《金属材料热处理》思考题

《金属材料热处理》思考题（成型09级）第1章绪论第2章固态相变概论金属固态相变的主要类型、特点金属固态相变按相变前后热力学函数（2）（3）相变方式分为哪几类？金属固态相变主要有哪些变化？金属固态相变有哪些特点？固态相变的驱动力和阻力包括什么？加以说明。固态相变的过程中形核和长大的方式是什么？加以说明。何谓热处理？热处理的目的是什么？热处理在机械加工过程中作用有那些？热处理与合金相图有何关系？、Ａr1、Ａc3、Ａrcm一些概念：固态相变、热处理、平衡转变、不平衡转变、同素异构转变、多形性转变、共析转变、包析转过程、传质过程、协同型方式长大、非协同型方式长大、切变机制、台阶机制第3章钢的热处理原理与工艺第1节1、奥氏体的组织、结构和性能特点。2、从成分和工艺角度说明如何细化奥氏体晶粒?3．以碳扩散的观点说明奥氏体的长大机理。4成与共析钢的奥氏体的形成有何异同？为什么有剩余渗碳体溶解过程？5、影响奥氏体转变速度的因素有哪些？如何影响？合金钢的奥氏体转变的有什么特点？6、影响奥氏体晶粒度的因素有哪些？如何影响？注意合金元素的影响。第2节试设计一种采用金相硬度法测定共析钢TTT（TTT）0.77%的钢的过冷奥氏体等温转变图，并回答下列问题：说明图中各线、区的意义。该图为何呈CTTT（5）TTT3、请绘制含碳量为0.77%的钢的过冷奥氏体连续冷却转变图，并回答下列问题：说明图中各线、区的意义。该图为何无贝氏体转变区？?非共析钢和共析钢的CCT?何谓临界淬火冷却速度第3节珠光体有哪两种基本形态？它们在力学性能上有何差异？珠光体的强度和塑性随珠光体片层间距降低而增大，为什么？共析钢的片状珠光体形成有哪两个基本过? 非共析钢和共析钢的珠光体的形成有何异同?获得粒状珠光体的方法。退火、正火的定义、目的和分类的定义、目的、工艺参数（过共析钢不能采用完全退火？）等温退火的定义、目的、工艺参数不完全退火的定义、目的、工艺参数的定义、目的、工艺参数、类型扩散退火（均匀化退火）10.去应力退火的定义、目的、工艺参数、类型再结晶退火的定义、目的、工艺参数、类型4节马氏体和马氏体转变的定义。比较低碳马氏体和高碳马氏体的组织形态、亚结构和力学性能。4.Ms点有什么物理意义？5．马氏体转变有哪些主要特点？马氏体的力学性能有何特点？为什么（马氏体相变强化机制马氏体的强度和韧性与含碳量与亚结构的有什么关系？（亚共析钢与过共析钢）残余应力分类、形成原因和变化规律、残余应力分布Ac3以上完全Ａ化后淬火呢？过共析钢的淬火加热温度为什么选择在Ac1～Ac3之间？)。解释45钢加热到750℃淬火，硬度低的原因。从获得组织与性能方面考虑亚共析钢与过共析钢淬火加热温度应如何选择？如何选择淬火法淬透性、淬硬性与淬硬层深度的区别淬火加热时有哪些缺陷？如何防止？14.有退火态的45（临界点Ac1=730Ac3=780℃和T12A（临界点Ac=730Accm=820℃）700含碳量为1.2%（Ac1=730℃,Accm=830℃）4570075084051、淬火钢在回火过程中组织变化如何？2、淬火钢在回火过程中力学性能发生什么变化？3X什么特点？）4、淬火钢在回火过程中碳化物的转变方式有哪几种？试举例说明。5、何谓第一、第二类回火脆性？它们各有什么特征？如何避免或消除？6(a(b工艺上有何差异。第6节1上贝氏体和下贝氏体在组织形态和力学性能上有什么差异？比较上贝氏体和下贝氏体的组织形态。贝氏体的形成机理。魏氏组织对钢的力学性能的影响。的完全性、转变的产物与其形态和组成、产物的硬度。试就合金元素对钢的铁素体性能影响，碳化物形成倾向，淬透性，回火稳定性，回火脆性，奥氏体晶粒长大倾向等六个方面总结下述元素在钢中所起的作用：Si，Mn,Cr,Mo,V,Ti,Ni第7节1、以气体渗碳为例说明化学热处理原理.2、表面淬火的定义、目的和特点。表面淬火与化学热处理的区别3、渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼的定义、渗层组织、性能特点Ф5mmT8760℃并保温足够时间，问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织：珠光体，索氏++少量残余奥氏体。