热处理名词解析与简答题

1、金属学与热处理重要名词解释1、 3相：又称高温铁素体，是碳在S -Fe中的间隙固溶体，呈体心立方晶格，在 1394C以上 存在，在1495E时溶碳量最大，为0.09 %。2、a相：又称铁素体，用符号F或a表示，是碳在a -Fe中的间隙固溶体，呈体心立方晶格。 铁素体的性能特点是强度低、硬度低、塑性好。3、丫相：常称为奥氏体，用符号 A或丫表示，是碳在丫 -Fe的间隙固溶体，呈面心立方晶格。 奥氏体的强度较低、硬度不高、易于塑性变形。4、 Fe3C相：是Fe与C的一种具有复杂结构的间隙化合物，通常称为渗碳体，用Cm表示。渗 碳体的机械性能特点是硬而脆。5、 珠光体：铁素体与渗碳体的共析混合物，是

2、奥氏体共析反应的产物，用P表示。6莱氏体：奥氏体与渗碳体的共晶混合物，是共晶反应的产物，用Le表示。7、金属的切削加工性（机械加工性）：是指被刀具切削的难易程度和加工表面的质量等。它与 金属的成分、组织结构、硬度、韧性、导热性和加工硬化程度等许多因素有关。8、金属的可锻性：是指金属在压力加工时，能改变形状而不产生裂纹的性能。9、铸造性能：铸造性能包括金属的流动性、收缩性、偏析和吸气等。10、金属的流动性：是指液态金属充满铸型的能力。流动性受很多因素的影响，其中最主要的 因素是化学成分和浇注温度的影响。12、镇静钢：钢液在浇注前用锰铁、硅铁和铝等脱氧剂进行充分脱氧，使钢液浇入铸锭模后凝 固时析出

3、气体很少，钢液表面平静，称之为镇静钢。13、沸腾钢：在炼钢末期仅用锰铁轻微脱氧，使相当数量的氧留在钢液中，则在钢液浇入铸锭模后钢中的氧将与碳放生化学反应，析出大量的一氧化碳气体，引起钢液沸腾，故称为沸腾钢。14、惯习现象：固态相变时，新相往往以特定的晶向在母相的特定晶面上形成，这个晶面即称 为惯习面，而晶向称为惯习方向，这种现象叫做惯习现象。15、 扩散型相变：在相变过程中，新相的形核和长大主要依靠原子进行长距离的扩散，或者说， 相变是依靠相界面的扩散移动而进行的。16、非扩散型相变：在相变过程中，新相的成长不是通过扩散，而是通过类似塑性变形过程中 的滑移和孪生那样，产生切边和转动而进行的。1

4、7、热处理：在生产中，通过加热、保温和冷却，使钢发生固态相变，借此改变其内部组织结 构，从而达到改善力学性能的目的的操作被称为热处理。18、实际晶粒度：在某一具体的加热条件下所得到的奥氏体晶粒大小称为实际晶粒度。19、 连续冷却转变：即将奥氏体化后的钢件以一定的冷却速度从高温一直连续冷却至室温，在 连续冷却过程中完成的组织转变称为连续冷却转变。20、 等温转变：即将奥氏体化后的钢件迅速冷却到临界点以下某一温度，等温保持一定时间后 再冷却至室温，在保温过程中完成的组织转变称为等温转变。21、过冷奥氏体：把在临界点以下暂时存在的奥氏体称为过冷奥氏体。22、马氏体：是碳在a -Fe中的过饱和固溶体。

5、轴比c/a的比值称为马氏体的正方度。23、板条马氏体：是低碳钢、中碳钢、不锈钢中的一种典型马氏体组织。由于显微组织是由成 群的板条组成，故称为板条马氏体。24、片状马氏体：是在中、高碳钢及高镍的铁镍合金中形成的一种典型马氏体组织。片状马氏 体的空间形态呈凸透镜状，由于试样磨面与其相截，因此在光学显微镜下呈针状或竹叶状， 故 片状马氏体又称为针状或竹叶状马氏体。25、奥氏体的稳定化：在马氏体的转变温度内，如冷却中止于某一温度，停留一段时间后再继 续冷却时，马氏体转变并不立即开始，而是经过一段时间后转变才重新开始， 并导致残余奥氏 体量的相应增加，这一现象被称为奥氏体的稳定化。由于是恒温停留引起的

