1、1第六章 钢的热处理一、名词解释1、淬透性:钢淬火时形成马氏体的能力。2、淬硬性:钢淬火时能够达到的最高硬度,主要决定于马氏体的碳含量。3、临界冷却速度:奥氏体化后的钢在连续冷却过程中,只发生马氏体转变的最小冷却速度,称为临界冷却速度。4、马氏体:碳在 -Fe 中形成的过饱和间隙固溶体。5、调质处理:钢淬火后高温回火的热处理工艺称为调质处理。6、珠光体:片状铁素体和片状渗碳体层间相叠构成的二相机械混合物。7、退火:将钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却,以获得接近于平衡组织的热处理工艺。8、正火:将钢加热到 Ac3 或 Accm 以上 3050,保温一定时间,然后在空气中冷却的热处理工
2、艺。9、淬火:将钢加热到相变温度以上,保温一定时间,然后快速冷却以获得马氏体组织的热处理工艺。10、本质晶粒度:将钢加热到 93010,保温 8 小时,冷却后测得的晶粒度,称为本质晶粒度。11、奥氏体化过程:将钢加热到临界温度以上,获得全部或部分奥氏体组织,并使其成分均匀化的过程,称为奥氏体化过程。12、本质粗晶粒钢:钢中奥氏体晶粒随温度的升高迅速长大,这类钢为本质粗晶粒钢。13、本质细晶粒钢:钢中奥氏体晶粒随温度的升高长大倾向较小,只有加热到较高温度(930950)以上,才显著长大,这类钢为本质细晶粒钢。14、预冷淬火:为了减少工件与淬火介质之间的温差,减少内应力,将淬火工件放入淬火介质之前
3、,先水冷一段时间,这种方法称为预冷淬火。15、冷处理:将淬火冷却到室温的钢继续冷却到-70-80的热处理工艺,称为冷处理。二、是非题1、热处理不改变工件的形状,只改变材料内部的组织,以改变材料的性能。2、固态下不发生相变的材料是不能用热处理的方法来强化的。3、奥氏体化过程也是一种结晶过程,通过形核和长大两个基本过程来完成的。4、在共析钢等温转变曲线中,曲线鼻尖处过冷奥氏体的稳定性最大。5、C0.77时,随含碳量增加, C 曲线右移;C0.77时,随含碳量增加,C 曲线左移。6、在碳钢中具有共析成分的钢,较之亚共析钢和过共析钢有更好的淬透性。27、过冷奥氏体的冷却速度愈快,钢冷却后硬度愈高。8、
4、M s 线随奥氏体碳浓度升高而明显下降,M f 线也随之降低。9、合金元素除 Al、Co 外,所有溶入奥氏体中的合金元素都增加过冷奥氏体的稳定性,使C 曲线右移。10、除 Co、Al 外,合金元素均使 Ms 和 Mf 点下移,使钢在淬火后残余奥氏体量增多。11、钢中加入合金元素后,使 C 曲线在形状和位置上都发生了改变。12、钢在加热时,奥氏体的起始晶粒愈细,冷却后获得的组织也愈细,材料的力学性能愈高。13、本质晶粒度表示钢的奥氏体晶粒在规定温度下长大倾向,而与具体加热条件下的奥氏体实际晶粒大下无关,本质晶粒度不是晶粒大小的实际度量。14、晶粒度分为 8 级,1 级最粗,8 级最细。15、本质
5、细晶粒钢过热倾向小,有利于获得细晶组织,所以,重要的热处理零件均采用本质细晶粒钢制造。16、珠光体的层片间距主要取决于其形成温度。在连续冷却条件下,冷却速度越大,珠光体形成温度越低,即过冷度越大,则层片间距越小。17、珠光体中渗碳体呈层状分布在铁素体基体上。18、过冷奥氏体向珠光体转变时伴随着铁碳原子的扩散,所以珠光体转变是扩散型相变。19、过冷奥氏体向珠光体转变时先形成渗碳体晶核,后形成铁素体晶核。20、奥氏体化后的共析钢缓慢冷却到室温时,其平衡组织为莱氏体。21、过冷奥氏体向贝氏体转变时,碳原子扩散,铁原子不扩散,属半扩散型相变。22、贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物,在转变过程中,碳原子扩
