2013热处理工艺复习思考题

一、 填空题

1.钢的热处理工艺由 、 、 三个阶段所组成。 2.钢完全退火的正常温度范围是 ，它只适应于 钢。

3.球化退火的主要目的是 ，它主要适用于 钢。

4.钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是 ，对过共析钢是 。

5.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 ，转变后的残余奥氏体量就越 。

6.改变钢整体组织的热处理工艺有 、 、 、 四种。 7.淬火钢进行回火的目的是 ，回火温度越高，钢的强度与硬度越 。

8.化学热处理的基本过程包括 、 、 等三个阶段。

二、 择正确答案

1. 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。

2. 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。

3. 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℃.

4. 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。

5. 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。 6. 马氏体的硬度取决于：a.冷却速度；b.转变温度；c.碳含量。

7. 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。

8. 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。

9. 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。

10.45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。

11.完全退火主要适用于：a.亚共析钢；b.共析钢；c.过共析钢。

12.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。

13.钢的回火处理是在：a.退火后进行；b.正火后进行；c.淬火后进行。 14.钢的渗碳温度范围是：a.600—650℃；b.800—850℃；c.900—950℃。

三、 综合分析题

1. 共析钢加热到相变点以上，用图1所示的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？各属于何种热处理方法？

图1

2. 有四个碳素钢试样进行淬火：（1）Wc=0.3%，加热至Ac1与Ac3之间；（2）Wc=0.45%，加热至Ac3以上（30—50℃）；（3）Wc=1.2%，加热至Ac1以上（20—30℃）；（4）Wc=1.2%，加热至Accm以上（30—50℃）。适当保温后水中淬火，哪个试样硬度最高？哪个试样硬度最低？说明其原因。 3. 下列零件应选用何种热处理工艺：

（1） Wc=0.2%，要求适当提高硬度，改善切削加工性能。 （2） Wc=1.2%，要求降低硬度，改善切削加工性能。 （3） Wc=1.2%，要求提高硬度和耐磨性。 （4） Wc=0.45%，要求具有好的综合力学性能。

（5） Wc=0.6%，要求具有好的弹性。

（6） 钢丝冷拉后硬度高，要求降低硬度，消除内应力。

4. 用45钢制造一根Φ10的轴和一根Φ100的轴，用相同淬火工艺淬火，试问两根轴的表面硬度是否相同？淬透层深度是否相同？

5．亚共析钢热处理时快速加热可显著地提高屈服强度和冲击韧性，是何道理？ 6．热轧空冷的45钢钢材在重新加热到超过临界点后再空冷下来时，组织为什么能细化？

7.淬透性和淬透层深度有何联系与区别？影响钢件淬透层深度的主要因素是什么？

8.分析图2的实验曲线中硬度随碳含量变化的原因。图中曲线1为亚共析钢加热到AC3以上，过共析钢加热到ACCM以上淬火后，随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线；曲线2为亚共析钢加热到AC3以上，过共析钢加热到AC1以上淬火后，随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线；曲线3表示随碳含量增加，马氏体硬度的变化曲线。

图2 图3

9.T12钢加热到AC1以上，用图3所示的各种方法冷却，分析其所得到的组织。 10.确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：

1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度； 2）ZG35的铸造齿轮； 3）锻造过热的60钢锻坯； 4）改善T12钢的切削加工性能。

11．说明直径为10mm的45钢试样经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的

室温组织：700C，760C，840C，1100℃。

12．指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织。 1）45钢小轴（要求综合机械性能好）； 2）60钢弹簧； 3）T12钢挫刀。

13．两根45钢制造的轴，直径分别为10mm和100mm，在水中淬火后，横截面上的组织和硬度是如何分布的？

14．用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造一热处理一机加工一热处理一磨加工。

l）写出其中热处理工序的名称及作用。

2）制定最终热处理（即磨加前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。

15．甲、乙两厂生产同一种零件，均选用45钢，硬度要求220—250HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。

16．试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围方面的差别。

17．两个45钢工件，一个用电炉加热（加热速度约为0.3℃／S），另一个用高频感应电流加热（加热速度约为400℃／S），问两者淬火温度有何不同？淬火后组织和机械性能有何差别？

18．低碳钢（0.2%C）小件经930℃，5h渗碳后，表面碳含量增至1.0%，试分析经以下处理后表层和心部的组织：

（1）渗碳后慢冷；

（2） 渗碳后直接水淬并低温回火；

（3） 由渗碳温度预冷到820℃（>Ar3和Acm），保温后水淬，再低温回火； （4） 渗碳后慢冷至室温，再加热到780℃(温回火。

19.钢材生产中的热处理多数情况下是哪种热处理工艺？在目的上与机械零件的热处理有何不同？实际生产中应更多地注意什么？

20.根据机械零件的加工工艺路线:下料→锻造→热处理（1）→粗加工→热处理（2）→精加工→热处理（3）→精磨,对下列零件设计出适当的热处理工艺。

（1） 在低载荷下工作，要求耐磨性好的齿轮，选用15钢，要求硬度

HRC58-63.

（2） 高速、中等载荷，要求齿面硬度高的齿轮，选用45钢，要求硬度

HRC54-60。

（3） 高速、重载荷、形状复杂，要求改性变形小的齿轮，选用38CrMoAl

钢，要求硬度Hv850以上。

（4） C620车床主轴，与滑动轴承配合（要求较好的耐磨性，HRC52-58），

承受一定冲击载荷，选用45钢。