6、，称为热稳定化。26、钢的淬透性：是指钢在淬火时获得马氏体的能力。 其大小通常用规定条件下淬火获得淬透 层的深度来表示的。27、临界淬火直径：是指圆棒试样在某介质中淬火时，所能得到的最大淬透直径（即心部被淬 成半马氏体的最大直径），用D0表示。28、钢的淬硬性：是指淬火后马氏体能达到的最高硬度。29、贝氏体：共析成分的奥氏体在“鼻子”温度至 M点范围内等温停留时，将发生贝氏体转 变，形成铁素体和碳化物两相组成的非层片状组织一贝氏体。30、 回火脆性：淬火钢回火时的冲击韧性并不总是随回火温度的升高而简单地增加，有些钢在 250400C和450650E的范围内回火时，其冲击韧性比在较低温度回火时还

7、显著下降，这 种脆化现象称为回火脆性。31、低温回火脆性：淬火钢在250400E回火时出现的脆性，称为低温回火脆性，又叫第一 类回火脆性、不可逆回火脆性。32、高温回火脆性：淬火钢在450650E温度范围内回火后出现的脆性，称为高温回火脆性， 又叫第二类回火脆性、可逆回火脆性。33、退火：是将钢加热到临界点以上或以下的某一温度，保温一定时间后，随炉冷却的一种热 处理工艺。它是热处理工艺中应用最广、 种类最多的一种工艺，不同种类的退火目的也各不相 同。34、完全退火：将亚共析钢的铸、锻、焊件及热轧型材加热到 Ab以上2030°C，保温一定时 间，然后随炉冷至500600C出炉空冷的热处

8、理工艺。其目的是细化晶粒、降低硬度、改善切削加工性能和消除内应力。35、 等温退火：将亚共析钢工件加热到 A以上2030C,保温一定时间，然后在 Ai以下珠光 体转变区间的某一温度进行等温，使之转变为珠光体后出炉空冷的一种热处理工艺。 可有效缩 短退火时间，提高生产效率并能获得均匀的组织和性能。36、 球化退火：将过共析钢或合金工具钢的工件加热到 Ai以上2030C,保温一定时间，然 后随炉冷至500C左右出炉空冷（普通球化退火）或冷至 Ai以下20C等温一定时间后在冷至 500 C左右出炉空冷（等温球化退火），获得粒状珠光体的一种退火工艺。其目的是降低硬度、 均匀组织、改善切削性能，为淬火作

9、组织准备。37、 扩散退火：对于含有枝晶偏析等化学成分不均匀的重要或合金钢铸锭或铸件，为达到化学 成分的均匀化，可将其加热到AC3或Am以上150300C，经长时间保温后随炉缓冷的一种退火 工艺。由于扩散退火需要在高温下长时间加热，因此奥氏体晶粒十分粗大，为此，必须再进行一次完全退火或正火来重新细化晶粒，消除过热缺陷。38、去应力退火：为消除因变形加工及铸造、焊接过程中引起的残余内应力，以提高工件的尺寸稳定性，防止变形和开裂，将工件随炉缓慢加热至500600C，经一段时间保温后，随炉缓慢冷却至300200C以下出炉的退火工艺。39、再结晶退火：40、正火：将工件加热到 A或Am以上30C50C

10、温度，保温一定时间，然后从炉子中取出放 在空气中冷变形后的金属加热到再结晶温度以上, 保持适当的时间，使变形晶粒重新转变为均 匀的等轴颗粒，这种热处理工艺称为再结晶退火。进行冷却的一种热处理工艺。41、淬火：将钢加热到Ab或Ai以上的某一温度，保温一定时间，然后取出进行水冷或油冷获 得马氏体的热处理工艺。42、单液淬火：将奥氏体化的工件投入一种淬火介质中，直至转变结束。43、 双液淬火：将奥氏体化的工件先放入一种冷却能力强的冷却介质冷却一定时间，当冷却至 稍高于M后立即将工件取出并放入另外一种冷却能力缓一些的冷却介质冷却，使之转变为马 氏体的热处理工艺。44、分级淬火：将奥氏体化的工件淬入温度