6、散,铁原子不扩散,属于半扩散型相变。23、马氏体转变不能在恒温下进行,只能在 MfM s 之间的温度范围内进行。24、消除或减少化学成分偏析及显微组织的不均匀性的热处理工艺,称为扩散退火。25、过冷奥氏体形成贝氏体时先形成铁素体晶核,后形成渗碳体晶核。26、马氏体相变不属于等温相变,而是在 MsM f 温度范围内连续冷却完成的。27、马氏体的等温转变一般不能进行到底,完成一定的转变量后就停止了。28、过冷奥氏体必须以大于临界冷却速度的速度连续冷却,才能获得马氏体组织。29、过冷奥氏体向马氏体转变时,铁碳原子都不扩散,属非扩散型相变。30、过冷奥氏体冷却速度愈快,马氏体转变点 Ms、M f 愈低
7、。31、马氏体的形态主要取决于过冷奥氏体中的碳含量。32、马氏体的硬度主要取决于马氏体中碳含量,马氏体中碳含量愈高,马氏体的硬度也愈高,与马氏体中合金元素的含量无关。33、钢热处理后获得马氏体组织的主要目的是使钢获得高硬度。334、马氏体强化的主要原因是过饱和碳引起晶格畸变,属于固溶强化。35、低碳马氏体呈板条状,又称位错马氏体。36、马氏体中碳含量大于 1.0时,马氏体呈片状,又称孪晶马氏体。37、马氏体转变温度区的位置主要与钢的化学成分有关,而与冷却速度无关。38、高碳马氏体具有高硬度和高耐磨性,低碳马氏体具有高塑性和高韧性。39、过冷奥氏体转变形成马氏体时体积膨胀,导致钢中产生很大的内应
8、力。40、合金元素只有溶入奥氏体后才能增加过冷奥氏体的稳定性。41、经退火后再高温回火的钢,能得到回火索氏体组织,具有良好的综合力学性能。42、淬火钢回火后的性能主要取决于回火的冷却速度。43、用同一种钢制造尺寸不同的两个零件,它们的淬透性相同。44、用同一种钢制造尺寸不同的两个零件,采用相同的淬火工艺,则它们的淬硬深度相同。45、低碳钢退火硬度太低,正火能提高硬度,改善切削性能,提高生产率。46、中碳钢采用退火和正火均能改善组织和切削加工性能,但正火周期短,节约能源。47、高碳钢正火是为了消除网状二次渗碳体;球化退火是为了改善切削加工性能。48、钢的淬透性越高,则其淬透层深度也越大。49、高
9、合金钢既具有良好的淬透性,也具有良好的淬硬性。50、渗氮处理是将活性氮原子渗入工件表层,然后再进行淬火和低温回火的一种热处理方法。三、选择题1、淬火钢低温回火的温度范围为( ) 。A、150250 B、350 450 C、450550 D、550650 2、淬火钢中温回火的温度范围为( ) 。A、150250 B、250 350 C、350500 D、550650 3、淬火钢高温回火的温度范围为( ) 。A、150250 B、250 350 C、350500 D、500650 4、对于亚共析钢,适宜的淬火加热温度一般为( ) 。A、A c1+3050 B、A ccm+3050 C、A c3+3
10、050 D、A rcm+30505、对于过共析钢,适宜的淬火加热温度一般为( ) 。A、A c1+3050 B、A ccm+3050 C、A c3+3050 D、A rcm+30506、对于亚共析钢,适宜的正火加热温度一般为( ) 。A、A c1+3050 B、A ccm+3050 C、A c3+3050 D、A rcm+30507、对于过共析钢,适宜的正火加热温度一般为( ) 。A、A c1+3050 B、A ccm+3050 C、A c3+3050 D、A rcm+305048、为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是( ) 。A、A ccm +(3050) B、A r cm
11、 +(3050) C、A c 1 +(3050) D、A c 3 + (3050)9、正火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是( ) 。A、随炉冷却 B、在油中冷却 C、在空气中冷却 D、在水中冷却 10、完全退火主要用于( ) 。A、亚共析钢 B、共析钢 C、过共析钢 D、所有钢种11、共析钢在奥氏体的连续冷却转变产物中,不可能出现的组织是( ) 。 A、珠光体 B、索氏体 C、贝氏体 D、马氏体12、退火是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是( ) 。A、随炉冷却 B、在油中冷却 、在空气中冷却 、在水中冷却 13、马氏体的硬度主要取决于( ) 。
