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热处理工(高级)练习卷(D卷)一、判断题1.稳定化处理的实质，是将晶界处元素铬的含量恢复到钢的平均含铬量水平。 ( )2.含碳量小于0.3的钢称为低碳钢。 ( )3.奥氏体是碳和合金元素在-Fe中的间隙式固溶体，是面心立方晶体。 ( )4.一般热处理用淬火油的闪点在400左右。 ( )5.在淬火态钢中，渗碳体的分散程度最高，相界面积最大，有利于奥氏体生核和长大。故奥氏体转变进行最快。 ( )6.金属及合金在一定过冷度或过热度条件下，自等温保持开始到开始发生相变所经历的时间叫做孕育期。 ( )7.珠光体转变属于过渡型转变。 ( )8.凡是能溶解在固溶体中的合金元素，都能使固溶体的强度和硬度提高，但塑性和韧性有所下降。这是因为溶质的原子尺寸与溶剂不同，溶入之后将引起点阵畸变。 ( )9.反复作用的力，总是比恒定作用的力容易使材料发生断裂。 ( )10.空气和水的传热方式以传导传热为主。 ( )11.铸铝合金不具有时效硬化作用。 ( )12.空气在冷却工件过程中不发生物态变化。 ( )13.金属在裁荷的作用下，随时间的延长和变形不断的增加，直至断裂的现象称为蠕变。 ( )14.下贝氏体为稍过饱和的-Fe固溶体与渗碳体的机械混合物。 ( )15.再结晶和重结晶过程都有成核和长大两个过程，主要区别在于有没有晶体结构的改变和新相产生。 ( )16.钢中当硬度相同时,韧性就相同。 ( ) 17.淬火后工件表面局部脱碳是因为淬火温度过高,时间过长造成的。 ( ) 18.粘土砖不宜作铁-铬-铝电阻丝的搁砖和可控气氛炉衬。 ( ) 19.铁素体是碳在-Fe中的固溶体。 ( ) 20.-Fe中原子的扩散系数比-Fe中小。 ( ) 二、单项选择题1.下贝氏体的塑性、韧性低于上贝氏体，这是因为( )。 A铁素体尺寸大，碳化物在晶界析出 B铁素体尺寸小，碳化物在晶内析出 C上述说法都不对B2.消除冷加工硬化现象的再结晶退火，是一种( )。 A无相变退火 B有相变退火A3.合金中晶粒越细，则扩散速度( )。 A加快 B减小 C不变A4.钢的热稳定性愈高，则其( )。 A硬度愈高 B组织愈均匀 C回火稳定性愈高 D强度和韧性愈好C5.金属结晶后的晶粒大小，决定于结晶时生核的多少和长大速度，当( )时则晶粒愈细。 A生核率愈大，长大速度愈大 B生核率愈小，长大速度愈小 C生核率愈大，长大速度愈小 D生核率愈小，长大速度愈大C6.做形状复杂的高速切削刀具应选用( )钢。 AT10MnA B20Cr2Ni4A CW6Mo5Cr4V2 D50CrVAC7.需要热处理的薄板上有孔零件，为防止淬火变形与开裂，其孔的中心线离边缘的距离不应( )。 A小于2倍孔径 B小于4倍孔径 C小于6倍孔径A8.35CrNi3Mo钢制大锻件锻后采取等温冷却的目的是( )。 A消除内应力 B使组织均匀化 C有效地防止白点产生C9.在含有锰的弹簧钢中加入铬后，可以制造弹簧的直径范围是( )。 A1015mm B1520mm C2530mmC10.淬火的热作模具，在油中冷却的时间由模具的尺寸而定，大型模具为( )。 A1520min B2545min C4570minC11.时效温度过高，强化效果反而较差的原因是在于( )。 A材料发生了再结晶 B合金元素沿晶界聚集 C所析出的弥散质点聚集长大，固溶体晶格畸变程度随之减小 D材料中的残余应力随时效温度升高而减小C12.组成无限固溶体时，组元晶格类型、原子半径及物理化学性能应当( )。 