【图文】金属材料与热处理基础

1、 渗碳的基本过程:一个渗碳过程可概括为由1渗碳介质分 解,2零件表面吸附活性碳3碳进一步向内扩散.还要进行 渗碳后的热处理.可利用二次淬火,第一次淬火细化心部 组织,消除渗碳体网,第二次淬火获得细针状马氏体和分 布其间具有高耐磨性的生育碳化物. 工程上常用哪两种途径来细化金属铸态组织，并请简要 说明作用原理：1增大过冷度。在一定的范围内，随着 过冷度的增大，形核率和生长速率均增大。2加难溶杂 质。外来杂质能增加金属的形核率，并阻碍晶核的成长。 什么是球化退火？球化退火的目的是什么？并简述其原 理答：将经过锻造后的过共析钢加热到Ac1以上2030C°的退火工艺称为球化退火。其目的是降低

2、硬度， 改善切削加工性，并为淬火做好准备。球化退火时，将 钢加热到AC1以上20-30C°，此时，初始形成的奥氏 体内及其晶界上尚存有少量未完全溶解的渗碳体。在随 后的的冷却过程中，从奥氏体中经共析反映析出的渗碳 体以未溶渗碳体为晶核，呈球状析出，分布在铁素体基 体之上，这种组织成为球化体，它是人们对淬火前过共 析钢最期望的组织。 w 微变形冷作模具钢的微变形原理是什么？答：微变形冷作模具钢化学成分特 w w w w 点是含碳量高，含铬量高，一般都具有高硬度，良好的耐磨性及抗压强度。 其代表性钢种是Cr12型。Cr12型钢热处理变形小，可以通过调整淬火温度，在 较大的范围内改变Ms的

3、位臵及淬火组织中残余奥氏体的量。由于残余奥氏体 的比容小，可以抵消马氏体质变时的比容增大，以减少淬火钢的变形。如恰 当的选择淬火温度，Cr12型钢制模具淬火后可基本不变形，故有微变形冷作 模具钢。 提高金属耐腐蚀性的途径有哪些？答：主要途径是合金化。1.加入镍元素， 扩大区，使金属具有均匀化学成分的单相奥氏体组织。2. 加入Cr等元素， 提高金属电极电位，使构成微电池的两个极的电位差愈小愈好。3. 加入Cr等 元素，是金属表面形成致密的氧化膜，使金属钝化。 什么是热强性，蠕变极限和持久强度？蠕变极限产生的条件是？答：材料在 高温和载荷作用下抵抗塑性变形和破裂的能力，成为热强性。金属的蠕变是 材

4、料在高温下工作时的一种主要失效形式。它是指金属在高温下，当外加应 力低于屈服极限甚至弹性极限时，即会随着时间的延长逐渐发生缓慢的塑性 变形直至断裂。 蠕变极限：即在一定温度下，经过一定温度下引起一定变形速度的应力。产 生条件：材料的工作温度高于再结晶温度，工作应力高于弹性极限。 持久强度：是在一定温度下，经过一定时间引起断裂的应力。 什么是水韧处理？高锰钢强化的机理是什么？答：水韧处理是 把钢加热到临界点温度以上1000-1100 C°时保温一段时间， 使钢中碳化物能全部溶解到奥氏体中去，然后迅速把钢浸淬水 中冷却。水韧处理时，由于冷却速度快，碳化物来不及从奥氏 体中析出，因而获得全

5、部奥氏体。 铸造高锰钢由于其组织中有碳化物存在，致使钢的韧性较低。 为改善钢的韧性，应进行水韧处理使高锰钢全部获得奥氏体组 织。当零件在使用中受到剧烈冲击或较大应力作用时，其表面 产生加工硬化，硬度可提高到HB450-550，这样表层具有良好 的耐磨性，而心部奥氏体又具有足够的韧性。 渗碳和渗氮的机理是什么？有什么相同和不同？答：齿轮渗碳 是在增碳的活性介质中，将低碳钢加热到高温（一般在900950度）使活性碳原子渗入钢的表面，以获得高碳的渗碳层组 织。氮化是将氮渗于钢的一种化学热处理过程，应用较多的是 气体氮化。气体氮化是将齿轮放在一个密封罐中，通入氨气， 将氨气在高温下分解放出的原子状态氮渗入钢中，在钢的表层 形成各种氮化物。不同点是：齿轮渗碳层的高硬度是渗碳后