第七章金属热处理原理复习题(已做完)

第七章《金属热处理原理》部分复习题一、名词解释：1.实际晶粒度：某一具体热处理或热加工条件下的奥氏体的晶粒度叫实际晶粒度2.马氏体、贝氏体（上贝氏体和下贝氏体）：过冷奥氏体的等温转变中温转变时渗碳体分布在碳过饱和的铁素体基体上的两相混合物称为贝氏体，上贝氏体(B上)：550℃～350℃，呈羽毛状，小片状的渗碳体分布在成排的铁素体片之间，下贝氏体(B下)：350℃～Ms：在光学显微镜下为黑色针状，在电子显微镜下可看到在铁素体针内沿一定方向分布着细小的碳化物(Fe2.4C)颗粒。贝氏体：过冷奥氏体的连续冷却转变时碳在α-Fe中的过饱和间隙固溶体。二、填空题：1．钢加热时奥氏体形成是由奥氏体形核；晶核的长大；未溶碳化物（Fe3C）溶解；奥氏体成分均匀化等四个基本过程所组成。2．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都是它们都是珠光体类型的组织，不同点是层间距不同，且珠光体层间距较大，屈似体层间距最小。3．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈羽毛状状，而下贝氏体则呈黑色针状。4．与共析钢相比，非共析钢C曲线的特征是多一条过冷A→F或(Fe3CⅡ)的转变开始线，亚共析钢左上部多一条过冷A转变为铁素体（F）的转变开始线，过共析钢多一条过冷A中析出二次渗碳体(Fe3CII)开始线。5．马氏体的显微组织形态主要有板条状、针状两种。其中板条状马氏体的韧性较好。6．高碳淬火马氏体和回火马氏体在形成条件上的区别是前者是在淬火中形成，后者在低温回火时形成，在金相显微镜下观察二者的区别是前者为竹叶形，后者为黑色针装。7．目前较普遍采用的测定钢的淬透性的方法是“末端淬火法”即端淬试验。三、判断题：1．所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。（×）2．当把亚共析钢加热到Ac1和Ac3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织，在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。（√）3．当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。（√）4．当共亚析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。（×）5．贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行扩散，而铁原子不能进行扩散。（√）6．不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。（×）7．在正常热处理加热条件下，随碳含量的增高，过共析钢的过冷奥氏体越稳定。（√）8．因为过冷奥氏体的连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下方，所以连续冷却转变曲线的临界冷却速度比等温转变曲线的大。（×）四、选择题：1．钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于：（b）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）a．扩散型转变；b．非扩散型转变；c．半扩散型转变3．若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将：（b）a．降低；b．提高；c．不改变4．若合金元素能使C曲线左移，钢的淬透性将：（a）a．降低；b．提高；c．不改变5．马氏体的硬度取决于：（c）a．冷却速度；b．转变温度；c．碳含量6．在过冷奥氏体等温转变图的鼻尖处，孕育期最短，故：（b）a．过冷奥氏体稳定性最好，转变速度最快；b．过冷奥氏体稳定性最差，转变速度最快；c．过冷奥氏体稳定性最差，转变速度最慢；d．过冷奥氏体稳定性最好，转变速度最慢7．钢进行奥氏体化的温度愈高，保温时间愈长则：（b）a．过冷奥氏体愈稳定，C曲线愈靠左；b．过冷奥氏体愈稳定，C曲线愈靠右；c．过冷奥氏体愈不稳定，C曲线愈靠左；d．过冷奥氏体愈不稳定，C曲线愈靠右8．上贝氏体和下贝氏体的机械性能相比较：（d）a．两者具有较高的强度和韧性；b．两者具有很低的强度和韧性；c．上贝氏体具有较高强度和韧性；d．下贝氏体具有较高强度和韧性9．过共析钢加热到Ac1一Accm之间时，则：（a）a．奥氏体的w(C)小于钢的w(C)；b．奥氏体的w(C)大于钢的w(C)；c．奥氏体的w(C)等于钢的w(C)；d．无法判断两者w(C)的关系五、简答题：1.奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度的含义及区别。（略）2.奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体的异同。回答要点提示：冷却到A1线以下而又尚未转变的奥氏体称为过冷奥氏体；马氏体转变不能完全进行到底，冷却到MS线以下转变停止时仍未能转变的奥氏体称为残余奥氏体。3.说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，指出影响C曲线形状和位置的主要因素。（略）4.注意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。（略）附加思考题：1．指出影响奥氏体形成速度和奥氏体实际晶粒度的因素。2．何谓钢的临界冷却速度？它的大小受哪些因素影响？它与钢的淬透性有何关系？第七章《金属热处理工艺部分》复习题一、名词解释：淬透性：钢接受淬火时形成马氏体的能力。淬硬性：指钢淬火后能达到的最高硬度，主要取决于马氏体的含碳量。调质处理：淬火后高温回火的热处理工艺组合。二、填空题：1.钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越右，说明临界冷却速度越慢。2.钢的热处理工艺由加热、保温、冷却三个阶段所组成。3.利用Fe-C相图确定钢完全退火的正常温度范围Ac3以上20℃30℃，它只适应于亚共析钢。4.