金属热处理工艺学样卷与答案

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1、简答1、画出直径为85mm的40Cr钢圆棒油淬后端面硬度分布曲线P46例题3.2（类似）2、20GrMnTi钢锻后和机械加工前应进行何种热处理，说明主要工艺参数。锻后和机械加工前需要正火处理，这样可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），可以细化精粒,均匀组织,为后续的渗碳与淬火提供良好的组织状态;二则应该是把硬度调整到利于切削加工的硬度正火工艺：正火加热温度为Ac3以上120~150（即在960℃左右），其原则是在不引起晶粒粗话的前提下尽量采用高的加热温度，以加速合金碳化物的溶解和奥氏体的均匀化,然后风冷5分钟左右,接着在640℃等温适当时间后空冷，硬度在HB180

2、左右，利于切削加工。3、那些措施可以减少淬火变形和开裂?(1)正确选择材料和合理设计工件形状对于形状复杂、截面尺寸相差悬殊的工件(2)正确地锻造和预备热处理钢材中往往存在一些冶金缺陷，(3)采用合适的热处理工艺应尽量做到加热均匀，以减小加热时的热应力(4)正确选择淬火介质和淬火方法。在满足性能要求的前提下，应选用较缓和的淬火介质，或采用分级淬火、等温淬火等方法(5)热处理操作中采取合理措施(6)使用压床淬火4、什么是钢的淬透性，那些因素会影响淬透性钢的淬透性是指钢材被淬透的能力，或者说钢的淬透性是指表征钢材淬火时获得马氏体能力的特性，主要取决于钢的临界淬火冷速的大小。钢

3、的淬硬性是指钢在理想条件下淬火所能达到的最高硬度来表征的材料特征，它主要与淬火加热时固溶于A中的碳含量有关。可硬性指淬成M可能得到的硬度，主要和钢中含碳量有关。影响钢的淬透性的因素：（1）钢的化学成分（除Ti,Zr,Co外，所有合金元素都提高钢的淬透性）（2）奥氏体晶粒度（增大，增大）（3）奥氏体化温度（增大，晶粒增大，淬透性增大）（4）第二相的存在和分布（5）钢的原始组织，应变和外力场等对钢的淬透性也有影响。5、退火和正火缺陷是如何产生的，如何补救退火和正火的缺陷：过烧，黑脆，粗大魏氏组织（>Ac3加热，快冷或慢冷，严重时双重正火），反常组织（重新退火），网状组织（重

4、新正火），球化不均匀（正火和一次球化退火），硬度过高（退火）6、正火处理需要考虑那些问题```正火时应考虑的问题：（1）低碳钢正火的目的之一是为了提高切削性能（2）中碳钢的正火应该根据钢的成分及工件尺寸来确定冷却方式（3）过共析钢正火，一般是为了消除网状碳化物，故加热时必须保证碳化物全部溶入奥氏体中（4）双重正火，有些铸件的过热组织或铸件粗大铸造组织，一次正火不能达到细化组织的目的，为此采用二次正火。7、简述钢脱碳的过程，脱碳层有什么样的组织？钢脱碳的过程和脱碳层的组织特点：①钢件表面的碳与炉气发生化学反应（脱碳反应），形成含碳气体逸出表面，使表面碳浓度降低②由于表面碳

5、浓度的降低，工件表面与内部发生浓度差，从而发生内部的碳向表面扩散的过程。半脱碳层组织特点;自表面到中心组织依次为珠光体加铁素体逐渐过渡到珠光体，再至相当于该钢件未脱碳时的退火组织。(F+P—P+C—退火组织)全脱碳层组织特点：表面为单一的铁素体区，向里为铁素体加珠光体逐渐过渡到相当于钢原始含碳量缓冷组织在强氧化性气体中加热时，表面脱碳与表面氧化往往同时发生。在一般情况下，表面脱碳现象比氧化现象更易发生，特别是含碳量高的钢。3、Ac1=730℃,AC3=780℃的45号钢,淬火加热温度应该多少，并说明原因若加热温度在Ac1到Ac3之间，得到细小的奥氏体晶粒和未溶解碳化物，

6、淬火后得到隐晶马氏体和颗粒状碳化物，提高强度硬度和耐磨性。若加热温度高于Ac3，碳化物溶解，得到粗大的奥氏体晶粒，并含碳量增加。一方面淬火后得到粗大的片状马氏体，显微硬度增加，脆性增大，淬火开裂倾向也睁大，另一方面由于碳化物的溶解，奥氏体的含碳量增加，淬火后残余奥氏体增加，钢的硬度和耐磨性降低。9.热处理传热传热方式和影响传热的因素：由炉内热源把热量传给工件表面的过程，可以借辐射，对流，传导等方式实现，工件表面获得热量以后向内部的传递过程，则靠热传导方式。影响热处理工件加热的因素：（1）加热方式的影响，加热速度按随炉加热、预热加热、到温入炉加热、高温入炉加热的方向依次增

7、大；（2）加热介质及工件放置方式的影响：①加热介质的影响；②工件在炉内排布方式的影响直接影响热量传递的通道；③工件本身的影响：工件的几何形状、表面积与体积之比以及工件材料的物理性质等直接影响工件内部的热量传递及温度场。名词解释1．热处理工艺:通过加热，保温和冷却的方法使金属和合金内部组织结构发生变化，以获得工件使用性能所要求的组织结构，这种技术称为热处理工艺。2.二次硬化:含强碳化物形成元素的合金钢在500—600度回火时，将有特殊碳化物形成，他们弥散细小，使钢的硬度，强度上升3.化学热处理：指金属或合金工件置于一定温度的活性介质中保温，