吧你个笨蛋啊遇到这种事要站在我后面！　　跟我走总有一天你的名字会出现在我家的户口本上。　　1、什么是铸造合金的收缩性？有哪些因素影响铸件的收缩性？答：合金在从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩小的现象称为收缩。从浇注温度冷却到室温分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个阶段。铸件收缩的大小主要取决于合金成分、浇注温度、铸件结构和铸型。
2、铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是什么？生产工艺上有哪些预防措施？答：铸件中产生缩孔和缩松的主要原因是固态收缩。为了减小铸件内应力，在铸件工艺上坷采取同时凝固原则。所谓同时凝固原则，就是采取工艺措施保证铸件结构上各部分之间没有温差或温差尽量小，使各部分同时凝固。此外，还可以采取去应力退火或自然时效等方法，将残余应力消除。
3、什么是铸件的冷裂纹和热裂纹？防止裂纹的主要措施有哪些？答：如果铸件内应力超过合金的强渡极限时，铸件便会产生裂纹。裂纹分为热裂和冷裂两种。（1）热裂：热裂实在凝固后期高温下形成的，主要是由于收缩收到机械阻碍作用而产生的。它具

1 试对珠光体片层间距随温度的降低而减小作出定性的解释。

答：S与ΔT成反比，且 ，这一关系可定性解释

如下：珠光体型相变为扩散型相变，是受碳、铁原子的扩散控制的。当珠光体的形成温度下下降时，ΔT增加，扩散变得较为困难，从而层片间距必然减小（以缩短原子的扩散距离），所以S与ΔT成反比关系。在一定的过冷度下，若S过大，为了达到相变对成分的要求，原子所需扩散的距离就要增大，这使转变发生困难；若S过小，则由于相界面面积增大，而使表面能增大，这时ΔGV不变，σS增加，必然使相变驱动力过小，而使相变不易进行。可见，S与ΔT必然存在一定的定量关系，但S与原奥氏体晶粒尺寸无关。

分析珠光体相变的领先相及珠光体的形成机理。

答：从热力学上讲，在奥氏体中优先形成α相或Fe3C相都是可能的，所以分析谁是领先相，必须从相变对成分、结构的要求着手，从成分上讲，由于钢的含碳量较低，产生低碳区更为有利，即有利于铁素体为领先相；但从结构上讲，在较高温度，特别在高碳钢中，往往出现先共析Fe3C相，或存在未溶Fe3C微粒，故一般认为过共析钢的领先相为Fe3C，而共析钢的领先相并不排除铁素体的可能性。

珠光体形成时，在奥氏体中的形核，符合一般的相变规律。即母相奥氏

热处理原理与工艺课程试题（一）

一、术语解释（每题4分，共20分） 1．分级淬火： 2．淬透性： 3．TTT曲线： 4．Ms温度： 5．调质处理：

二、填空（每空1分，共20分）

1．大多数热处理工艺都需要将钢件加热到 相变临界点 以上。

2．．在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为 ，其中低温 ，最初主要用于中碳钢的耐磨性及疲劳强度的提高，因为硬度提高不多，故又称为 。

3．奥氏体中的 碳浓度差 是奥氏体在铁素体和渗碳体相界面上形核的必然结果，也是相界面推移的驱动力。

4．钢中产生珠光体转变产物的热处理工艺称为 退火 或 正火 。

5．马氏体相变区别于其他相变最基本的两个特点是： 相变以切变共格方式进行 和 无扩散性。

6．贝氏体相变时随着钢中碳含量的增加，贝氏体相变速度减慢，等温转变C曲线向 右 移。

7．回火第一阶段发生马氏体的 分解 。

8．钢件退火工艺种类很多，按加热温度可分为两大类，一类是在 临界温度(Ac1或AC3)以上的退火，又称相变重结晶退火。

9．有物态的淬火介质淬火冷却过程可分为三个阶段： 蒸气膜 阶段 、 沸腾 阶段和 对流 阶段。

10.

热处理原理与工艺课程试题（一）

一、术语解释（每题4分，共20分） 1．分级淬火： 2．淬透性： 3．TTT曲线： 4．Ms温度： 5．调质处理：

二、填空（每空1分，共20分）

1．大多数热处理工艺都需要将钢件加热到 相变临界点 以上。

2．．在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为 ，其中低温 ，最初主要用于中碳钢的耐磨性及疲劳强度的提高，因为硬度提高不多，故又称为 。

3．奥氏体中的 碳浓度差 是奥氏体在铁素体和渗碳体相界面上形核的必然结果，也是相界面推移的驱动力。

4．钢中产生珠光体转变产物的热处理工艺称为 退火 或 正火 。

5．马氏体相变区别于其他相变最基本的两个特点是： 相变以切变共格方式进行 和 无扩散性。

6．贝氏体相变时随着钢中碳含量的增加，贝氏体相变速度减慢，等温转变C曲线向 右 移。

7．回火第一阶段发生马氏体的 分解 。

8．钢件退火工艺种类很多，按加热温度可分为两大类，一类是在 临界温度(Ac1或AC3)以上的退火，又称相变重结晶退火。

9．有物态的淬火介质淬火冷却过程可分为三个阶段： 蒸气膜 阶段 、 沸腾 阶段和 对流 阶段。

10.

