機械材料Ⅰ教師手冊第6章.doc

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1、第6章鋼之表面硬化處理1.鋼之表面硬化分類表表面硬化分扌操作技術硬化方法種類火焰加熱硬化法（最簡便、易不均勻，難控制）物理表面硬化法利用加熱及淬感應電熱（高週波）硬化法（快速、可控制）火方式改變材雷射表面硬化法（昂貴、快速、可控制）料表面組織。表層硬化電子束表面硬化法（昂貴、快速、可控制）電解淬火硬化法（時間長、小物件）利用高溫原子滲碳法（碳固體、液體、氣體）化學表面硬化法擴散滲入材料氮化法（合金鋼，氣體、液體）表層使其表層化學成分改變滲碳氮化法（氧化法，迅速、價廉、耐蝕增加）硼化法（最硬、耐蝕、耐高溫）而產生硬化。金屬滲透法（滲路、滲硼、滲硫、

2、滲鋁等）硬面法（表面锌接硬質合金）表面披覆金屬披覆融半熔融或電鍍方式附著材料表面。熔射法（電弧、電離氣加熱熔化硬質合金噴鍍於工件表面）鍍層法（鍍路、鍍欽等）30第6章鋼少表面硬化處理非金屬披陶瓷瓷金等覆層。利用氣體化學電漿披覆（快速、可控制、設備貴）蒸著成長反應或真空中CVD法（化學氣相沉積）披覆物理式金屬或化合物蒸著。PVD法（物理氣相沉積）加工硬化機械加工利用機械加工珠擊法（表面強度略增且抗疲勞）方式進行。滾軋法（產生應變硬化）一、選擇題（D）1.合金鋼之表面硬化宜用（A）火焰硬化法（B）感應電熱硬化法（C）滲碳法（D）氮化法。（D）2.下列

3、何者垄表面硬化方式？（A）氤化法（B）CVD法（C）鍍層法（D）以上皆是。解析：氤化法、CVD法、鍍層法皆為表面硬化方式。（C）3.下列何者是液體滲碳劑的主要成分？（A）硫酸（B）鹽酸（C）氟化錮（D）碳酸鉀。（D）4.一般容易硬化的鋼件其含碳量為（A）v0.025%（B）0.025~0.05%(C)0.05~0.1%(D)<0.45%o)5.凡是鋼件表面需耐磨、心部需強韌，需施以（A）淬火（B）回火（C）表面硬化（D）正常化處理。（B）6.高週波淬火法又稱為（A）火焰硬化法（B）感應電熱硬化法（C）滲碳法（D）氮化法。（D）7.下列何者的表面硬

4、化效果較佳？（A）火焰硬化法（B）感應電熱硬化法（C）滲碳法（D）氮化法。（B）8.下列何者適用於機密零件的表面硬化處理？（A）滲碳法（B）氮化法（C）火焰硬化法（D）感應電熱硬化法。解析：氮化法之處理溫度低，故機件變形量小。（C）9.車床床軌使用何種表面硬化處理？（A）氧化法（B）氮化法（C）感應電熱硬化法（D）火焰硬化法。解析：工具機之床軌最適合使用感應電熱硬化法（高週波熱處理(B)10•氮化法加熱溫度通常為3)1009(B)500°C(C)800°C32第6章鋼之表面硬化虛理(D)1000°C左右。）11.低碳鋼表面經滲碳硬化處理後變成（

5、A）亞共析鋼（B）共析鋼（C）過共析鋼（D）麻田散鐵。）12.常用於機械加工切削刀具之表面硬化處理是（A）CVD法（B）PVD法（C）鍍層法（D）氮化法。）13.最早使用的表面硬化法是（A）滲碳法（B）氮化法（C）鍍層法（D）披覆法。）14.S化法是一種（A）固體滲碳法（D）氮化法。）15•氮化法常使用下列何種氣體（D）CH4o）16.下列哪一種表面硬化法較費時？化法（D）高週波感應電熱硬化法。）17.大規模工廠之表面滲碳硬化法常採用（A）氮化法法（C）液體滲碳法（D）氣體滲碳法。）18.下列哪一種表面硬化後最能耐高溫、耐磨、耐蝕？（B）®化法（

6、C）氮化法（D）火焰硬化法。）19•下列何種滲碳劑具有毒性？（A）氧化錮（B）木炭煤氣。）20.珠擊法目的是增加材料（A）表面硬度（B）抗拉強度（C）疲勞強度（D）耐蝕性。解析：珠擊法可略增工件表面硬度（加工硬化），但其主要目的在增加材料的疲勞強度。（B）氣體滲碳法（C）液體滲碳法?(A)NH3(b)no2(C)NO（A）滲碳法（B）氧化法（C）氮（B）固體滲碳（A）滲碳法（C）甲烷（D）二、簡答題1.何謂表面硬化處理？答：能使機件表面硬度增加，提高耐磨耗及耐疲勞性，並使機件內部保持強韌性34第6章鋼少表面硬化處理2.的加工方法。表面硬化法有哪些

7、分類方式？表面硬化分類表層硬化物理表面硬化法化學表面硬化法表面披覆金屬披覆非金屬披覆蒸著成長披覆加工硬化機械加工3.試比較火焰硬化及感應電熱硬化之優缺點。方法優點缺點物件有對稱性、體積過大或火焰硬化法作業簡單、價廉，被加熱物件大小、重量不受限制，具硬化能材料可局部淬火。形狀特殊之物件，較難控制火焰強度、加熱時間及移動速度，無法使表面加熱均勻，硬度不均勻。感應電熱硬化法(1)加熱溫度容易控制且加熱均勻，加熱時間短(脫碳及氧化小)、效率高，可一貫作業，操作費用低。可局部硬化，變形量少，表面晶粒微細化，硬化層較均勻，加熱時間短，碳化物無法充分溶入沃斯田

8、鐵，所需設備及維修費用昂貴，操作維修需專業人員。適用於多種鋼材之表面硬化。方法優點缺點4.試比較滲碳法與滲氮法的優缺點。答：（固體）滲碳