《机械制造基础》试题库3

《机械制造基础》试题库3

指出下列名词及其区不：耐腐蚀性与抗氧化性。

按用途对塑料进行分类，并简述其应用情形。

橡胶的最大特性是什么？简述其用途和储存方法。

简述陶瓷的特点。

什么是复合材料？它有何特点？

热传递的差不多方式有哪些？以工件在热处理炉中的加热为例讲明传

热的一样规律。

讲明下列各对名词意义：晶体与非晶体；晶格与晶胞；晶粒与晶界；

单晶体与多晶体。

简述纯金属的结晶过程。

什么缘故要细化晶粒？生产上常用哪些方法细化晶粒？

什么是同素异构转变？它有何特点？

指出下列名词的概念及区不：合金、组元、相及组织。

什么叫可控气氛？它是如何制备的？我国目前应用的可控气氛有哪几

种类型？

钢在真空加热的特点是什么？

什么是盐浴校正剂？常用的盐浴校正剂有哪些？

什么是热处理工艺规程？其差不多内容是什么？

退火与正火件应如何装炉？

淬火与回火件应如何装炉？

热处理用工装有哪些差不多要求？

设计热处理工装时应注意哪些咨询题？

简述奥氏体的形成过程。

什么是实际晶粒度和本质晶粒度？它们对热处理有什么指导意义？

提出下面名词的要紧区不：过冷奥氏体和残余奥氏体；连续冷却与等

温冷却。

什么是退火？其目的是什么？

常用的退火工艺方法有哪些？

什么是正火？其目的是什么？

简述如何合理地选择退火与正火工艺。

什么是淬火？其目的是什么？

如何针对工件的具体情形选择淬火加热的方法？

如何选择淬火加热温度？淬火保温时刻是按照什么确定的？

如何运算不同形状工件的有效厚度？

什么是回火？其目的是什么？

回火的种类有哪些？其适用范畴是什么？

什么是深冷处理？其目的是什么？

什么样的淬火介质最理想？

简述氯化钠（即食盐）水溶液的冷却性能。

简述盐浴和碱浴淬火介质的冷却性能。

什么是表面改性热处理？具体有哪些应用？

简述感应加热淬火的差不多原理。

讲明下列名词：集肤效应、邻近效应、环流效应及尖角效应。

感应加热淬火后工件的力学性能有什么特点？

什么叫化学热处理？它和感应加热表面淬火有什么区不？

什么叫渗碳？其目的是什么？

什么是渗氮？和渗碳相比渗氮零件有什么特点？

热处理生产中，被处理工件的清洗有何作用？

什么叫喷丸处理？它有哪些作用？其适用范畴如何？

提出下列名词的区不：热应力与相变应力；内应力与残余应力。

简述下面简单畸变矫正方法及其应用：冷压校直法、加热校直法和热

点校直法。

简述布氏硬度、洛氏硬度和维氏硬度的适用范畴。

简述退火、正火产生魏氏组织的缘故及补救方法。

简述高铝砖作为耐火材料的成分、性能特点及应用情形。

盐浴炉工作一段时刻后什么缘故要脱氧和捞渣？

如何安装盐浴炉的热电偶？

相变的实质是什么？

铁碳合金相图（即Fe—FeC3相图）有何作用？

指出下列名词及其区不：渗碳体、一次渗碳体、二次渗碳体和三次渗

碳体。

金属晶体的晶界处有何特点？

什么缘故在碳钢中要严格操纵硫和磷元素的含量？什么缘故在易切削

钢中又要适当提升它们的含量？

碳素工具钢中的碳质量分数对其力学性能有何阻碍？如何选用？

什么是合金钢？它有哪些优越性？

耐磨钢常用的钢号是哪一种？它的成分有何特点？它什么缘故能耐

磨？通常它是如何加工成零件的？

正确选择材料的原则是什么？

简述铸铁的石墨化过程并讲明阻碍石墨化的因素有哪些。

简述灰铸铁表面淬火的目的和淬火方法。

铝合金是如何分类的？

什么是硬质合金？其性能特点是什么？

热处理工艺编制的原则是什么？

奥氏体连续冷却转变图和奥氏体等温转变图有何不同？

什么是双介质淬火？操纵双介质淬火的关键是什么？

举例讲明淬火件浸入淬火介质应遵循的原则及采纳的方法。

什么是二次硬化？其产生的缘故是什么？

淬硬性和淬透性有什么区不？

阻碍淬透性的要紧因素有哪些？

简述淬透性在设计和生产实际中的作用。

白点是如何形成的？阻碍白点敏锐性的要紧因素是什么？简述预防白

点热处理的原理。

什么是热应力、相变应力？它们对淬火件的变形有何阻碍？

淬火零件开裂的缘故是什么？常见的淬火裂纹有几种类型？

什么缘故合金钢的淬火变形倾向小于碳钢？

如何样防止工件的淬火变形和开裂？

合金元素在钢中有何作用？

调质钢中合金元素的作用是什么？

调质钢预备热处理的目的是什么？

简述弹簧钢的热处理方法。

滚动轴承钢的主加元素是什么？有何作用？其含量多少为宜？

