热处理工(高级)练习卷(B卷)

热处理工热处理工 高级高级 练习卷练习卷 B B卷卷 一 判断题判断题 1 1 金属同素异构转变 是在固态下由一种晶格转变为另一种晶格 2 2 单晶体的性能特点是具有各向异性 3 3 弹簧因原材料表面缺陷而使寿命显著降低 4 4 平板形工件淬火后的形状畸变量应不大于单面留量的2 3 渗碳淬火件应不大于 单面留量1 2 轴类淬火件应不大于直径留量的1 2 5 5 在过冷奥氏体转变图上 孕育期最短的那一段转变开始曲线叫做 鼻子 6 6 高碳钢淬火时将获得高硬度的马氏体 但由于奥氏体向马氏体转变的终止温度Mf 在0 以下 故淬火后钢中仍留有少量残余奥氏体 7 7 合金钢奥氏体化时 应采用比碳素钢更高的加热温度和更长的保温时间 8 8 淬火冷却时产生的应力 随工件质量和复杂程度增高而增大 9 9 中间相具有高硬度 高溶点 很稳定 塑性差 能导电的特点 10 10 表面淬火件的硬化深度 一般从表面测至50 马氏体为淬硬深度 11 11 水作为淬火介质 其温度越高冷却能力越大 12 12 交变电流的频率越高 表层的电流密度愈大 这种现象叫集肤效应 13 13 奥氏体晶粒长大可使晶界总面积减小 只要条件允许 晶粒长大过程就会自发 进行 14 14 条状马氏体是高碳钢淬火后的典型组织 15 15 钢的临界冷却速度主要与奥氏体化过程有关 16 16 提高不锈钢抗腐蚀性能的途径 主要是降低含碳量和添加稳定化元素 17 17 在金属的晶体结构中 原子排列密度大则原子的扩散速度加快 18 18 炉温的不均匀性可通过改进炉体结构和合理布置加热元件来消除 19 19 钢中常见的间隙相有Fe4 N Fe2 N VC TiC WC VC2 等 20 20 贝氏体的形貌 上贝氏体像板条马氏体 下贝氏体极像回火马氏体 二 单项选择题单项选择题 1 1 做刮刀应选用 钢 A 30 B 45 C 65Mn D T12A D 2 2 灰铸铁高频感应加热淬火的淬硬层约为 A 3 4mm B 1mm C 2 8mm B 3 3 钢件淬火后如果观察到裂纹具有如下特征 裂纹的线条显得柔软 尾端圆秃 也 不产生氧化脱碳等 这种裂纹是 产生的 A 淬火后 B 淬火过程中 C 淬火前 C 4 4 裂纹无一定方向 呈网状连成一片 而且深度较浅 具有这种特征的裂纹是 A 网状裂纹 B 应力横向裂纹 C 纵向裂纹 A 5 5 9Sicr钢制弹簧卡头 淬火前 A 必须预热 B 不必预热 C 预热不预热均可 A 6 6 GCr15钢的淬火冷却速度为 A 20 s B 40 s C 80 s A 7 7 齿轮用固态渗剂进行化学处理时 工件内部出现的氧化缺陷是 A 白点 B 黑色组织 C 块状碳化物 B 8 8 汽车半轴采用40Cr钢制回火处理时 要求保留部分表面淬火所造成的压应力 以 提高轴的疲劳强度 所以半轴的回火温度为 A 350 400 B 300 350 C 180 250 C 9 9 在较高温度下工作的耐热弹簧 要求在高应力状态下有较高的 A 抗塑变形能力 B 弹性 C 抗松弛性 C 10 10 在Fe Fe3C合金中 当温度在727 时 碳在铁中的溶入量是 A 2 11 B 0 0218 C 0 008 B 11 11 钢的渗氮是属于 A 上坡扩散 B 反应扩散 C 自扩散 B 12 12 塑性变形的主要形式是 A 孪晶 B 滑移 C 位错 B 13 13 奥氏体晶粒长大与温度的关系是 A 成线性关系长大 B 成指数关系长大 B 14 14 小角度晶界晶粒的位向差是 A 10 150 B 100 C 150 B 15 15 对工具使用寿命产生重要影响的因素是 A 钢的淬透性 B 钢件的质量效应 C 钢的冶金质量 D 钢件的淬火冷却方法 C 16 16 A1 Ac1和Ar1三者的关系是 A A1 Ac1 Ar1 B A1 Ac1 Ar1 C Ac1 A1 Ar1 D Ac1 A1 Ar1 C 17 17 ACm ACcm Arcm三者的关系是 A ACcm AcmAcm Arcm D 上述关系都不对 C 18 18 锻造后晶粒变粗是因为 A 加热温度太高 停锻温度高和锻压压下量太小 B 停锻温度太低锻压量太大 A 19 19 锻后冷却速度太小或作中间停留时 将使锻后晶粒变 A 粗 B 细 A 20 20 