热处理习题汇总

热处理习题汇总热处理习题汇总 -料 113 朱敏 第一章（金属固态相变基础）： 本章重点： 1、各种固态相变的归类。 2、固态相变的特点。 3、固态相变驱动力和阻力。 4、固态相变的形核与长大（理解其基本过程和方式，公式不做要求） 5. C 曲线、TTT 曲线 习题一： 1、金属固态相变有哪些主要特征？ 2、哪些因素构成固态相变阻力？哪些构成相变驱动力？ 3、金属固态相变主要有哪些变化？ 4、固态相变的过程中形核和长大的方式是什么？ 5、固态相变的长大速度受什么控制？ 6、C 曲线为何呈“C”型？影响 C 曲线的因素有哪些？ 第二章（奥氏体）： 小结： 1. 介绍了一些重要的术语和基本概念：奥氏体，Ac1,Accm,Ac3,TTA 图，残余碳化物， 2. 共析钢平衡态组织（P）的加热时奥氏体的形成过程，非共析钢和共析钢奥氏体形成异 同。奥氏体的形成是受扩散控制的。 3. 奥氏体长大机制（应用扩散观点说明） 4. 共析碳钢奥氏体等温形成动力学图分析、特点，非共析钢和共析钢奥氏体等温形成动力 学图异同。奥氏体等温形成动力学（形核与长大）的经验公式及意义，影响奥氏体转变速 度的因素。 5. 连续加热时奥氏体的形成特点 6. 奥氏体晶粒度的概念，晶粒度级别与晶粒大小的关系式。影响 A 晶粒长大的因素，A 晶 粒长大的控制。 思考题： 1.热处理的条件？为什么钢可以进行热处理？ 2.钢在加热和冷却时临界温度的意义？ 3. 以共析钢为例，说明奥氏体的形成过程及碳的扩散？ 4. 解释钢的本质晶粒度、起始晶粒度和实际晶粒度？ 5. 影响奥氏体形成速度的因素有那些？有何影响？ 第三章（珠光体）： 小结： 1.珠光体(P)的形态：片状珠光体和粒状珠光体；珠光体片间距及其与过冷度的关系。 2.珠光体形成的两个基本过程、形成机制碳的扩散过程（片状珠光体的长大机制） 、片状 珠光体转为粒状珠光体机制 3.亚(过)共析钢的珠光体转变、先共析相的析出条件、形态 4.影响珠光体转变动力学因素 5.珠光体的力学性能、影响力学性能的因素、片状珠光体和粒状珠光体在力学性能的差异。 思考题： 1. 以共析钢为例，试述片状珠光体的转变机制，并用铁碳相图说明片状珠光体形成时碳的 扩散。 2.片状珠光体和粒状珠光体生成条件有何不同？决定片层间距的主要因素是什么？ 3. 什么是伪共析组织？ 第四章（马氏体）： 思考题： 1.试叙述马氏体相变的主要特征 ？ 2. 简述钢中板条马氏体和片状马氏体的形貌特征、晶体学特点、亚结构及其力学性能的差 异？ 3. 钢中马氏体高强度高硬度（强化机制）的本质是什么？为什么钢中板条马氏体具有较好 的强韧性，而片状马氏体塑韧性较差？ 4.马氏体转变动力学的方式，各种方式的特点？ 5. 奥氏体的热稳定化？ 6. Ms 点很低的原因？马氏体形成的两个条件？影响 Ms 点的主要因素有那些？ 7.什么是形变诱发马氏体，Md 点的物理意义是？ 8.两个碳含量为 12的碳钢薄试样，分别加热到 780C 和 900C 并保温相同时间奥氏体化 后，以大于淬火临界冷却速度的冷却速度冷至室温。试分析 1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？ 2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？ 3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？ 4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？ 5 ）那个加热温度的硬度较高？ 第五章（贝氏体）： 复习题： 1. 比较比较上贝氏体和下贝氏体的组织特征（形态特征、立体特征、形成温度、组成、铁 素体的形态及分布、碳化物的形态及分布、亚结构）与性能特点？ 2.分析贝氏体转变的动力学图，说明贝氏体转变的动力学特点和影响因素？ 3. 比较珠光体、贝氏体、马氏体转变的主要特征？ 4.简述上贝氏体、下贝氏体形成过程。 第六章（钢的回火转变）： 复习题： 1. 试述回火过程中钢的组织和性能的变化？ 2. 试比较索氏体和回火索氏体，屈氏体和回火屈氏体，马氏体和回火马氏体之间在形成条 件、组织形态、性能上的主要区别。 3 第一类回火脆性和第二类回火脆性的定义、产生原因与消除方法？ 