2018东北大学热处理工艺复习题试卷(答案版)

2018热处理工艺复习题一、填空题二、填空题1.钢的热处理工艺由加热、保温、冷却三个阶段所组成。2.热处理工艺基本参数：加热速度、恒温温度、恒温时间。3.钢完全退火的正常温度范围是Ac3+20-30℃，它只适应于亚共析钢。4.球化退火的主要目的是使钢中的碳化物球化，获得粒状珠光体，它主要适用于共析钢、过共析钢、合金工具钢。5.钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是Ac3+30-50℃，对过共析钢是Ac1+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多。7.改变钢整体组织的热处理工艺有退火、正火、淬火（固溶处理）、回火（时效）四种。8.淬火钢进行回火的目的是减少或消除淬火应力，保证相应的组织转变，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度、塑性和韧性的适当配合，稳定工件尺寸，以满足各种用途工件的性能要求，回火温度越高，钢的强度与硬度越低。9.化学热处理的基本过程包括介质的分解、表面吸收、原子扩散等三个阶段。10.欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用正火、球化退火，欲消除铸件中枝晶偏析应采用均匀化退火。11.低碳钢为了便于切削，常预先进行正火处理；高碳钢为了便于切削，常预先进行完全退火处理；12.感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为高频电子管式加热装置、中频发电机或可控硅中频发生器、和工频发电机三种。而且感应加热电流频率越高，淬硬层越薄。13.钢的淬透性主要取决于钢的淬火临界冷却速度的大小，也就是钢的过冷奥氏体的稳定性，马氏体的硬度主要取决于碳的含量，钢的表层淬火，只能改变表层的机械性能，而化学热处理既能改变表层的机械性能，又能改变表层的化学成分。14.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。淬透层通常以半马氏体组织的深度来表示。15.中温回火主要用于处理弹簧零件，回火后得到回火屈氏体组织。16.45钢正火后渗碳体呈片状，调质处理后渗碳体呈粒状。17.形变热处理是将塑性变形的形变强化与热处理时的热处理强化结合，使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。二、单选题1.电阻炉空载功率小，说明炉子热损失：A）小；B）大；C）厉害；D）可忽略不计。2.检测氮碳共渗零件的硬度时应选用：A）洛式硬度计；B）维氏硬度计；C）布氏硬度计；D）肖氏硬度计。3.可控气氛炉渗碳时排出的废气：A）必须燃烧后排放；B）不燃烧直接排放；C）通入水中排放；D）通入碱水中排放。4.在生产中，用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是：A）完全退火；B）正火；C）不完全退火；D）回火。5.气体渗氮的主要缺点是：A）周期太长；B）劳动强度大；C）硬度低；D）渗层浅。6.镗床主轴通常采用38CrMoA1钢进行：A）氮碳共渗；B）渗碳；C）渗氮；D）渗硫。7.确定碳钢淬火加热温度的基本依据是：A）Fe-Fe3C相图；B）“C”曲线；C）“CCT”曲线；D）淬透性曲线图。8.为获得良好的综合力学性能，38CrMoAl钢制造的氮化件预先热处理应采用：A）退火；B）正火；C）调质；D）渗碳。9.高速钢淬火冷却时，常常在580～600℃停留10～15分钟，然后在空气中冷却，这种操作方法叫做：A）双介质淬火；B）等温淬火；C）分级淬火；D）亚温淬火。10.某零件调质处理以后其硬度偏低，补救的措施是：A）重新淬火后，选用低一点的温度回火；B）再一次回火，回火温度降低一点；C）重新淬火后，选用高一点的温度回火；D）再一次回火，回火温度提高一点。11.钢感应加热表面淬火的淬硬层深度，主要取决于：A）钢的含碳量；B）冷却介质的冷却能力；C）感应电流频率；D）感应电流电压。12.为增加T12钢的强韧性，希望控制淬火马氏体的含碳量，减少孪晶马氏体的相对量及获得部分板条马氏体，可以采取的措施是：A）加热到接近Accm，充分保温后淬火；B）快速加热到稍高于Ac1，保温较短时间后淬火；C）加热到Accm以上，充分保温后淬火。D）加热到Ac1以上，Ac3以下充分保温后淬火。13.齿轮进行渗碳处理+淬火回火，获得表面组织如下：A）低碳马氏体（LM）；B）回火高碳隐晶马氏体（PM）；C）PM+残余奥氏体（A）；D）M+A+粒状渗碳体。14.铸钢件一般要进行均匀化退火（扩散退火），处理温度较高，是为了：A）促进扩散过程，加速转变；B）抑制扩散过程，保持稳定；C）提高元素偏聚程度；D）与上述过程无关。15.中碳结构钢调质处理后得到回火索氏体组织，具有优良的综合力学性能，主要热处理工序是：A）正火+中温回火；B）正火+高温回火；C）正火+低温回火；D）淬火+高温回火。16.工件在水中淬火冷却的过程中会依次出现：A、蒸汽膜、沸腾、对流；B、蒸汽膜、沸腾、传导；C、沸腾、蒸汽膜、传导；D、沸腾、蒸汽膜、对流。17.在热处理生产中应尽可能避免在钢的组织中出现的组织是：A、上贝氏体；B、下贝氏体；C、过冷奥氏体；D、马氏体。18.低碳钢为便于加工，常预先进行：A、淬火；B、正火；C、球化退火；D、回火。19.亚共析碳钢亚温淬火常用的最佳温为：A）Ac1＋10~20℃；B）Ac3＋10~20℃；C）比Ac3略低；D）比Ar3略低。20.调质处理就是：A．淬火＋低温回火；B．淬火＋中温回火；C．淬火＋高温回火。21.化学热处理与其他热处理方法的基本区别是：A．加热温度；B．组织变化；C．改变表面化学成分。22.渗氮零件在渗氮后应采取：A.淬火+低温回火；B.淬火+中温回火；C.淬火+高温回火；D.不需热处理。23.直径为10mm的40钢其整体淬火温度大约为：A．750℃；B.850℃；C.920℃。24.T12钢消除网状渗碳体应采用：A.正火；B.球化退火；C.去应力退火；D.完全退火。25.T12钢改善切削加工性应采用：A.正火；B.球化退火；C.去应力退火；D.完全退火。26.20钢锻件改善切削加工性应采用：A.完全退火；B.球化退火；C.去应力退火；D.正火。27.用于1300℃以上的热电偶材料是：A）铜-康铜；B）铂铑-铂铑；C）镍铬-镍铝；D）铁-康铜。