12、A、冷却速度 B、转变温度 C、含碳量 D、合金元素含量14、完全退火主要适用于( ) 。A、亚共析钢 B、共析钢 C、过共析钢 D、合金钢15、45 钢为获得回火索氏体组织,应进行( ) 。A、淬火+低温回火 B、淬火+中温回火 C、淬火 +高温回火 D、等温淬火16、对于形状复杂、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 D、盐浴等温淬火17、为了细化高速钢铸态组织中粗大的碳化物,应进行( ) 。A、完全退火 B、正火 C、球化退火 D、锻造加工18、为了改善高速钢铸态组织中碳化物的不均匀性,应进行( ) 。A、完全退火 B、等温退火 C、球化
13、退火 D、去应力退火19、可逆回火脆性的温度范围是( ) 。A、150200 B、250 400 C、400550 D、55065020、不可逆回火脆性的温度范围是( ) 。A、150200 B、250 400 C、350500 D、50065021、钢的淬火工艺是将工件加热到一定温度,保温一段时间,然后采用的冷却方式是( ) 。A、随炉冷却 B、在风中冷却 C、在空气中冷却 D、在水中冷却 22、40Cr 与 40 钢相比较,其热处理工艺参数特点( ) 。A、C 曲线左移, Ms 点上升 B、C 曲线左移, Ms 点下降C、C 曲线右侈, Ms 点下降 D、C 曲线右移, Ms 点上升23、
14、T8 钢与 60 钢相比较,T8 钢的热处理工艺参数特点是( ) 。A、M s 点低, C 曲线靠左 B、M s 点低,C 曲线靠右5C、M s 点高,C 曲线靠左 D、M s 点高,C 曲线靠右24、40CrNiMoA 钢与 40 钢相比,40CrNiMo 钢的热处理工艺参数特点是( ) 。A、M s 点低,淬火后残余奥氏体量少 B、M s 点低,淬火后残余奥氏体量多 C、M s 点高,淬火后残余奥氏体量少 D、M s 点高,淬火后残余奥氏体量多 25、钢淬火后获得的马氏体晶粒的大小主要取决于奥氏体的( ) 。A、本质晶粒度 B、实际晶粒度 C、起始晶粒度 D、理论晶粒度26、过冷奥氏体向珠
15、光体转变是( ) 。A、扩散型转变 B、非扩散型转变 C、半扩散型转变 D、无扩散型转变27、钢经调质处理后获得的组织是( ) 。A、回火马氏体 B、回火托氏体 C、回火索氏体 D、回火珠光体28、真空热处理、可控气氛热处理、辉光离子热处理和( )等热处理技术是当代发展起来的具有广泛应用前景的新技术。A、表面淬火 B、复合热处理 C、化学热处理 D、表面热处理四、改正题1、临界冷却速度是指过冷奥氏体向马氏体转变的最快的冷却速度。2、弹簧经淬火和中温回火后的组织是回火索氏体。3、低碳钢和低碳低合金钢,经球化退火后能适当提高硬度,改善切削加工。4、完全退火主要应用于过共析钢。5、去应力退火是将工件
16、加热到 Ac3 线以上,保温后缓慢冷却下来的热处理工艺。6、降低硬度的球化退火主要适用于亚共析钢。7、在生产中,习惯把淬火和高温回火相结合的热处理方法称为预备热处理。8、除钴、铝外,其它合金元素溶于奥氏体后,均能增加过冷奥氏体的稳定性,使 C 曲线左移。9、马氏体硬度主要取决于马氏体中的合金元素含量。10、晶粒度是用来表示晶粒可承受最高温度的一种尺度。11、钢热处理后的最终性能,主要取决于钢的化学成分。12、钢的热处理是通过加热,保温和冷却,以改变钢的形状、尺寸,从而改善钢的性能的一种工艺方法。13、热处理的加热,其目的是使钢件获得表层和心部温度均匀一致。14、过共析钢完全退火后能消除网状渗碳