第七章（时效）： 习题： 1、简述时效的一般过程和时效硬化机制。 2、不连续脱溶与珠光体转变有何相同点和不同点。 3、淬火时效、应变时效 第八章（金属的加热）： 无 第九章（正火退火）： 习题： 1. 说明完全退火、不完全退火、正火的目的与应用。这三种工艺各如何选择加热温度？ 2. 有一 20 钢制造的轴，试问锻后采取什么样的热处理再进行切削加工？T8 钢、T12 钢切 削加工前的预备热处理工艺是否相同，为什么？ 第十章（淬火回火）： 1. 如果钢在淬火时冷却速度是可以任意控制的，那么它的理想冷却曲线应该怎样？为什么？ 在淬火工艺中必须重点考虑哪两方面的问题？ 2. 常用的淬火方法有哪些？工艺曲线怎样表示？各适用什么情况？ 3. 何为钢的淬透性和淬硬性？影响因素各是什么？淬透性好的钢淬硬性是否一定高？ 4. 试述钢的回火分类。举例说明各类回火有何应用？调质与正火产物在组织、性能上的差 异和原因？ 5. 钢淬火时发生变形和开裂的原因是什么？何为热应力和组织应力？解释为什么分级淬火 和等温淬火可以减小变形和开裂？ 6. 有一 45 钢制造的齿轮，要求表面耐磨，其工艺流程为：锻造热处理 1切削加工 （成型）热处理 2成品， 试问热处理 1、2 各采取什么样的热处理工艺？说明原因？ 第十一章（表面淬火）： 第十二章（化学热处理）： 思考题： 1 化学热处理的基本过程有哪些？ 2 什么叫纯扩散？什么叫反应扩散？ 3 某齿轮要求具有高的耐磨性，并承受一定的冲击载荷，拟采用下列材料和热处理工艺： （1）45 钢的淬火和低温回火；（2）45 钢的高频淬火和低温回火；（3）T8 钢淬火和中 温回火；（4）20 钢渗碳淬火和低温回火。你认为哪种工艺比较合适？为什么？ 4 确定下列零件的热处理工艺，并制定简明的工艺路线： （1）某机床变速箱齿轮，要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，且选用 45 钢； （2）某机床主轴，要求有良好的综合机械性能，轴颈部要求耐磨（5055HRC） ，材料选 用 45 钢； （3）柴油机凸轮轴，要求凸轮表面有较高的硬度（HRC60） ，心部有较好的韧性（Ak50J),材 料选用 15 钢； （4）镗床和镗杆，在重载荷作用下工作，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬 度，心部有较高的综合力学性能，材料选用 38CrMoAlA。 第十三章（热处理工艺设计）： 复习题： 1. 下列零件应选用何种热处理工艺： Wc=0.2%，要求适当提高硬度，改善切削加工性能。 Wc=1.2%，要求降低硬度，改善切削加工性能。 Wc=1.2%，要求提高硬度和耐磨性。 Wc=0.45%，要求具有好的综合力学性能。 Wc=0.6%，要求具有好的弹性。 钢丝冷拉后硬度高，要求降低硬度，消除内应力。 2. 用 45 钢制造一根 10 的轴和一根 100 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？ 3. 甲、乙两厂生产同一种零件，均选用 45 钢，硬度要求 220250HB，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。 4. 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？ 5. 某型号柴油机的凸轮轴，要求凸轮表面有高的硬度（HRC50） ，而心部具有良好的韧性 （Ak40J） ，原采用 45 钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂 库存的 45 钢已用完，只剩 15 钢，拟用 15 钢代替。试说明： （1）原 45 钢各热处理工序的作用； （2）改用 15 钢后，应按原热处理工序进行能否满足性能要求？为什么？ （3）改用 15 钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺？ 6. 图是过共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变曲线。 分析过共析钢在冷却温度 ab 点之间 的组织，及四种不同 冷却速度冷却后