金属学与热处理复习题

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第九章 热处理原理

(一)定义:

马氏体、残余奥氏体 热处理 冷处理 孕育期 (二)填空题

1. 淬火钢低温回火后的组织是 和 ;中温回火后的组织是 ,高温回火后的组织是

2.马氏体的三个强化包括 强化、 强化、 强化。

3.第二类回火脆性主要产生于含 、 、 等合金元素的钢中,其产生的原因是钢中晶粒边界的 增加的结果,这种脆性可用 冷来防止,此外在钢中加入 和Mo及 热处理等方法也能防止回火脆性。

4.共析钢加热至稍高于727℃时将发生 的转变,其形成过程包括 、 、 等几个步骤。

5.根据共析钢转变产物的不同,可将C曲线分为 、 、 三个转变区。

6.根据共析钢相变过程中原子的扩散情况,珠光体转变属于 转变,贝氏体转变属于 转变,马氏体转变属于 转变。 7.马氏体按其组织形态主要分为 和 两种。

8.马氏体按其亚结构主要分为 位错马氏体 和 孪晶马氏体 两种。 9.贝氏体按其形成温度和组织形态,主要分为 上贝氏体 和 下贝氏体 两种。

10.珠光体按其组织形态可分为 片状 珠光体和 粒状 珠光体;按片间距的大小又可分为 体、 体和 体。

11.当钢发生奥氏体向马氏体组织的转变时,原奥氏体中w(c)越高,则Ms点越 低 ,转变后的残余奥氏体量越 多 。

12.亚共析钢和过共析钢的C曲线与共析钢的相比多一条先共析相析出线. (复习题)

13.除Co、Al(WAl>2.5%)外的所有,溶入奥氏体后,使C曲线右移 14.工业用钢中淬火马氏体金相形态 ① 低碳钢:C < 0.2% , 全部板条 ② 中碳钢:0.3~0.6%,板 +片;

③ 高碳钢:C > 1.0%,片状

15.片状M的性质:硬而脆;板条M的性质:强而韧 (三)判断题

1.合金元素使钢的过冷奥氏体转变延慢的原因是合金元素在奥氏体中扩散很慢,另一原因是合金元素的存在使碳的扩散速度减慢。 ( √ ) 2.第一类回火脆性是可逆的,第二类回火脆性是不可逆的。( X ) 3.马氏体降温形成时,马氏体量的不断增加不是依靠原有的马氏体长大,而是不断形成新的马氏体。(√ )

4.马氏体是C在a-Fe中所形成的过饱和固溶体,当发生奥氏体向马氏体的转变

时,体积发生收缩。 ( X )

5.低碳板条状马氏体又称为孪晶马氏体和位错马氏体。( X )

6共析钢上贝氏体在电镜观察下的典型形态是成一束束相互间大致平行,含碳量稍微过饱和的铁素体条,并在诸板条内部分布着沿板条长轴防线顺着排列的碳化物短棒或小片。( X )

7.加热到奥氏体的共析钢迅速冷到230℃时,过冷奥氏体发生马氏体转变,这时只发生铁原子的扩散而无碳的析出。( X )

8.共析碳钢上贝氏体组织在光学显微镜下呈黑色针状或竹叶状;下贝氏体组织在光学显微镜下具有羽毛状特征。( X )

9.共析钢过冷奥氏体在连续冷却时,只有贝氏体型和马氏体型转变,而没有珠光

体型转变。( X )

10.与片状珠光体相比。粒状珠光体的硬度和强度较低,塑性和韧性较好。(√ ) (五)问答题

1.珠光体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何不同? 2.贝氏体类型组织有哪几种?它们在形式条件、组织形态和性能方面有何不同? 3.马氏体组织有哪几种基本类型?它们在形成条件、晶体结构、组织形态、性能方面有何不同?

4.共析钢奥氏体的形成过程中为什么有部分渗碳体残余?236页 5.片状珠光体的形成过程?244页 6.马氏体转变的六个特点?253 7、下贝氏体的形成过程?

8、钢在回火时候的转变步骤?

8.将T8钢小试样加热到760℃经保温后,采用什么样的冷却方式才能得到下列组织: ①珠光体;②索氏体;③ 屈氏体;④上贝氏体;⑤下贝氏体;⑦马氏体十残余奥氏体(少量);⑧下贝氏体+马氏体+少量残余奥氏体。在C曲线上描出工艺曲线示意图。 (六)作图题

1.画出共析钢的过冷奥氏体等温转变曲线,并标出三种转变中各种产物的转变温度范围。

第十章 热处理工艺

(一)填空题

1. 淬火钢低温回火后的组织是 和 ;中温回火后的组织是 ,一般用于高 的结构件;高温回火后的组织是 ,用于要求足够高的 及高的 的零件。

2 根据铁碳相图,碳钢进行完全退火的正常加热温度范围是 ,它仅用于 钢。 3 钢球化退火的主要目的是 ,它主要适于 钢。

4 钢的正常淬火加热温度范围,对亚共析钢为 ;对共析和过共析钢则为 。(作业)