简述周密轴承零件的尺寸稳固处理。

高速钢刃具淬火后什么缘故要及时回火和多次回火？

冷作模具钢常用材料有哪些？如何选用？

什么缘故Crl2型模具钢在退火前要反复锻造？

Crl2型钢模具有哪两种热处理工艺？各自的性能及适用情形如何样？

量具钢热处理的要紧特点是什么？

火焰加热淬火设备都有哪些部分组成？对淬火质量阻碍最大的什么？

火焰表面加热淬火的预备热处理是如何样进行的？

感应加热表面淬火的方法有哪些？

感应加热后的冷却方法有哪些？各自适用范畴是什么？

感应加热淬火后的工件什么缘故要及时回火？常用的回火方法有哪

些？

制作感应器时应如何确定感应器的形状？

同渗碳相比碳氮共渗有哪些特点？

简述碳氮共渗层的组织和性能，并讲明碳氮共渗表面的最佳碳、氮浓

度是什么？什么缘故？

氮碳共渗同渗氮相比有何特点？

简述氮碳共渗的组织和性能，并讲明氮碳共渗的优点及不足之处。

渗氮前应做哪些预备工作？

采纳电抛光技术能够去除哪些痕迹？它有何局限性？

什么是发蓝？它有何优点？

什么是磷化？其目的是什么？

答案

答：耐腐蚀性和抗氧化性都属于金属材料的化学性能，差不多上指金

属对周围介质腐蚀的抗击能力，只是它们的程度有所不同。

耐腐蚀性是指金属材料在常温下对大气、水蒸气、酸及碱等介质腐蚀

的抗击能力。而抗氧化性是指金属材料在高温下对周围介质中的氧与其作

用而损坏的抗击能力。

答：按塑料的应用情形可将其分为通用塑料、工程塑料和耐热塑料。

通用塑料是指产量大、用途广、价格低而受力不大的塑料产品。要紧

有聚乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、酚醛塑料等，它们广泛应用于

工农业生产和日常生活中。

工程塑料是指力学性能较好、耐热、耐寒、耐蚀和电绝缘性良好的塑

料，它们能够取代金属材料制造机械零件和工程构件。这类塑料要紧有聚

碳酸脂、聚酰胺（即尼龙）、聚甲醛、聚飒和ABS等。

耐热塑料是指在较高温度下工作的各种塑料，如聚四氟乙烯、环氧塑

料和有机硅塑料等均能在io。〜2oo（rc的温度下工作。

答：橡胶最重要的特性是高弹性。橡胶在储存过程中要专门注意爱护

其弹性，氧化、光照（专门是紫外线照耀），均会促使其老化、龟裂、发黏

或变脆，从而丧失其弹性。由于橡胶是具有优良的拉伸性能和储能性能，

以及优良的耐磨性、隔音性和绝缘性的高分子材料，因此其在机械零件中

广泛用于制造密封件、减震件、传动件、轮胎和电线的绝缘皮等。

答：陶瓷的共同特点是硬度高、抗压强度大、耐高温、耐磨损及抗氧

化性能好。但也存在着脆性大，没有延展性，经不起碰撞和急冷急热的缺

点。

答：复合材料是由两种或多种固体材料（不同的非金属材料、非金属

材料与金属材料、不同的金属材料）复合而成。复合材料与金属和其他固

体材料相比具有比强度和比模量高、抗疲劳强度高、减震性好、耐高温能

力强、断裂安全性好、化学稳固性、减磨性和电绝缘性良好等特点。

答：热传递的差不多方式有三种：传导、对流和辐射。实际上这三种

传热方式并非单独存在，热量从某一物体传至另一物体往往是这三种差不

多传热方式的不同组合，但不论其组合方式如何，温度差的存在是产生传

热过程的先决条件。例如，工件在热处理炉中加热时，一样是工件表面通

过辐射或对流传热的方式从加热设备中取得热量，同时工件表面又以传导

传热方式将热量传给其心部。因此，热处理炉中的传热，每种差不多传热

方式并非单独存在，而往往总是三种传热方式同时并存的综合传热。

答：自然界中的固态物质按其原子的集合状态而分为两大类：晶体与

非晶体。在物质内部，凡原子呈无序堆积状况的，称为非晶体，例如一般

玻璃、松香、树脂等，均属于非晶体。相反，凡原子呈有序、有规则排列

的物质称为晶体。

表示原子在晶体中排列方式的空间格架，叫做结晶格子或结晶点阵，

简称晶格或点阵。由于晶体中的原子排列具有周期重复性，因此，可从晶

格中选取一个最具有代表性的最小几何单元来讲明晶体中的原子排列排列

规律和特点，那个最小的能反映晶格原子排列特点的单元称为晶胞。

外形不规则而内部原子排列规则的小晶体称为晶粒。由于每个晶粒的

位向不同，使它们相遇时不能合为一体，这些晶粒与晶粒这间的分界面称

为晶界。

结晶后只有一个晶粒的晶体称为单晶体，如果结晶后的晶体是由许多

位向不同的晶粒组成的，则称为多晶体。