A相近 B不相近 C相同A13.锻后冷却速度快慢或中间停留时，将使锻后晶粒变( )。 A粗 B细A14.在耐火砖中( )常用来制造真空电阻炉炉管、电热元件支架及热电偶导管等。 A刚玉砖 B高铝质耐火制品 C碳化硅砖B15.钢的共析转变、过饱和固溶体的分解，新相长大都是( )。 A上坡扩散 B反应扩散 C下坡扩散A16.锻造形成的流线，沿流线方向的性能是( )。 A最低 B最高 C两者都不是B17.铸铁中的碳除溶于铁素体外，其余的碳以渗碳体形式存在，这种铸铁称为( )。 A白口铸铁 B灰铸铁 C可锻铸铁 D球墨铸铁A18.常用的气体渗碳剂组成物中( )是稀释剂。 A甲醇 B丙醇 C苯 D煤油A19.从自由能的观点看,钢在冷至高于T0(A1)温度时,奥氏体不能转变成铁素体是因为( )。A奥氏体自由能高于铁素体自由能 B铁素体自由能高于奥氏体自由能 B 20.固溶体的晶格类型与组元的晶格类型是( )。A相同 B不同 A 三、填空题1.钢中常见的间隙化合物有( )、( )、( )、( )和( )等。Cr23C6，Cr7C3，Fe4W3C，FeB，Fe2B2.影响金属高温强度的因素有( )、( )、( )、( )等。熔点，扩散速度，第二相粒子，晶界3.钢的临界变形速度为( )左右，铁在( )，黄铜在( )左右。510，210，54.奥氏体晶粒的实际尺寸决定于( )及( )。本质晶粒度，实际加热条件5.奥氏体的( )和( )比铁素体高，( )比铁素体好。强度，硬度，塑性6.珠光体中的铁素体和渗碳体分别叫做( )和( )。共析铁素体，共析渗碳体7.电阻与导体的长度成( )，与导体的横截面积成( )，单位长度和单位面积的导体所具有的电阻值称为该导体的( )。正比，反比，电阻率8.可锻铸铁分( )和( )两种，它们的基体组织分别为( )和( )。黑心可锻铸铁，白心可锻铸铁，铁素体，珠光体9.对筑炉用耐火材料性能的要求是( )、( )和( )。足够的耐火度，一定的高温强度，良好的稳定性10.保温材料中的石棉，虽然熔点高达1500，但是在700800时则变脆，失去保温性能，所以石棉绳的使用温度不能超过( )。30040011.3CrZW8V热作模具钢，在淬火回火前为减小变形和开裂倾向，要进行两次预热。第一次预热温度为( )。第二次预热温度为( )，预热时应保证模具充分( )。400500，800850，热透12.合金的相结构可分为( )和( )两大类。固溶体，中间相13.相图中同一种相变的( )温度的连线叫做相界，由相界和坐标轴围成的封闭区域叫做( )。理论相变，相区14.铁素体的代号为( )或( )。 F 15.铁-渗碳体相图可直接用来分析( ),( )和( )的性能及工艺特性。 碳素钢低合金钢普通铸铁 四、名词解释题1.点缺陷是指局部区域只有原子尺寸那么大的微小晶体缺陷,是一种点形的不完整结构故称之为点缺陷。 2.位错是指金属基体中的一列或若干列原子发生错排的现象,这是一种线型的不完整结构,故也称线缺陷。 3.流动离子炉是从炉膛底部的风室中向炉膛内均匀地通入一定流速的气体,使炉膛内的固体粒子形成悬浮流动状态,并以此作为加热介质的一种炉子。 五、计算题1.有一试样直径为20mm，作拉伸试验时，承受42000N最大外力后断裂，断裂后缩颈断口处直径为14mm，求此试样的抗拉强度和断面收缩率。解：(1)求抗拉强度b 依据公式：b=F/S 可得：b=4200/(/4)202=133.8Mpa (2)求断面收缩率 依据公式：=(S0-S1)/S0100% 可得：=(/4202-/4142)/(/4)202=51% 答：此试样的抗拉强度为133.8Mpa,断面收缩率为51%。