低合金工具钢刃具的预备热处理通常采用 A 完全退火 B 球化退火 C 正火 D 扩散退火 B 三 填空题填空题 1 1 滚动轴承的滚珠不允许有软点 因为软点会使滚珠过早的 及 磨损 疲劳损坏 2 2 金属的高温强度用 和 来表示 蠕变极限 持久强度 3 3 钢退火后出现石墨是由于 使 而形成的 温度过高 时间过长 碳化物分解 4 4 淬火件作外观检验时 主要检验表面是否有 和 裂纹 磕碰 腐蚀 烧伤 5 5 铁碳合金在缓慢加热或冷却过程中 铁素体开始溶入奥氏体中或开始从奥氏体中 析出铁素体的相变温度称为 临界点 A3 6 6 在钢冷却时的三种组织转变中 珠光体的晶核长大速度 马氏体 贝氏体 慢 极快 介于两者之间 7 7 解决18 8型不锈钢晶间腐蚀倾向的主要途径是降低 添加 钢中含碳量 碳化物形成元素 8 8 可热处理强化变形铝合金有 和 三种 它们的主要强 化途径是 硬铝 超硬铝 锻铝 时效强化 9 9 当淬硬层深度为工件直径的 时 工件将具有良好的综合力学性能 1 10 1 5 10 10 量具钢常用的退火工艺为 和 退火 球化 去应力 11 11 根据计算 碳在奥氏体中的溶解度应为 而实际上因为 使 碳含量最大为 20 碳的缺位 2 11 12 12 片状珠光体只能由过冷奥氏体经 获得 而粒状珠光体可由片状珠光体 经 而成 或由淬火组织经 而成 共析转变 球化退火 高温回火 13 13 淬火加热温度越高 温差越大 则热应力 同时变形 增大 加大 14 14 冷塑变形的应用有 与 等 拉丝 冲压 15 15 奥氏体中随碳含量的 晶粒尺寸增大 至碳含量为 时 随碳含量 的增加 晶粒长大速度 增加 1 2 减小 四 名词解释题名词解释题 1 1 塑性 是表示金属材料抵抗永久变形的能力 2 2 滑移面 是指金属在切应力的作用下产生滑移的晶面 3 3 固溶度 是指溶质在溶剂中的最大溶解量 五 计算题计算题 1 1 有一40钢 在做冲击试验时 测得缺口尺寸为10 10mm 冲断试样所消耗的功为 55J 试求该试样的冲击韧度值 解 依据公式求冲击韧度值ak ak A S 55 1 55 J cm2 答 该试样的冲击韧度值为55J cm2 2 2 一台箱式电炉型号RJX 75 9装上工件后 升温2小时 在这阶段耗电多少度 解 150度 3 3 已知一蜗杆传动 模数M 6mm 蜗杆头数z1 2 蜗轮齿数z2 42 蜗杆直径系 数q 10 求d1 d2 h1 h2 da1和da2和各是多少毫米 解 d1 60mm d2 240mm h1 h2 22mm da1 72mm da2 440mm 六 问答题问答题 1 1 何谓亚温淬火 为什么亚温淬火可以提高钢的强韧性 答 亚共析钢从Ac1 Ac3温度区间进行淬火冷却 获得马氏体及铁素体组织的淬火 工艺 一般认为亚温淬火提高韧性的原因是 1 细小均分的铁素体有利于阻止裂纹扩展 2 引起脆性的杂质原子在残余铁素体中富集 减少了它们在奥氏体晶界偏聚 的机会 3 未转变铁素体存在有利于奥氏体晶粒细化 2 2 真空气体渗碳有何优点 答 真空气体渗碳有如下优点 1 渗碳工艺重现性好 渗层性能均匀 2 渗碳后工件表面光洁 炉内不积碳黑 3 渗碳气消耗量极少 4 渗碳工艺时间短 5 节能 3 3 钢回火后的性能有何变化 答 低碳钢在300 以下回火 力学性能基本上不发生变化 300 以上回火 钢的 硬度和强度显著降低 塑性增高 高碳钢在200 以下回火 由于弥散硬化 钢的硬度略有升高 200 300 回 火时 硬度变化不大 高于300 回火 力学性能变化规律与低碳钢相似 中碳钢200 以下回火 硬度变化不明显 200 300 之间回火 出现最高值 超过300 回火 钢的强度降低而塑性增高 另外 在200 350 回火 中 高碳素钢会因韧性降低而变脆 即出现第一类 回火脆性 铬钢和铬镍钢等在450 650 之间回火 会出现第二类回火脆性 4 4 试述工件形状畸变受哪些因素影响 答 工件形状畸变受下列因素影响 1 钢的成分的影响 它影响钢的淬透性和Ms点 2 钢的原始组织影响 3 淬火奥氏体化温度影响 4 淬火介质及淬火方法的影响 5 工件大小及形状的影响 另外 炉内放置方式和工件进入冷却介质的方式都对淬火畸变有影响 5 5 铁碳合金中 为什么随碳含量的增加 指固溶体 而扩散速度加快 