28.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。29.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。30.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℃.31.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。32.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。33.马氏体的硬度取决于：a.冷却速度；b.转变温度；c.碳含量。34.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。35.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。36.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。37.45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。38.完全退火主要适用于：a.亚共析钢；b.共析钢；c.过共析钢。39.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。40.钢的渗碳温度范围是：a.600—650℃；b.800—850℃；c.900—950℃。三、问答题1.为什么要对钢件进行热处理？热处理的目的是改变钢的内部组织结构，以改善钢的性能，通过适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料性能潜力、降低结构重量、节省和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命。2.零件加热时的入炉方式有哪些，对热应力和加热效率分别如何影响？①阶梯加热②随炉升温③到温入炉④高温入炉热应力：①②③④加热效率：①②③④3.退火的目的是什么？生产上常用的退火有哪几种？指出每种退火工艺的应用范围。PPT上有，3.1.1（1）均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，调整硬度，并消除内应力和加工硬化，改善钢的切削加工性能并为随后的淬火作好组织准备。（2）生产上常用的退火操作有完全退火、等温退火、球化退火、去应力退火等。（3）完全退火和等温退火用于亚共析钢成分的碳钢和合金钢的铸件、锻件及热轧型材。有时也用于焊接结构。球化退火主要用于共析或过共析成分的碳钢及合金钢。去应力退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件、冷冲压件（或冷拔件）及机加工的残余内应力。4.对于25#钢，有哪些工艺可以获得F+P的组织？不完全退火、完全退火、亚温淬火+高温回火、正火。5.确定下列钢件的退火工艺，并指出退火目的及退火后的组织：（1）经冷轧后的15钢板；再结晶退火。目的：使变形晶粒重新转变为等轴晶粒，以消除加工硬化现象，降低了硬度，消除内应力。细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度以消除加工硬化现象。组织：等轴晶的大量铁素体和少量珠光体。（2）ZG35的铸钢齿轮；完全退火。经铸造后的齿轮存在晶粒粗大并不均匀现象，且存在残余内应力。因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的铁素体和珠光体。（3）具有片状珠光体的T12钢坯；球化退火。由于T12钢坯里的渗碳体呈片状，因此不仅硬度高，难以切削加工，而且增大钢的脆性，容易产生淬火变形及开裂。通过球化退火，使层状渗碳体和网状渗碳体变为球状渗碳体，以降低硬度，均匀组织、改善切削加工性。组织：粒状珠光体和球状渗碳体。（4）弹簧钢丝（强化的）经冷卷成的弹簧；去应力退火回火马氏体？屈氏体？（5）消除60钢锻件的过热组织；完全退火。由于锻造过热后组织晶粒剧烈粗化并分布不均匀，且存在残余内应力。因此退火目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的少量铁素体和大量珠光体。（6）低碳钢钢丝多次冷拉之间；再结晶退火钢丝在多次冷拉之间，因冷变形产生了加工硬化。通过再结晶退火，使其再结晶而恢复塑性，利于随后再变形获得稳定组织。（7）T10刚车床顶尖锻造以后。球化退火粒状渗碳体6.指出下列钢件正火的主要目的以及正火后的显微组织？20钢齿轮；45钢小轴；T12钢锉刀。（1）目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力，提高硬度，改善切削加工性。组织：晶粒均匀细小的大量铁素体和少量索氏体。（2）目的：细化晶粒，均匀组织，消除内应力。组织：晶粒均匀细小的铁素体和索氏体。（3）目的：细化晶粒，均匀组织，消除网状Fe3CⅡ，为球化退火做组织准备，消除内应力。组织：索氏体和球状渗碳体。7.正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火及退火？与退火的区别是①加热温度不同，对于过共析钢退火加热温度在Ac1以上30～50℃而正火加热温度在Accm以上30～50℃。②冷速快，组织细，强度和硬度有所提高。当钢件尺寸较小时，正火后组织：S，而退火后组织：P选择：（1）从切削加工性上考虑,切削加工性又包括硬度，切削脆性，表面粗糙度及对刀具的磨损等。一般金属的硬度在HB170～230范围内，切削性能较好。高于它过硬，难以加工，且刀具磨损快；过低则切屑不易断，造成刀具发热和磨损，加工后的零件表面粗糙度很大。对于低、中碳结构钢以正火作为预先热处理比较合适，高碳结构钢和工具钢则以退火为宜。至于合金钢，由于合金元素的加入，使钢的硬度有所提高，故中碳以上的合金钢一般都采用退火以改善切削性。（2）从使用性能上考虑,如工件性能要求不太高，随后不再进行淬火和回火，那么往往用正火来提高其机械性能，但若零件的形状比较复杂，正火的冷却速度有形成裂纹的危险，应采用退火。（3）从经济上考虑,正火比退火的生产周期短，耗能少，且操作简便，故在可能的条件下，应优先考虑以正火代替退火。8.为什么亚共