热处理试题及答案(中南大学)

1一、填空题1、试写出下列材料的类别。（按用途分）与应用（举一例）。20CrMnTi属合金结构钢（类别）；可制作变速箱齿轮；T10属碳工具钢；可制作锉刀；45属碳素结构钢；可制作齿轮、螺栓；W18Cr4V属合金工具钢；可制作车刀；2、化学热处理的基本过程是加热、保温、冷却。3、钢的淬透性主要取决于过冷奥氏体的稳定性，马氏体的硬度主要取决于含碳量与组织形态，钢的表层淬火，只能改变表层的组织结构，而化学热处理既能改变表层的组织结构，又能改变表层的成分。4、低碳钢为了便于切削，常预先进行正火（提高硬度）处理；高碳钢为了便于切削，常预先进行退火（降低硬度）处理；5、索氏体中的渗碳体是层片状形貌。回火索氏体中的渗碳体是珠粒状形貌。6、纯Al的主要强化方法是晶粒细化（加工硬化），Al-Cu合金的主要强化方法是时效强化（固溶强化）。7、再结晶形核的主要机理有应变诱发的晶界迁移机制，亚晶长大的形核机制。8、欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用球化退火（正火），消除铸件中枝晶偏析应采用均匀化退火。1.共析钢淬火后，低温、中温、高温回火组织分别为回火马氏体，回火屈氏体，回火索氏体。2.马氏体形态主要有板条状和片状两种，其中片状马氏体硬度高、塑性差。4．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用回复退火工艺。5．铝合金的时效方法可分为自然和人工两种。1.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是P珠光体；B贝氏体；M屈氏体。2、为了降低冷变形金属的强度和硬度，应采用回复与再结晶退火工艺。3、根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以分为固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳3.45钢正火后渗碳体呈层状，调质处理后渗碳体呈球粒状。4．中温回火主要用于各种弹簧和锻模等典型零件处理，回火后得到回火屈氏体组织。5．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为铸态和变形；变形铝合金按热处理性质可分为热处理非强化型铝合金和可热处理强化型铝合金两类；铝合金的时效方法可分为人工时效和自然时效两种。1．热处理基本工艺参数：加热温度T;加热速度V加热;保温时间t;冷却速度V冷却.4．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用回复再结晶退火7.再结晶的驱动力是变形时与界面能有关的储能。再结晶形核的主要机制有应变诱发的晶界迁移迁移机制及亚晶长大的形核机制。10.回归时间过长，则会出现对应于该温度下的脱溶相，使硬度重新升高，或发生过时效，达不到回归处理的效果。1．均匀化处理的目的是在高温下通过扩散消除或减小实际结晶条件下晶内成分不均匀和偏离于平衡的组织状态，改善合金材料的工艺性能和使用性能。2.基于回复及再结晶过程退火主要应用是消除金属及合金因冷变形而造成的组织与性能亚稳定状态。变形前的原始晶粒小，变形储能高，再结晶温度低3．时效与回火的区别是固溶体从高温到低温时是否发生了基体晶体结构的转变。4．时效后脱溶相与基体界面关系有完全空格、半空格、非空格三种形式。5．时效强化是位错与脱溶质点的相互作用。主要有位错绕过机制与位错切割机制。6．低碳马氏体的形貌一般为板条状，中碳马氏体的形貌一般为板片状，高碳马氏体的形貌一般为片状。8.把钢加热到临界点Ac1；或Ac3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却，用以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为钢的淬火。29.形变热处理是将塑性变形的形变强化与热处理时的相变强化结合，使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。4．时效（回火）实质上是亚稳过低和固溶体的分解。6.在固态相变中，.新相形核的阻力是新相与母相之间的界面能新相与母相比容积差导致的应变能。7．时效后脱溶相与基体界面关系有完全共格、半共格、非共格三种形式。8．时效强化是位错与脱溶质点的相互作用。主要有绕过机制与切割机制。9．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为变形组织和铸造组织,铝合金的时效方法可分为自然和人工两种。1、工件淬火时常出现的缺陷有表面缺陷、性能缺陷、组织缺陷、形状缺陷。2退火的目的主要是降低硬度，便于切削加工：消除或改善钢在铸造、轧制、锻造和焊接过程中所造成的各种组织缺陷；细化晶粒，改善组织，为最终热处理做准备；还有为了消除应力，防止变形和开裂。3正火的目的和退火基本相同，但正火后得到细片状珠光体组织，对低碳钢来说讲，正火组织易进行机械加工；能降低工件切削加工的表面粗糙度；正火还可以消除过共析钢中的渗碳体网。4淬火的目的是把奥氏体化的钢件淬成马氏体，然后和不同回火温度相配合,获得所需的力学性能。5热应力是由于工件加热或冷却时，各部温度不同，使之热胀冷缩不同而产生的应力叫热应力。6减少变形与防止开裂的方法很多，但主要的是靠正确的选材、合理的结构设计、冷热加工工艺的密切配合以及正确的热处理制度来保证。1、常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格。2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有强度、硬度、塑性。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有疲劳强度和冲击韧性。3、常用的回火方法有低温回火、中温回火高温回火。4、工程中常用的特殊性能钢有不锈钢、耐热钢、耐磨刚。6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为沸腾钢、镇静钢、连铸坯、半镇静钢。7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件表面到半马氏体层的深度来表示。8、冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为宏观（第一类）内应力、晶间（第二类）内应力、晶格畸变（第三类）内应力。9、铸铁中碳以石墨形式析出的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有冷却速度和化学成分。2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为片状、棉絮状、球状、蠕虫状。3、实际金属晶体的缺陷有空位、间隙原子、位错。5、金属的断裂形式有脆性断裂和延性断裂两种。7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为合金渗碳体、特殊碳化物两类。