金属热处理工艺复习题汇总(1).docx

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1、金属热处理工艺复习内容1热处理的目的、分类、条件；目的：(1)消除毛坯中的缺陷，改善加工性能，为切削加工或热处理做组织和性能上的准备（2）提高金属材料的力学性能，充分发挥材料的潜力，节约材料，延长零件的使用寿命。分类：（1）普通热处理，包括退火、正火、淬火、回火（2）表面热处理，包括表面淬火、表面化学热处理。条件：（1）有固态相变发生的金属或合金（2）金属加热时溶解度有显著变化的合金2什么是铁素体、奥氏体、渗碳体？其结构与性能；Ac1、Ar1、Ac3、Ar3、Accm、Arcm临界温度的意义；奥氏体的

2、形成条件；奥氏体界面形核的原因/条件；以共析钢为例，详细分析奥氏体的形成机理；影响奥氏体转变速度的因素；影响奥氏体晶粒长大的因素；1、铁素体：碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体；体心立方体结构；塑性、韧性很好，但强度、硬度较低。奥氏体：碳溶于g-Fe中的间隙固溶体；面心立方晶格；强度和硬度不高，但塑性和韧性很好。渗碳体：铁与碳形成的金属化合物，是钢铁中的强化相，高温下可分解；硬度很高、塑性和韧度极低，脆性大。2、Ac1：加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度；Ar1:冷却时奥氏体向珠光体转变的开始温度；Ac

3、3：加热时先共析铁素体全部转变成奥氏体的终了温度；Ar3：冷却时奥氏体开始析出先共析铁素体的温度；Accm加热时二次渗碳体全部溶入奥氏体的终了温度；Arcm：冷却时奥氏体开始析出二次渗碳体的温度3、奥氏体的形成条件：过热，即T>A1。4、奥氏体界面形核的原因(条件)：a.易获得形成A所需浓度起伏、结构起伏和能量起伏b.在相界面形核使界面能和应变能的增加减少5、奥氏体形成机理a.奥氏体的形核：球状珠光体中优先在F/Fe3C界面形核，片状珠光体中优先在珠光体团的界面形核，也在F/Fe3C片层界面形核。b.

4、奥氏体的长大：片状珠光体中奥氏体向垂直于片层和平行于片层方向长大；球状珠光体中奥氏体的长大首先包围渗碳体,把渗碳体和铁素体隔开,然后通过A/F界面向铁素体一侧推移,A/Fe3C界面向Fe3C一侧推移,使F和Fe3C逐渐消失来实现长大的。c.残余碳化物的溶解：由Fe3C中的C原子向A中扩散和铁原子向贫碳Fe3C扩散,Fe3C向A晶体点阵改组实现的。d.奥氏体的均匀化：随着继续加热或继续保温，以便于碳原子不断扩散，最终使奥氏体中碳浓度均匀一致。6、影响A转变速度因素：1、温度越高，转变速度越快2、原始组织

5、：片状P转变速度大于球状P的转变速度3、碳含量：碳含量越高，A形成速度越快4、合金元素的影响：强碳化物形成元素Cr、Mo、W等降低C在A中的扩散系数，减慢A形成速度；非碳化物形成元素Co和Ni等可增大C在A中的扩散系数，加速A形成；Si和Al对C在A中的扩散影响不大，因此对A形成速度无显著影响。7、影响A晶粒长大因素：（1）加热温度和保温时间：加热温度越高，保温时间越长，A晶粒就越粗大(2)加热速度：加热速度快，奥氏体实际形成温度高，形核率增高。加热速度越快，A起始晶粒度越细小（3）碳含量的影响：钢中

6、碳含量增加时，碳原子在奥氏体中的扩散系数及铁的自扩散系数均增大，故奥氏体晶粒长大倾向增大。（过共析钢）(4)合金元素的影响：Ti、Zr、V、Al、Nb、Ta等阻止奥氏体晶粒长大，使奥氏体粗化显著提高；Mn、P、C、O在一定限度下可增加奥氏体晶粒长大倾向。3何谓过冷奥氏体，过冷奥氏体等温转变曲线，转变产物；珠光体的组织形态和性能；珠光体的转变机理与影响因素；1、过冷奥氏体是指处于临界温度下暂时存在的奥氏体。A1~550℃范围内转变生成珠光体，属于高温扩散型转变，550~230℃范围内转变生成贝氏体，属于

7、中温半扩散型转变。2、珠光体按渗碳体的形态分为片状珠光体和粒状珠光体。片状珠光体的力学性能与片间距有关，片间距越小，强度和硬度增大，塑性和韧性有所改善。粒状珠光体的性能取决于铁素体晶粒大小和Fe3C大小、数量和分布，Fe3C细小，分布均匀，则强度、硬度较高，韧性也提高，与同成分片状珠光体相比，粒状珠光体硬度稍低，塑性和韧性较高。3、4马氏体的定义；晶体结构、组织形态、性能；马氏体具有高硬度、高强度的本质；Ms、Mf点；影响Ms点的主要因素；马氏体的形成条件与转变特点；1、马氏体定义：M是C在α-Fe中

8、的过饱和固溶体。2、晶体结构、组织形态、性能：Wc<0.2%时体心立方晶格，Wc>0.2%时体心正方结构；组织形态：低碳钢、马氏体时效钢、不锈钢中存在板条马氏体，也称位错马氏体，淬火高、中碳钢、及Fe-Ni-C钢中存在片状马氏体，在试样磨面相截在显微镜下呈针状，又称针状马氏体，亚结构为孪晶，也称孪晶马氏体；性能特点：马氏体的硬度和强度主要取决于马氏体内碳的质量分数。马氏体的硬度和强度随着马氏体的碳的质量分数的增加而升高，当马氏体的碳质量分数大于0.6%后