热处理原理与工艺课程试题（一）

一、术语解释（每题4分，共20分） 1．分级淬火： 2．淬透性： 3．TTT曲线： 4．Ms温度： 5．调质处理：

二、填空（每空1分，共20分）

1．大多数热处理工艺都需要将钢件加热到 相变临界点 以上。

2．．在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为 ，其中低温 ，最初主要用于中碳钢的耐磨性及疲劳强度的提高，因为硬度提高不多，故又称为 。

3．奥氏体中的 碳浓度差 是奥氏体在铁素体和渗碳体相界面上形核的必然结果，也是相界面推移的驱动力。

4．钢中产生珠光体转变产物的热处理工艺称为 退火 或 正火 。

5．马氏体相变区别于其他相变最基本的两个特点是： 相变以切变共格方式进行 和 无扩散性。

6．贝氏体相变时随着钢中碳含量的增加，贝氏体相变速度减慢，等温转变C曲线向 右 移。

7．回火第一阶段发生马氏体的 分解 。

8．钢件退火工艺种类很多，按加热温度可分为两大类，一类是在 临界温度(Ac1或AC3)以上的退火，又称相变重结晶退火。

9．有物态的淬火介质淬火冷却过程可分为三个阶段： 蒸气膜 阶段 、 沸腾 阶段和 对流 阶段。

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第二章 金属及合金的回复于再结晶

1回复:是指冷塑性变形的金属在加热时，在光学显微组织发生改变前（即在再结晶晶粒形成前）所产生的某些亚结构和性能的变化过程。 2回复的机制

一般认为，回复是空位和位错在退火过程中发生运动，从而改变了它们的数量和组态的过程。 1） 低温回复： 低温回复主要与点缺陷（空位和间隙原子）的迁移有关。点缺陷运动的结果，使点缺陷密度明显下降。

2） 中温回复：加热温度稍高时，会发生位错运动和重新分布。回复的机制主要与位错的滑移有关，同一滑移面上的异号位错可以相互吸引而抵消。

3） 高温回复：高温时，刃型位错可获得足够能量产生攀移，发生多边化（或多边形化）。 3多边化：冷变形金属加热时，原来处在滑移面上的位错通过攀移和滑移，形成与滑移面垂直的亚晶界的过程。

多边化的驱动力：弹性应变能的降低。

4再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度或保温足够时间后，在原来的变形组织中产生了无畸变的新晶粒，位错密度显著降低，性能也发生显著变化，并恢复到冷变形前的水平，这个过程称为再结晶。

再结晶的驱动力：储存能的降低（与回复的驱动力相同）。

5再结晶温度：经过严重冷变形（变形度在70%以上）的金属，在约1h的保温时间内能够完成再结晶（＞95%转

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

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺方法。 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。 为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说

金属热处理

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。 金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。

为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也

大型铸钢件的热处理炉

都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。

在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在公元前770～前222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而 变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟

第1章 习题精选

一、名词解释

刚度、弹性极限、屈服强度、抗拉强度、冲击韧性、硬度、疲劳、金属键、晶体、晶格、晶胞、致密度、配位数、位错、晶界、合金、相、固溶体、金属化合物、玻璃相、单体、链节、陶瓷、玻璃相。

二、填空题

1.金属材料的强度是指在载荷作用下其抵抗（ ）或（ ）的能力。

2.低碳钢拉伸试验的过程可以分为弹性变形、（ ）和（ ）三个阶段。

3.材料的工艺性能是指 ________ 性、________ 性、________ 性和________ 性。 4.表征材料抵抗冲击载荷能力的性能指标是 ________ ，其单位是 ________ 。 5.工程材料的结合键有 ________、 ________、 ________、 ________ 四种。

6.体心立方晶格和面心立方晶格晶胞内的原子数分别为 ________ 和 ________ ，其致密度分别为 ________ 和 ________ 。 7.实际金属中存在有 ________、________ 和 ________ 三类缺陷。位错是 ________ 缺陷，晶界是 ________ 缺陷。金属的晶粒越小，晶界总面积就越 ________ ，金属的强度也越 ____