答 当碳溶入固溶体时 由于碳的熔点低于铁 因此 低熔点组元浓度增加时 降 低了激活能 使碳原子扩散阻力减小 因而增大了扩散速度 6 6 什么叫工艺守则 答 工艺守则是工艺规程的细化 对一些重要件及关键工序 工艺规程仅作了主要 参数的规定 而许多确保产品质量的细则无法在规程中表达 只有通过守则形式加 以细化 如设备操作守则 捞渣脱氧操作守则等等 另外 在有些通用守则生产中 往往用工艺守则代替工艺规程使用 7 7 叙述材料的选用原则 答 首先应满足产品性能的要求 其次应考虑热处理的工艺性能 即采用畸变及开 裂倾向小的钢 再是切削及磨削性能好 应当是经济效益好 价廉物美 8 8 导轨高频感应加热表面淬火时应注意什么 答 首先感应器应作仿形设计 设备输出功率要稳定 当导轨与感应器作相对移动 时 距离要恒定 移动速度均匀 以保证获得均匀淬硬层 另外 为减少变形 淬 火前应预先变形 使导轨向上凸0 1 0 2mm 以抵消淬火后向下凹的畸变量 9 9 刀具的工作条件及性能要求是什么 答 刀具在切削时刀刃受到磨损 其余部分受摩擦磨损 高速切削时刀头发热严重 甚至会局部将金属熔化成刀瘤粘结于切削刃上 脱落时则呈崩刃 此外机床的精度 床身的震动给刀具以一定的冲击力 因此 刀具的失效形式主要是磨损 崩刃及折 断 为此 刀具要求有高硬度 淬透性好 变形小 热硬性高 抗粘合性好 有足 够的强度 韧性和磨削性能等 10 10 金属塑性变形时 位错对滑移的影响如何 答 少量位错对金属的塑性变形有利 因减少临界切变应力而使变形容易 位错密 度继续增大 由于位错之间及位错与缺陷之间的相互阻碍作用 使位错运动不能进 行 从而表现为强度的提高 使塑性变形阻力增大而不易滑移 这种塑性变形时加 工硬化现象妨碍了进一步的加工变形 11 11 什么叫化学气相沉积 有何优缺点 答 化学气相沉积是以氢作为载体 将氢通过装有TiCl4与甲苯的容器 将TiCl4带 入加热炉中 炉温在900 1100 经化学反应形成TiC 沉积于工件表面上 工件 经处理后表面高达HV2400 3800 层深达4 7mm的沉积层 经沉积后的工件表面结 合力强 耐磨性高 缺点是基体硬度降低 对刀具来说 对环境有污染 12 12 在共析钢过冷奥氏体等温转变图上 画出常用淬火方法的冷却曲线示意图 解 见图 一4 13 13 试说明渗氮层硬度低的形成原因 怎样预防和补救 答 产生渗氮层硬度低的原因主要是 渗氮过程中渗氮温度偏高 氨分解率偏高或 中断氨气供给的时间太长 使用新的渗氮罐或渗氮罐久用未退氮 从而影响了氨分 解率 不合理的装炉造成气流不均匀 使部分零件渗氮不良 零件调质后心部硬度 太低等 针对以上原因 可采用相应的措施来预防 如合理确定和控制渗氮工艺温度 加强对氨分解率的测定与控制 在使用新渗氮罐时适当加大氨气流量 渗氮罐使用 10炉左右应进行一次退氮处理 预先热处理时适当降低调质回火温度 以提高零件 心部硬度 除了因渗氮温度偏高及调质后心部硬度太低外 其它原因均可以通过补充渗氮 来补救 14 14 热应力与相变应力使工件产生什么样的畸变规律 答 以圆柱形工件为例 在热应力作用下 工件棱角处因先冷而收缩 平面或圆柱 面因慢冷而收缩小些 从而使冷却后的工件形状产生 腰鼓 形的畸变规律 在相 变应力的作用下 各棱角及边沿处因首先产生相变而使尺寸增大 圆柱面因冷却较 慢未转变 从而产生棱角边缘处凸出 而垂直圆柱面产生相变时 因受已冷表面的 牵制而尺寸增大量较少 当全部冷却时 保留边角凸出和圆柱面 或平面 内凹的变 形规律 15 15 退火的目的是什么 退火的目的主要有 1 降低硬度 便于切削加工 2 消除锻件 铸件 焊接件的组 织缺陷 3 细化晶粒 改善组织 4 消除应力 防止变形和开裂 16 16 轴承材料如何选择 普通用途的轴承采用普通轴承钢 耐冲击轴承采用含 Ni Cr Mo的渗碳钢 耐腐蚀 轴承采用既耐蚀又耐磨的高碳铬钢 耐热轴承选作在120 工作条件下能保持HRC60 的含有Mn Si Mo的高碳高铬钢 如Cr Mo W V及Cr Mo V钢 17 17 为减少畸变与开裂 材料选择时应考虑哪些方面 对要求淬透性好的零件应选用具有一定淬透性的合金钢 以便用较缓冷却则可取得 应有的淬硬深度 从而减少畸变与开裂 对心部要求有足够强度及韧性 而表面要求 耐