2.计算T8A在平衡状态下室温组织中，铁素体和渗碳体各占多少?解：室温时，铁素体含碳量可近似为零，珠光体含碳量为0.77% 根据杠杆定律可得： Fe3O%=(0.77-0)/(0.69-0)=11.5% F%=1-Fe3O%=88.5% 答：铁素体占88.5%,渗碳体占11.5%。3.试计算M241.5螺纹的大径、小径和中径。解：d24mm d1=22.38mm d223.02mm六、问答题1.什么叫球墨铸铁?简述其性能和特点?答：球墨铸铁可以看作是一种特殊的灰口铸铁，它通过在液态灰口铸铁中加入一种墨化剂和球化剂，使片状游离石墨变成球状石墨铸铁。它的性能和特点是：(1)强度高，韧性好，接近钢的性能；(2)成本较钢低的多；(3)耐磨性、吸震性、抗氧化性都比钢好；(4)铸造性能比铸钢好；(5)和钢一样，通过各种热处理可进一步改善和提高机械性能。2.如何进行热处理工序质量管理点的管理工作?答：对热处理过程中必须重点控制的质量特性和薄弱环节，应设立质量管理点。管理点既可是产品的质量特性，又可是辅助材料的质量特性。确定了质量管理点后，应成立由技术人员、操作工人、检验人员及有关人员组成的质量管理小组，然后找出影响此质量特性的诸因素。在此基础上制定缺陷对策表、作业指导书、检验指导书，操作人员和操作工作严格按作业指导书和检验书操作。质量管理小组人员定期对特性曲线进行分析、讨论，不断完善管理，直至特性曲线稳定在应控制的范围内。3.常用温度显示调节仪表有哪些?各有何特点?答：常用温度显示调节仪表有下列几种： (1)毫伏计控温仪表。这种仪表有XCT101、XCT102等类型。这些仪表带有位式调节，可实现炉温位式控制。XCT191型带有PID调节器，与晶闸管配用可以实现连续控制。由于它们精度较低，不能记录炉温和易出故障，只用于要求不高的控温炉。 (2)电子电位差计。该仪表精确可靠，显示和记录并茂。它也有位式和PID连续控制之分，生产中广泛应用。 (3)PID温度显示调节仪。其特点是采用PID调节，可有数码预定式数字显示，经适当调节，能获得快速稳定的自动控温过程，能保持较高的控温质量。 (4)计算机自动控温仪表。可以实现各种控温要求，并以数字显示打印、群控、具有智能化，实现热处理过程的程序控温。4.简述精密轴承的尺寸稳定处理。答：精密轴承的尺寸稳定处理有： (1)补充回火处理。淬火回火后的零件磨削加工时会产生磨削应力，低温回火时未能完全消除的残余应力在磨削加工后便会重新分布。这两种应力会导致零件尺寸的变化，甚至会产生表面龟裂。为此，再进行一次补充回火，回火的温度为120150，保温510h或更长。这样可以及时消除其内应力，进一步稳定组织，提高零件尺寸的稳定性。 (2)深冷处理。精密轴承件淬火后可在-70-75进行深冷处理，处理时间11.5h。待零件温度回升到室温后应立即进行回火。5.热作模具热处理应注意什么问题?答：热作模具热处理时，应注意充分预热或采用分段升温。以减少畸变及开裂。淬火前采用延迟淬火方法，预冷至750780再淬火。油中冷却时间，小模具为2025min，中型模具为2545min，大模具为4570min。取出后立即回火，以防开裂。回火升温速度要慢，先在350400保温，再升至回火温度。冷却时应油冷，以防回火脆性，然后再于180200补充回火一次，以消除油冷时应力。6.多晶体金属是怎样发生塑性变形的?答：多晶体金属在受外力时，当某一晶粒内的某一滑移系中的应力达到临界切变应力时，则位错沿滑移面滑动，直至晶界处受阻力为止。