5.碳钢高温回火的温度一般为 ,回火组织为 ,高温回火主要适于 类零件。 10 化学热处理包括 、 和 三个基本过程。

(二)名词解释题

正火 退火 回火 淬火 等温淬火 分液淬火 淬透性 淬硬性 完全退火 不完全退火 球化退火

(三)判断题(复习题)

1.回火索氏体和过冷奥氏体分解时形成的索氏体,两者只是形成过程不同,但组织形态和性能则是相同的。( × )

2.淬火理想的冷却速度应该是在奥氏体等温转变曲线(即C曲线)的“鼻部”温度时要快冷, 以避免奥氏体分解,则其余温度不必快冷,以减少淬火内应力引起的变形或开裂。( × )

3.完全退火使钢的组织完全重结晶,获得接近平衡状态的组织,亚共析钢,过共析钢都采用此工艺。 ( × )

4.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常用于处理各类弹簧。 (× ) (四)选择题(复习题)

1.钢经调质处理后所获得的组织是 B 。 A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C 回火屈氏体 D 索氏体 2.扩散退火的目的是 C 。

A.消除冷塑性变形后产生的加工硬化 B.降低硬度以利切削加工 C 消除或改善晶内偏析 D.消除或降低内应力 3.为消除钢锭的偏析应进行 D 退火。 A 去应力退火 B.再结晶退火

C 重结晶退火 D.扩散退火 (五)问答题

1.指出φ10mm的45钢(含碳量为0.45%的钢)经760C、840C加热并水冷后所获得的组织(提示:对于45好钢从相图中可知AC1为727℃ Ac3为810℃左右 ) 解:

1)因AC1<760℃<810℃

所以加热时有部分铁素体没有完全转变成为奥氏体,在随后的水冷过程中保留下来,水冷速度快,因此得到的组织为M+A`+F

2)810℃<840C 在AC3温度以上加热 会使得铁素体全部转变为奥氏体,在随后的冷却过程中为奥氏体转变为马氏体过程,因此组织为M+A`

2.淬火温度的选择原则是什么?为什么亚共析钢的正常淬火温度范围选择为A c3+(30~50)℃;而过共析钢选择Ac1 +(30~50)℃?

第十一章

1、扩大γ相区,的元素有Ni、Mn、Cu、Co、C、N

2、扩大α相区的元素有Cr、W、Mo、V、Ti、Al、Si、B、Nb、Zr 3、大多数合金元素都使奥氏体的长大减慢,成分均匀化难度加大 4、合金结构钢:普通结构钢、低合金结构钢、铸钢 5、机器零件用钢:渗碳钢、调质钢、弹簧钢和滚动轴承钢 6、不同钢种的热处理工艺 7、11-15

8.指出下列工件的淬火及回火温度,并说明其回火后获得的组织:

(1)45钢小轴(要求综合机械性能); (2)60钢弹簧; (3)T12钢锉刀。

答:(1)45钢小轴(要求综合机械性能),工件的淬火温度为850℃左右,回火温度为500℃~650℃左右,

其回火后获得的组织为回火索氏体。

(2)60钢弹簧,工件的淬火温度为850℃左右,回火温度为350℃~500℃左右,其回火后获得的组

织为回火屈氏体。

(3)T12钢锉刀,工件的淬火温度为780℃左右,回火温度为150℃~250℃,其回火后获得的组织为回火马氏体。

9.拟用T10制造形状简单的车刀,工艺路线为: 锻造—热处理—机加工—热处理—磨加工

(1) 试写出各热处理工序的名称并指出各热处理工序的作用; (2) 指出最终热处理后的显微组织及大致硬度; (3) 制定最终热处理工艺规定(温度、冷却介质)

答:(1)工艺路线为:锻造—退火—机加工—淬火后低温回火—磨加工。退火处理可细化组织,调整硬度,

改善切削加工性;淬火及低温回火可获得高硬度和耐磨性以及去除内应力。 (2)终热处理后的显微组织为回火马氏体 ,大致的硬度60HRC。

(3)T10车刀的淬火温度为780℃左右,冷却介质为水;回火温度为150℃~250℃。

第十二章 铸铁 复习题

?灰口铸铁中C主要以(石墨)形式存在,可制造(床身、导轨)。 ?可锻铸铁中G的形态为(团絮状),可制造(管接头、阀门)。 ?球墨铸铁中G的形态为(球状),可制造(曲轴、连杆)。 ?蠕墨铸铁中G的形态为(蠕虫状),可制造(热交换器)。 ??灰口铸铁可以经过热处理改变基体组织和石墨形态。× ?可锻铸铁在高温时可以进行锻造加工。×

?可以通过球化退火使普通灰口铸铁变成球墨铸铁。× ?球墨铸铁可通过调质处理和等温淬火工艺提高其机械性能。√ ?灰口铸铁可通过表面淬火,提高其表面的硬度和耐磨性。√ 石墨化过程?

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