请画出C曲线并在其上描绘出工艺曲线示意图。20钢齿轮；⑵45T12钢锉刀。生产中常用增加钢中珠光体量的方法来提高来亚共析钢的强度，问用何种热处理工艺？为什么？某一用45→→→→→→高频感应加热+磨削。请说明各热处理工序的目的与热处理后的组织。．选择下列零件的热处理方法并编写简明的工艺路线（选用锻造毛坯，且钢材具有足够的淬透性：⑴某机床变速箱齿轮（模数m=4）要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用45钢；⑵某机床主轴，要求有良好的综合力学性能，轴颈部分要求耐磨～，材料选用5钢；。⑷M12丝锥，要求刃部硬度为60～62HRC，柄部硬度为30～40HRC，材料选用T12A。说明经下列热处理后的组织和性能（综合应用，结合现在学的部分）38CrMoAlA（））调质处理后渗氮40Cr（）（）调质处理后软氮化3）调质处理后高频淬火35CrMo、42CrMo（））调质处理后软氮化（3）调质处理后高频淬火、、5（））（）完全退火20钢92℃渗碳后表层碳浓度为1.2（）2）））低温回火20Cr钢制零件（直径为1.0%，分别（2）低温回火20Cr、18CrMnTi、20CrMnTi30CrMnTi钢制零件（碳氮共渗后（2）火并低温回火45钢（1）盐浴渗硼、（2）不完全退火65Mn、60Si2Mn淬火后中温回火W18Cr4V、Cr12MoV、4Cr13奥氏体化后空冷奥氏体起始晶粒度、本质晶粒度和实际晶粒度片状珠光体和粒状珠光体珠光体、屈氏体和索氏体板条马氏体和片状马氏体相变强化、固溶强化和时效强化奥氏体、过冷奥氏体和残余奥氏体下贝氏体、高碳回火马氏体和高碳马氏体上贝氏体和下贝氏体索氏体和回火索氏体屈氏体、回火屈氏体粒状珠光体、回火索氏体回火抗力、二次淬火和二次硬化原位析出和离位析出第一类回火脆性和第二类回火脆性TTT图和CCT图（过冷奥氏体等温转变图和过冷奥氏体连续冷却转变图）先共析铁素体、无碳化物贝氏体和魏氏体铁素体组织淬透性、淬硬性和淬透层深度热应力、组织应力和残余应力等温冷却转变、等温退火和等温淬火表面淬火和化学热处理调质处理与变质处理球化退火与完全退火正火与完全退火过热与过烧第6章钢的合金化与其热处理1、钢材的分类方法，钢材编号原则和方法2、合金元素在钢中的存在形式、作用3（1）合金元素与铁和碳的相互作用2）合金元素对F－FC（）合金元素对钢加热转变的影响（）合金元素对钢过冷A）合金元素对钢回火转变的影响4、根据所学知识谈谈金属材料如何获得细小的晶粒？5、说明铬、钼元素在下列钢中的作用： (1)35CrMo (2)38CrMoAlA (3)W6Mo5Cr4V2 (4)12Cr1MoV (5)5CrMnMo6、常用的钢种:上课时列举的钢号7、构件用钢的工作特点、性能要求和设计选择原则8、普通低合金高强度钢的合金化原则9、调质钢的性能要求、成分和合金化（合金化原则）特点、常用牌号和热处理特点.10、弹簧钢钢的性能要求、成分和合金化（合金化原则）特点、常用牌号和热处理特点.11、滚动轴承钢的性能要求、成分和合金化（合金化原则）特点、常用牌号和热处理特点.12、渗碳钢的的性能要求、成分和合金化（合金化原则）特点、常用牌号和热处理特点.某厂生产的汽车变速齿轮采用20CrMnTi部镀铜→渗碳→预冷淬火→→低温回火→喷丸→磨齿，问：(1)种热处理工艺的目的是什么？以CA—10B载重汽车变速箱中间轴的三档齿轮为例（齿轮材料为20CrMnTi）说明渗碳钢加工工艺。其加工工艺流程为：下料→锻造→正火（退火）→机械加工齿形→渗碳（930℃）→预冷淬火（830℃）→低温回火0℃）→磨削精加工→装配。请分析工艺路线，回答下列问题）正火（或退火）（2）渗碳的目的，预冷淬火后的组织（3）低温回火的目的、回火后的组织和性能。有一塑料模具型腔较为复杂,要求有一定的强度和耐磨性,20CrMnTi钢制造,其工艺路线如下下料―→锻造―→热处理1`―→粗加工―→高温回火―→加工成形―→热处理2请分,（1）热处理1的工艺类型、目的、组织与性能2）热处理2规程与处理后的组织和性能特点（3）高温回火的目的调质钢零件的热处理例如某型号车床主轴为多阶梯中小尺寸轴，工作时承受交变弯曲和扭转应力，有时有冲击作用，花键等部分常有磕碰或相对滑动，其属于中速中载有滚动轴承的工作轴，可选45钢或40Cr钢。