11、稍高于或稍低于 M点的熔盐中，待工件内外温度均匀后，从熔盐中取出置于空气中冷却至室温，以获得马氏体组织，这种处理方法称为分级淬火。45、等温淬火：将奥氏体化的工件淬入温度稍高于 M点的熔盐中，等温保持足够时间，使过 冷奥氏体恒温发生贝氏体转变，待转变结束后取出在空气中冷却的处理方法称为等温淬火。46、回火：就是将淬火钢加热到低于临界点 A的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温 的一种热处理工艺。47、回火马氏体：淬火碳钢在250E以下回火时，得到的过饱和的a固溶体和弥散分布的&碳 化物组成的复相组织。48、回火屈氏体：淬火碳钢350500E回火时，得到细粒状渗碳体和针状铁素体所构成的

12、复 相组织。49、回火索氏体：淬火碳钢500650E回火时，得到粗粒状渗碳体和多边形铁素体所构成的 复相组织。50、钢的表面热处理：是使零件表面获得高的硬度和耐磨性， 而心部仍保持原来良好的韧性和 塑性的一类热处理方法。51、火焰加热表面淬火：是应用氧一乙炔或其他可燃气体的火焰，对工件表面进行加热，火焰 温度很高，能将工件表面迅速加热到淬火温度，然后立即用水喷射冷却的一种淬火工艺。52、电子束淬火：以电子束作为热源，以极快速度加热工件并自冷硬化的热处理工艺。53、 钢的化学热处理：是将钢件放在含有某种元素的活性介质中加热保温，使介质中某种元素 渗入工件的表面中，以改变其化学成分和组织，从而获得

13、与心部不同的机械或化学性能的工艺 的总称。54、渗碳：是使碳原子渗入工件表面层，提高表面层的碳量，一般为 W=0.8 %1.05 %，渗碳 后的工件经淬火加低温回火处理，使表面达到高的硬度和高耐磨性，而中心具有足够的强度、韧度，达到外硬内韧的目的。55、氮化：是向钢件表面渗入氮的工艺。氮化的目的在于更大地提高钢件表面的硬度和耐磨性， 提高疲劳强度和抗蚀性。简答题1. 何谓加工硬化？如何消除加工硬化对工件的影响，以利于工件的变形。答：随着塑性变形的增加， 金属的强度和硬度提高，而塑性和韧性下降的现象称为加工硬化。消除加工硬化的方法：采用再结晶 退火可以消除加工硬化，恢复塑性变形的能力，以利于工件

14、的变形。产生原因：金属在塑性变形时， 随变形度的增加，位错密度不断增加，位错运动时相互交割加剧，产生位错塞积群、割阶缠结网等障 碍，阻碍位错运动，引起变形抗力增加，从而产生加工硬化。2. 简述热脆产生的原因和防止热脆的方法。答：硫是有害杂质，其危害使钢产生热脆。热脆产生的 原因是：硫以FeS的夹杂存在于钢中，钢在结晶时形成低熔点989C）的离异共晶，且偏析严重。而 热加工温度为1150-1250C,这时的共晶已熔化，导致热加工时开裂。防止热脆的方法：往钢中加入 适量的Mn由于Mr与S的亲和力比Fe大，便形成MnS它的熔点为1600C，成颗粒状分布，有一定 的塑性，故不产生热脆。3. 为什么工件

15、淬火后都要进行回火：其目的是什么？答：工件淬火后的组织主要是马氏体残余奥氏 体，这两种组织在室温下都是亚稳定状态，有向铁素体和渗碳体的稳定状态转变的趋势，而回火将促 进这种转变，所以工件淬火后都要回火。回火的目的有：减少或消除淬火应力，稳定组织，提高钢的 塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的配合中，以满足不同工件的性能要求。4. 何谓滑移系？面心立方结构金属和密排六方结构金属哪些较易产生塑性变形？答:一个滑移面和该 面上的一个滑移方向组成一个滑移系。面心立方结构金属比密排六方结构金属容易产生塑性变形。因 为面心立方结构金属的滑移系多（12个），塑性好易于产生塑性变形。而密排六方结构金属的滑