球化退火的主要目的是降低硬度，改善切削加工性能和改善组织，提高塑性，它主要适用于共析钢、过共析钢。5.钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是线以上Ac3以上30℃50℃，对过共析钢是Ac1以上30℃50℃。6.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点越低，转变后的残余奥氏体量就越高。7.在正常淬火温度下，碳素钢中共亚析钢的临界冷却速度比共析钢和过共析钢的临界冷却速度都慢。8.钢的临界冷却速度与奥氏体化温度的关系是奥氏体化温度奥氏体化温度越高，临界冷却速度慢。9.淬火钢进行回火的目的是消除内应力，获得要求的组织和性能，回火温度越高，钢的强度与硬度越低。10.钢在回火时的组织转变过程是由马氏体分解，残余奥氏体分解，和碳化物的转变，渗碳体的聚集长大等四个阶段所组成。三、判断题：1.高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。（×）2.经退火后再高温回火的钢，能得到回火马氏体组织，具有良好的综合机械性能。（×）3.钢的淬透性高，则其淬透层的深度也越大。（√）4.在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳的增高而减小。（√）5.表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。（×）四、选择题：1．钢经调制处理后获得的组织是：（c）a．回火马氏体；b．回火屈氏体；c．回火索氏体2．过共析钢的正常淬火加热温度是：（a）a．Ac1+30℃～50℃；b．Ac3+30℃～50℃；c．Accm+30℃～50℃3．影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是：（b）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4．共析钢过冷奥氏体在550-350℃的温度区间等温转变时，所形成的组织是：（b）a．索氏体；b．下贝氏体；c．上贝氏体；d．珠光体5．淬硬性好的钢：（b）a．具有高的合金元素含量；b．具有高的碳含量；c．具有低的碳含量6．对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用：（a）a．高淬透性钢；b．中淬透性钢；c．低淬透性钢7．对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应采用：（b）a．水中淬火；b．油中淬火；c．盐水中淬火8．若要提高淬火时的淬硬层深度，应采取：（a）a．选择高淬透性钢；b．增大工件的截面尺寸；c．选用比较缓和的冷却介质9．45钢为得到回火马氏体组织，应进行：（c）a．正火；b．淬火；c．淬火+低温回火；d．淬火+高温回火10．完全退火主要适用与：（a）a．亚共析钢；b．共析钢；c．过共析钢11．扩散退火的目的是：（a）a．消除和改善晶内偏析；b．消除冷塑性变形后产生的加工硬化；c．降低硬度以便于加工12．钢的回火处理是在：（c）a．退火后进行；b．正火后进行；c．淬火后进行13．通常钢的渗碳温度范围是：（c）a．600-650℃；b．800-850℃；c．900-950℃；d．1000-1050℃五、简答题：1.T12钢加热到Ac1以上，用如图所示的a、b、c的三种方法冷却。（1）a和c是何种热处理工艺？（2）a、b、c的三种方法冷却方式应得到的组织是什么？回答要点：（1）a:分级淬火；b:等温淬火。(2）a:M+Ar；b:下B+M+Ar；c:下B。2.如图所示为共析钢C曲线图，说出图中各冷却曲线对应的热处理方法及其最终组织。回答要点：a:完全淬火，马氏体+残余奥氏体；b:双液淬火，马氏体+残余奥氏体；c:不完全淬火，曲氏体和马氏体；d:等温淬火，贝氏体；e:正火，索氏体；f:完全退火，珠光体；g:等温退火，珠光体。附加思考题：1．加热使钢的组织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？2．简述各种淬火方法及其使用范围。3．用示意图表示珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体和马氏体在显微镜下的形态特征。4．试述马氏体转变的基本特点。5．马氏体的本质是什么？它的硬度为什么很高？是什么因素决定了它的脆性？6．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？7．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？8．确定下列岗件的退火方法，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发铸造齿轮；3）锻造过热的60钢锻坯；4）改善T12钢的切削加工性能。9．两个碳含量为1.2%的碳钢薄试样，分别加热到780℃和900℃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）两个温度加热淬火后马氏体晶粒粗细的比较、马氏体碳含量比较、残余奥氏体数量比较、未溶碳化物数量比较；2）你认为哪个温度加热淬火合适？为什么？10．指出下列工件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织。1）45钢小轴（要求综合机械性能好）；2）60弹簧；3）T12钢锉刀。11．两根45钢制造的轴，直径分别为10㎜和100㎜，在水中淬火后，横截面上的组织和硬度分布情况如何？12．用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造－热处理－机加工—热处理—磨削加工。写出其中热处理工序的名称及其作用。13．试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围等方面的区别。14．低碳钢（0.2%C）小件经930℃，5h渗碳后，表面碳含量增至1.0%，试分析以下处理后表面层和心部的组织：1）渗碳后慢冷；2）渗碳后直接水淬并低温回火；3）有渗碳温度预冷到820℃，保温后水淬，再低温回火；4）渗碳后慢冷至室温，再加热到780℃，保温后水淬，再低温回火。