这样的无数晶粒的位错都集中于晶界时，晶界处应力集中，而使相邻两晶粒内部有利于滑移的面开始滑动。如此一批批地滑动，使整个多晶体金属产生协调的形变，这就是多晶体金属塑性变形的实质。7.亚共析钢经105/s超速加热后，组织中有未溶解的碳化物，为什么?答：在105/s的超速加热条件下，亚共析钢中的铁素体由于加热速度太快，巨大的相变驱动力使铁素体以无扩散的方式转变成奥氏体，渗碳体则来不及溶入奥氏体中，所以冷却后组织中留有未溶解的渗碳体存在。8.片状马氏体的针长短不一，如何根据马氏体针的大小判断奥氏体晶粒度?答：根据马氏体的形成规律，首先形成的针贯穿整个晶粒，因此可以用最大的针判断加热时奥氏体晶粒的大小，以确定其过热程度。9.简述球化退火的工艺原理。答：片状珠光体加热到Ac1以上2030时，因温度不高，渗碳体溶解不充分，片状渗碳体溶断成许多细小的碳化物质点，分布于不均匀奥氏体中。在随后缓冷时，未溶碳化物作为非自发核心，奥氏体中的富碳区便成为碳化物晶核长成晶粒。在缓冷或略低于A1温度的等温过程中，聚集长大成一定尺寸的粒状渗碳体，获得球状组织。10.什么叫低温形变淬火?答；低温形变淬火是将工件加热至奥氏体化温度后急冷至相变温度以下，在低于再结晶温度高于Ms温度区间进行轧制、锻造、挤压和深拉等形变，然后迅速淬火的过程。11.什么叫高温形变淬火?答：高温形变淬火是将工件加热至奥氏体化温度以上。保温后进行锻、轧等形变，然后淬火的过程。其实质是利用锻造余热进行的淬火。12.什么叫物理气相沉积，有何优缺点?答：物理气相沉积是在高真空容器中，Ti受热蒸发，蒸发出来的原子与通入工作室中的气体相遇(按比例)，并被离子激活，在工件负偏压吸引下，以较大能量射向工件表面，形成TiC或TiN沉积层，层厚一般为13mm，TiN的沉积层表面硬度为HV2400左右。它与化学气相沉积的不同点在于温度，化学气相沉积温度高，沉积结合力强，但基体硬度降低，而物理气相沉积的温度低，不影响基体硬度。刀具经“沉积”处理后寿命提高310倍，缺点是离子的绕射性差，工件各处沉积层不均匀，设备投资费用高，维修难，生产效率较低。13.简述耐火混凝土的种类和用途。答：耐火混凝土由骨料、掺合料和胶结料组成，按胶结料种类分有铝酸盐和磷酸盐两类。 (1)铝酸盐耐火混凝土：这类耐火混凝土以矾水泥或低钙铝酸盐水泥为胶结料。前者硬化速度快，属水硬性胶结料，用于快速浇注并用水养护。后者硬化速度较慢，但耐火度高。 (2)磷酸盐耐火混凝土：这类耐火混凝土以磷酸或磷酸铝为胶结料，需要300500烘烤硬化。当加入矾土水泥及促凝剂后，可免去烘烤工序，且常温下强度高。14.如图-1所示是铝合金金相图的局部图，指出成分为1、2和3的合金名称。答：成分为1的合金是不能热处理强化的变形铝合金。成分为2的合金是可热处理强化的变形铝合金。成分为3的合金是铸造铝合金。15.试述回火时常见缺陷的产生原因及防止和补救措施。答：回火时常见的缺陷有： (1)回火后硬度过高。产生原因是回火温度偏低或保温时间不足，防止和补救措施是重新按正确的工艺回火。 (2)回火后硬度不足。主要是由于回火温度过高，时间过长，出现这种情况应把工件退火后重新淬火。对回火有二次硬化现象的材料若回火温度偏低，也会导致硬度不足。防止和补救措施是按正确工艺重新回火。 (3)高合金钢容易产生回火裂纹。产生原因是加热速度和冷却速度太快。防止措施是回火加热要缓慢，冷却也要缓慢。 (4)回火后有脆性。第一类回火脆性是回火温度在脆性温度区域，所以应避免在此温度区回火或更换钢号。第二类回火脆性主要