9、合金常见的相图有匀晶相图、共晶相图、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。10、感应表面淬火的技术条件主要包括表面硬度、有效淬硬深度、淬硬区的分布。1、液压传动的工作原理是以液体作为工作介质，依靠液体来传递运动，依靠液体来传递动力。2、液压系统可分为动力系统、执行系统、控制系统、辅件系统四个部分。3、油液的两个最基本特征是粘性、润滑性，油液流动时的两个基本参数是动力粘度、运动粘度。4、液压泵是将机械能转换为液体压力的能量转换装置。5、液压泵是靠密封容积变化变化来实现吸油和压油的，所以称为客积泵。6、柱塞泵是靠柱塞在柱塞孔内作往复运动，使密封容积变化而吸油和压油的，柱塞泵可分为轴向和径向两类。7、换向阀的作用是利用阀芯对阀体的相对改变来控制液体的流动方向，接通或关闭油，从而改变液压系统的工作状态，按阀芯运动方向不同，换向阀可分为滑阀和旋阀两大类，其中滑阀作用最大。38、液压基本回路是用液压元件组成并能执行动作的、典型回路，常用的基本回路有方向控制回路、压力控制回路、流量控制回路三种。9、压力控制回路可用来实现卸载、减压、顺序、保压等功能，满足执行元件在力或转矩上的要求。10、增压回路中提高油液压力的主要元件增压器。1、金属的性能一般分为两类，一类是使用性能，一类是工艺性能。2、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷，大小和方向随时发生周期性变化的载荷称为交变载荷。3、强度是指在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。4、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体，一般固态金属都是晶体。5、金属在固态下，随温度的改变，由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的现象称为同素异构转变。6、金属的结晶实际是晶核的形成和长大的过程。7、一种金属元素与另一种或几种金属元素或非金属元素通过熔炼或其他方法结合而成的具有金属特性的物质。8、铁碳合金的基本组织有五种它们的名字是铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。9、T12钢按用途分属于工具钢，按质量分属于优质钢。10、工厂里常用的淬火方法单液淬火法、双介质淬火法、马氏体分级淬火、贝氏体的等温淬火。11、调质零件应采用中碳钢和中碳合金钢。12、常用的不锈钢有铬不锈钢和铬镍不锈钢。13、根据铸铁中石墨形态的不同，铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。14、黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜，硬质合金可分为钨钴类硬质合金、钨钴钛类硬质合金。15、铝合金的淬火称为固溶处理，铝合金淬火后需时效处理才能达到最终的力学性能。16、根据工作条件不同，磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等17、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。硬质合金是指将一种或多种难熔金属_碳化物__和金属粘结剂，通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。13、常用铜合金中，_青铜_是以锌为主加合金元素，_白铜_是以镍为主加合金元素。14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_，属于混合物的有_珠光体_和莱氏体。15、脱溶序列的阶次规则：原子聚集区——过渡相——平衡相。16、写出Al—Zn—Mg系合金人工时效时正常的脱溶序列：'''PG,。17、写出Al—Cu系合金人工时效时正常的脱溶序列：'''PG,二、名词解释再结晶：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非畸变的新晶粒，性能也发生显著变化，并恢复到冷变形前的水平，临界变形度：通常把对应于得到特别粗大的晶粒的变形称为热处理：是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定速度冷却到室温的一种热加工工艺马氏体转变：钢从奥氏体状态快速冷却抑制其扩散性分解在较低温度下发生的无扩散型相变临界冷却速度：表示过冷奥氏体在连续冷却过程中全部转变为珠光体的最大冷却速度回火：是将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度保温一段时间，使淬火组织转变为稳定的回火组织，然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺回火脆性：有些钢在一定的范围内回火时，其冲击韧度显著下降，这种催化现象叫钢的退火：是将钢加热到临界点Ac1以上或一下温度，保温后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态的热处理工艺正火：是将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体类组织4淬火：将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上一定温度，保温后以大于临界冷却速度冷却得到马氏体或下贝氏体等温淬火：是将奥氏体化后的工件淬入Ms点以上某温度盐浴中，等温保持足够长时间，使之转变为下贝氏体组织，然后取出在空气中冷却的淬火方法调质处理：将淬火和随后回火相结合的热处理工艺成为调质处理淬透性：是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力淬硬性：表示钢淬火时的硬化能力形变热处理：是将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得形变强化和相变强化综合效果的工艺方法。晶粒度：多晶体内的晶粒大小。钢的晶粒度按其奥氏体化条件与长大倾向又分成起始晶粒度、实际晶粒度和本质晶粒度。晶界无沉淀带：局部脱溶过程中，由于晶界上析出沉淀而使晶界附近出现无脱溶相析出的区域。原位再结晶：回复过程中，多边化或胞状亚结构会通过晶界迁移和亚晶的合并，周围不断粗化的过程，但变形晶粒特征无改变。钢的二次硬化：较高温度回火过程中，从马氏体中析出第二相（碳化物）而使刚产生附加强化。过烧：在热处理过程中由于温度过高，而导致晶界局部熔化而氧化的现象。不连续脱溶：即胞状脱溶，在脱溶胞与基体之间存在一个明晰的界面，两者成分发生突变，脱溶胞晶格常数不连续变化。回火马氏体：淬火后回火所致的马氏体或残余奥氏体分解产物，一般由铁素体和碳化物组成。Orowan机制：位错绕过较硬质点的时候，在质点周围留下位错环，从而使合金强化。HNi65-5：Cu65%,Ni5%黄铜。40Mn