北工大2017热处理工艺与设备复习资料

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1、金属的加热与冷却1.指出A1、A3、Acm；Ac1、Ac3、Accm；Ar1、Ar3、Arcm各临界点的意义。说明加热速度、冷却速度对他们的影响。A1平衡状态下共析转变温度；A3平衡状态下奥氏体中开始析出铁素体（降温时）或铁素体全部溶入奥氏体（升温时）的温度；Acm平衡状态下奥氏体中开始析出渗碳体（降温时）或渗碳体全部溶入奥氏体（升温时）的温度；Ac1、Ac3、Accm实际加热条件下的临界温度；Ar1、Ar3、Arcm实际冷却条件下的临界温度。加热速度越快Ac1、Ac3、Accm越高；冷却速度越快Ar1、Ar3、Arcm越低。2.加热的主要

2、工艺参量是什么？它们对热处理过程有何影响？在加热规范中，加热温度、加热速度及保温时间是基本工艺参数。他们决定了加热后金属内部的组织结构及各相的成分。加热温度：根据具体的热处理工艺而定。总的来说，加热温度高，能耗高，设备要求高，晶粒容易粗大，热处理后的力学性能差，加热温度低，加热不足，不能够达到最终的热处理效果。加热速度：加热速度快，工件内外温差大，零件容易变形甚至开裂，加热速度慢，生产周期长，生产效率低，耗电量较大，成本高。保温时间：时间长，能耗高，晶粒容易粗大，热处理后的力学性能差，时间短，加热不足，零件不能够透热，最终达不到技术要求。冷

3、却速度或冷却方式：每一种热处理工艺，都有对应的冷却速度和冷却方式，影响各不相同，具体问题具体分析。3.钢在加热时会出现哪些缺陷？如何防止？1)缺陷：钢铁在加热过程中与大气或燃烧产物气体（氧、二氧化碳、水蒸汽、硫等）相互作用使工件表面腐蚀。最常见的气体腐蚀形式是氧化、脱碳现象。①　氧化材料中金属元素在加热过程中与氧化性气氛形成金属氧化物层。金属的氧化过程往往伴随脱碳，当氧化速度很大时，氧化皮不断开裂、破落，脱碳不明显。②　内氧化内氧化是在工件内部沿晶界形成的氧化物相或脱碳区，其深度可达十几微米。③　生铁肿胀铸铁工件在氧化性介质中加热时，沿着表

4、层下的晶界及石墨夹杂迅速发生氧化，从而导致铸件体积增大（12-15%）现象。是一种特殊的内氧化现象。④　脱碳脱碳是指工件在加热过程中表层的碳与介质中的脱碳气体（氧、氢、二氧化碳、水蒸汽）相互作用而烧损的现象。脱碳也是材料的氧化过程，当炉温在700-850℃14时容易发生。上述常见缺陷超过允许限度时，将严重影响使用性能，甚至造成不可挽救的废品。这些缺陷的产生和发展受到介质的成分、状态、以及加热温度、加热及保温时间、加热方式等的影响，同时也和金属材料的成分及表面加工状态有关。1)控制①　在可控气氛中无氧加热可以有效防止金属加热过程中的氧化脱碳，

5、并准确控制工件表面碳含量。②　在熔融浴炉中无氧化加热正确控制浴槽成分和脱氧规范，可以防止金属加热过程中的氧化脱碳。常用的液体加热介质有：盐浴、金属浴等。③　真空加热在真空中加热由于氧分压降低可以防止加热工件表面氧化。满足上述要求，真空度要高于0.1Pa（10-3Torr）。④　防氧化涂层在工件表面涂覆防氧化涂料，具有简便易行、不受工件形状限制特点。1.什么是过冷奥氏体连续冷却转变曲线（CCT图）？试比较共析钢的TTT图和CCT图有何相同与不同？过冷奥氏体连续冷却转变曲线可综合反应过冷奥氏体在不同过冷度下的等温转变过程：转变开始和转变终了时间

6、、转变产物的类型以及转变量与时间、温度之间的关系等。相同点：a.横纵坐标一样，都可以表示在同一坐标系中，均位于A1线和Mf线之间；b.都是制定合理热处理工艺的重要依据，都可以反映不同热处理后金相组织与性能。不同点：a.在连续冷却过程中，珠光体转变所需的孕育时间比相应的过冷度下的等温转变略长，而且是在一定温度范围中发生的，有转变终止点；b.共析钢在连续冷却时一般不会得到贝氏体组织；c.连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下方。2.共析钢加热奥氏体化后，以不同冷却速度冷却均得不到贝氏体，说明其原因及获得贝氏体的方法。原因是共析钢贝氏体转变的孕育

7、期很长，当过冷奥氏体连续冷却通过贝氏体转变区内尚未发生转变时，就已过冷到Ms点而发生马氏体转变。使过冷奥氏体在中温转变区等温转变（根据共析钢的TTT曲线）14常用热处理加热设备1.比较说明箱式电阻炉与井式电阻炉的相同与不同，各适合何种热处理？相同：完成热处理加热工序所用的设备不同：结构不同，箱式电阻炉炉门在前面，井式电阻炉炉门在上端箱式电阻炉：1)中温箱式电阻炉：可用于碳钢、合金钢的退火、淬火、正火和固体渗碳。最高使用温度为950℃2)高温箱式电阻炉：用于高速钢刃具、高铬钢模具和高合金钢的淬火加热、零件快速加热、高温固体渗碳。最高使用温度为

8、1300℃3)低温箱式电阻炉：用于回火加热，也可用于有色金属热处理。最高使用温度一般为650℃井式电阻炉：1)中温井式电阻炉：主要用于轴类等长形零件的退火、正火、淬火加热高速钢拉