16、移系少（3个），塑性差，不易产生塑性变形。5 .试用位错理论解释加工硬化的原因。答：金属塑性变形时，随变形度的增加，位错密度不断增加， 位错运动时相互交割，产生位错塞积群，割阶缠结网等障碍，阻碍位错运动，引起变形抗力增加，从 而产生加工硬化。6. 试用位错理论解释固溶强化的原因。答：实际晶体是有结构缺陷的，随着溶质浓度的增加，固溶体 将产生晶格畸变，位错密度增加。且畸变晶格、亚晶界等会阻碍位错运动，引起变形抗力增加，强度7. 试分析变形量对再结晶晶粒尺寸的影响。答:当变形量很小时，储存量很小，不足以引起再结晶， 故晶粒不变；当变形量达到临界变形时，再结晶的晶粒特粗大；当变形量大于临界变形时，晶

17、格逐渐 细化，变形量越大，晶粒越小；当变形量达到一定程度后，再结晶的晶粒大小基本保持不变。8. 简述控制铸件晶粒大小的措施。答：1,控制过冷度：在金属结晶的过冷度范围内，过冷度越大，则 比N/G越大，晶粒就越细；2,变质处理：在浇注前往液态金属中加入变质剂，促进形成大量的非均 匀晶核来细化晶粒；3,附加振动或搅拌：对即将凝固的金属进行振动或搅动，一是从外面输入能量， 促进形核，二是将成长中的枝晶破碎，以增加晶核数目来细化晶粒。9. 板条马氏体和片状马氏体在组织和力学性能方面有什么不同？答：板条马氏体组织为板条状，由若 干相互平行排列的板条束组，其力学性能：具有较高的强度和硬度，较好的塑性和韧性

18、。片状马氏 体组织为针状，在针片周围存在这残余奥氏体，其力学性能：硬度高，但塑性和韧性很差。10. 何谓“魏氏组织”？消除“魏氏组织”的常用方法？答: Wc%0.6%勺亚共析钢或Wc簣1.2%勺过共析钢，自高温快冷时，从奥氏体晶界上沿一定晶面向晶 内生长出相互平行羽毛状铁素体或二角形Fe3C其间存在着珠光体.，称为魏氏组织。消除方法：米用正 火，退火及锻造等。11. 为什么下贝氏体比上贝氏体具有优越的机械性能？答：贝氏体的力学性能取决于其组织形态，上 贝氏体的形成温度较高，铁素体条粗大，碳的过饱和程度低。而下贝氏体的铁素体针细小，分布均匀， 在铁素体内沉淀析出大量细小而弥散的碳化物，且铁素体中

19、含有过饱和的碳和较高密度的位错。所以 下贝氏体比上贝氏体，具有优越的力学性能。12. 回火的目的是什么，常用的回火操作有哪几种？答：回火的目的有：减少或消除淬火应力，稳定组 织，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度和塑性、韧性的适当配合，以满足不同工件的性能要求。 常用的回火操作有三种：1）低温回火：回火温度为150250（得回火马氏体2）中温回火：回火温度 为350500（得回火屈氏体3）高温回火：回火温度为500650（得回火索氏体13. 什么叫冷脆？分析产生原因和防止冷脆的方法。答;磷具有很强的固溶强化作用，使钢的强度、硬 度显著提高，但剧烈降低钢的韧性，温度越低，脆性越大，称为冷脆。 产

20、生原因：磷在铁中有较 大的溶解度，且偏析严重，其扩散速度很小很难，用热处理方法消除。 防止冷脆的方法：严格控 制其含量。14. 固溶体和金属化合物在结构、性能等方面有和差异？答：固溶体的结构：保持溶剂的晶格类型。其 性能随着溶质浓度的增加，固溶体的强度个硬度提高，塑性和韧性有所下降，电阻温度系数降低，电 阻率升高。金属化合物的结构具有与其组织完全不同的晶格类型。其性能：熔点较高，硬度较高，但 塑性和韧性有所下降。当合金中出现金属化合物时，将使合金的强度、硬度、耐磨性和耐热性提高。15. 何谓钢的“正火”？其加热温度如何确定？答：将钢加热到Ac3或Accm+3050保温一定时间， 使之完全奥氏体化，然后在空气中冷却，称为正火。其正火加热温度按临界点确定 亚共析钢：t正= Ac3+3050C过共析钢：Accm+3050C16. 淬火的目的：为了获得马氏体组织，提高钢的力学性能。淬火加热温度按临界点确定。即:亚共 析钢：t淬=Ac3+3050C过共析钢和共析钢：t淬=Ac1+305（T17. “淬透性”与“淬硬性