17、体。15、淬火钢随回火温度的升高,钢的硬度显著降低,这种现象称为回火脆性。616、调质钢经淬火和高温回火后的组织是回火马氏体。17、马氏体转变 Ms 和 Mf 温度线,随奥氏体含碳量增加而上升。18、共析钢加热到奥氏体化后,以连续冷却的方式可获得贝氏体组织。19、马氏体的碳含量愈高,马氏体的硬度也愈低。20、过冷奥氏体向马氏体转变时,原奥氏体中含碳量越高,转变后残余奥氏体量越低。 五、填空题1、钢的热处理工艺由( ) 、 ( )和( )三个阶段组成。2、通过热处理可以改变工件的( ) ,但不改变工件的( )和( ) 。3、根据热处理在工艺过程中的位置和作用,可分为( )和( )两种。4、热处理
18、是改善金属材料( )和( )的基本途径之一。5、热处理的主要工艺参数是( ) 、 ( ) 、 ( )和( ) 。6、预备热处理常采用的热处理工艺有( ) 、 ( )或( ) 。7、最终热处理常采用的热处理工艺有( ) 、 ( ) 、 ( ) 、 ( )等。8、经奥氏体化的钢冷却到室温的冷却方式有( )和( )两种。9、钢的整体普通热处理工艺包括( ) 、 ( ) 、 ( )和( )四种。10、奥氏体晶粒度为 14 级的钢为( ) ,58 级的钢为( ) 。11、钢加热时奥氏体晶粒度包括( ) 、 ( )和( ) 。13、共析钢奥氏体化的过程包括( ) 、 ( ) 、 ( )和( )四个过程。1
19、4、除( ) 、 ( )元素外,其它所有的合金元素都使 C 曲线向( )移动,使钢的临界冷却速度( ) 、淬透性( ) 。715、按层片间距不同,珠光体型组织分为(珠光体) 、 (索氏体)和(屈氏体)三种。16、上贝氏体组织的形态为( ) ,下贝氏体组织的形态为( ) 。17、上贝氏体的力学性能表现为( ) ,下贝氏体的力学性能表示为( ) 。18、马氏体相变的特点是( ) 、 ( ) 、 ( ) 。19、马氏体的晶格结构为( ) ,晶格常数 c/a 的比值称为( ) 。20、马氏体的形态一般分为( )和( )两种。21、冷处理的目的是彻底消除残留奥氏体,提高( ) 、 ( )和( ) 。22
20、、低碳马氏体的形态为( ) ,又称( ) ;高碳马氏体的形态为( ) ,又称( ) 。23、钢的退火可分为( ) 、 ( ) 、 ( ) 、 ( )和( ) 。24、球化退火的目的是( ) ,它主要适用的钢是( ) 。25、淬火应力包括( )和( )两种。26、常用的淬火方法有( ) 、 ( ) 、 ( )和( ) 。27、淬火+中温回火主要用于处理( ) ,回火后得到的组织是( ) 。28、淬火+高温回火主要用于处理( ) ,回火后得到的组织是( ) 。29、淬火+低温回火主要用于处理( ) ,回火后得到的组织是( ) 。30、影响淬透性的因素有( ) 、 ( ) 、 ( ) 、 ( ) 。
21、31、根据回火温度不同,回火分为( ) 、 ( )和( 8) 。32、回火脆性分为( )和( )两种。33、化学热处理的基本过程分为( ) 、 ( )和( )三个阶段。34、根据渗入原子的不同,化学热处理分为( ) 、 ( ) 、 ( )等。35、渗碳后的零件采用的热处理工艺是( ) 。36、零件的渗碳温度为( ) ,渗碳后表层的碳含量为( ) 。37、根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同,渗碳方法可以分为( ) 、 ( )和( )三种。38、根据渗氮剂在渗氮过程中聚集状态的不同,渗氮方法可以分为( )和( )两种。39、渗氮的目的是( ) 。40、氰化处理是将( )和( )同时渗入工件表面的一种化学热处理方法。41、根据气体氰化温度不同,碳氮共渗分为( )和( )两种。42、中温气体氰化温度为( ) ,低温气体氰化温度为( ) 。