其加工工艺路线为：下料--锻造--预备热处理--粗加工--调质--铣键槽--局部感应淬火--磨削精加工--装配。（1）预备热处理的目的、工艺类型与处理后的组织（2）调质处理的工艺、调质处理后的组织和性能（3）面淬火的目的、组织和性能特点。17、曲轴（45、42CrMo）加工工艺路线为：下料—模锻--预备热处理--粗加工--调质--铣键槽--局部感应淬火--磨削精加工--装配（1）预备热处理的目的、工艺类型与处理后的组织（2）（3）局部感应淬火的目的、组织和性能特点。18（45W18Cr4V钢→刃部回火―→尾部淬火―→精磨刃部―→发黑―→成品。19．某一机床齿轮选择的材质为45钢,其加工工艺路线如下:下料―→锻造―→正火―→粗加工―→调质处理请分析该工艺路线‚回答下列问题（）正火的目的、工艺与正火后的组织（2）调质处理的工艺与处理后的组织和性能特点（3）20、热成形弹簧工艺路线为:扁钢剪断→加热至奥氏体区、压弯热卷成型后淬火+中温回火→喷丸→装配。21、以常用的GCr15钢为例，其加工工艺过程为：锻造→正火→球化退火2→机械粗加工→淬火3+冷处理4→低温回火5→磨削→去应力回火6（1）正火1的目的、工艺与正火后的组织、硬度（2）球化退火2的目的、大致工艺与退火后的组织、硬度（3）淬火3的目的、工艺与淬火组织（4）冷处理4（5）5（6）622、工模具钢的的性能要求、成分和合金化（合金化原则）特点、常用牌号和热处理特点。23、低合金工具钢的性能要求、成分和合金化（合金化原则）特点、常用牌号和热处理特点。24、冷变形模具钢的性能要求、成分和合金化（合金化原则）特点、常用牌号和热处理特点。25、热变形模具钢的性能要求、成分和合金化（合金化原则）特点、常用牌号和热处理特点。26、分析高速钢的合金化原则与热处理特点.27、工具钢的加工工艺过程：坯料——锻造——预备热处理——机械加工——最终热处理——精加工与表面处理——装配。28用GCr15锻造机加工粗磨淬火低温回火精磨时效29、用某种W18Cr4V――――――钢中V的作用是什么?对钢进行锻造的目的是什么?（3）（4）淬火的目的是什么?工艺有什么特点?淬火组织（5）30、分析W6Mo5Cr4V2钢的（（）?）回火工艺的特点，回火后的组织。为什么?31.用Cr12MoV―――――→线切割成型―→成品,试分析:（1）（2）淬火的目的、工艺与淬火组（3）回火的目的、工艺与回火组织。32、塑料模具一般较复杂，制造成本高，而原材料费用只占模具成本的极小部分，因此一般优先选用工艺性适于冷挤压成形的塑料模用钢有工业纯铁和低碳钢，如锻造正火粗加工成型渗碳淬火回火抛光镀铬抛光装配。(2)中小尺寸且不很复杂的塑料模具，可选用T7AT10A9Mn2V、CrWMn、Cr24Cr5MoSiV钢；在要求高耐磨性时也可采用Cr12MoV锻造球化退火粗加工精加工淬火回火钳工抛光镀铬抛光装配。要求有一定的强度和耐磨性，采用20CrMnTi,:下2―→抛光―→镀铬―→成品--装（）热处理1（）热处理2工艺规程与处理后的组织和性能特点（3）高温回火的目的33、高锰耐磨钢的合金化原则与热处理特点.34.35.36、如何提高耐热钢的热稳定性和热强性?37、如何提高耐热钢的抗氧化性？38.下列构件和零件要求材料有哪些主要性选用何种材料举出牌号)?应选择何种热处理?截面积小的汽车板簧 模高大于400㎜的大型锤锻模坦克履带轴承用钢球 截面积较小的汽车板簧 齿轮高速切削的车刀 汽轮机动叶片 硝酸容器铝型材热挤压模具 手工锯条、木工工具 锅炉外科手术刀 汽车拖拉机曲轴 大桥重要调质,如螺栓齿轮等 气轮机叶片 铁道道外径小于250㎜的轴承套 机床床身39、指出下列符号的含义，包括：钢的种类，碳与合金元素的含量与其作用，热处理特点，主要用途(指出下列钢号的类别与应用，成分，常用的热处理方法、各类钢的使用状态与使用状态下的显微组织和用途。)Q215-A·F1565T12A40CrQ255-B451016Mn20Cr35CrMo60Si2Mn4Cr135CrNiMo9SiCr20CrMnTi12CrMoCr175CrMnMoZGMn13GCr15Cr12MoVT81Cr18Ni9TiZG230—450GCr15SiMn3Cr2W8VY40MnC