答：当液态金属冷却到结晶温度以下时，液态金属中第一形成晶核，

并以此为中心吸引周围的原子，按一定的几何形状进行有规则的排列，使

其持续长大，同时还会有新的晶核产生和长大，直到液体金属全部结晶为

晶体为止。

答：金属的晶粒大小对金属的力学性能有重要的阻碍。通常在室温下,

细晶粒金属具有较高的强度和韧性。因此为了提升金属的力学性能，必须

操纵金属结晶后的晶粒大小。常用的细化晶粒方法有下面三种：

增加过冷度：金属的形核率N和长大速度v均随过冷度的增大而增大,

但两者增大的速率并不相同，在专门大范畴内形核率比晶核长大速度增大

更快，因此，增加过冷度能使晶粒细化。这种方法只适用于中、小型铸件,

关于大型铸件则需要用其他方法使晶粒细化。

变质处理：在浇注前向液态金属中加入一些细小的形核剂（又称变质

剂或孕育剂），使它分散在金属液中作为人工晶核，可使晶粒明显增加，或

者降低晶核的长大速度，这种细化晶粒的方法称为变质处理。钢中加入钛、

硼、铝等，铸铁中加入硅铁、硅钙等均能起到细化晶粒的作用。

振动处理：在结晶时，对金属液加以机械振动、超声波振动和电磁振

动等，使生长中的枝晶破裂，从而提供更多的结晶核心，达到细化晶粒的

目的。

答：金属在固态下，随温度的改变由一种晶格转变为另一种晶格的现

象称为同素异构转变。同素异构转变除了具备结晶的特点外，由于其属于

固态相变，又具有其本身的特点，例如：同素异构转变时，新晶格的晶核

优先在原先晶粒的晶界处形核；转变需要较大的过冷度；晶格的变化相伴

着金属体积的变化，转变时会产生较大的内应力。

答：一种金属元素与其它金属元素或非金属元素，通过熔炼或其它方

法结合而成的具有金属特性的物质称为合金；组成合金的独立的最差不多

的物质叫做组元，简称元；即合金中具有同一成分、同一集合状态，并能

以界面相互分开的各个平均组成部分称为相；所谓的组织是指用金相观看

方法，在金属及合金内部看到的涉及晶体或晶粒的大小、方向、形状、排

列状况等组成关系的构造情形。也能够讲是人们观看到的（包括用肉眼直

截了当观看或借助于仪器观看）合金的特点与形貌。

答：在我国对爱护气氛及可控的渗碳（或碳氮共渗）气氛统称为可控

气氛。将含碳氢化合物的原料气，如天然气、液化石油气、都市煤气、丙

烷、甲烷等，按一定的比例和空气混合后，送入燃烧室或反应罐中进行不

完全燃烧可制得可控气氛。按照制备原理，我国目前应用的可控气氛有：

放热式气氛、吸热式气氛、氨分解气氛和滴注式气氛。

答：钢在真空加热时，具有一样热处理所没有的以下特点：

爱护作用真空炉内氧化性与脱碳性气体极少，故能够防止氧化脱碳,

实现光亮淬火。

表面净化作用真空炉内的气氛中，氧的分压力专门低。在高温下，

零件表面的氧化物将发生分解反应：2FeO-2Fe+O2,所生成的氧气由真空

泵排除，使零件获得光亮的表面。

脱气作用加热时零件处在高温负压状态，常压时溶入金属的气体，

如氢、氧、氮等，在负压时将从金属表面逸出，这种现象称为脱气。氢的

脱气成效最为明显。脱气作用使钢热处理后强度、韧性都有明显提升。

加热速度低零件在真空炉中的加热是依靠热辐射来实现的。与其它

加热方式相比，零件的温度上升较慢，升温过程中零件表面与中心温差较

小，零件各处膨胀比较平均，因而真空热处理的变形较小。

脱元素现象真空加热时，在高温下某些蒸气压高的合金元素（如Cr、

Mn）会从零件表面蒸发，这种现象称为脱元素现象。

答：所谓盐浴校正剂是指能复原或保持盐浴加热性能、减少工件氧化

或脱碳的物质。常用的盐浴校正剂有木炭、钛白粉（TiO2）、硅胶（SiO2）

及硅钙合金（Si—Ca）硼砂（Na2B4O7・10H2O）等。

答：热处理工艺规程是各道热处理工序必须遵守的准则，其差不多形

式是热处理工艺卡。它是操作工人必须遵守的法规文件，其差不多内容如

下：

零件概况即零件名称及编号、材料牌号、质量大小、轮廓尺寸及热

处理有关尺寸、工艺路线等。

热处理技术要求热处理工序完成后的质量验收指标。热处理工艺卡

上的技术要求比图纸上提出的热处理技术要求更详细、更具体。如零件化

学热处理后还要进行磨削加工，热处理工艺卡上的硬化层深应加上磨削量。

零件简图在工艺卡上应绘制零件简图，便于识不、核对零件，同时

局部热处理、硬度检查部位等一目了然。

装炉方式及装炉量。

设备及工装名称、编号。

工艺参数包括：保温时刻、冷却方式、淬火介质等。关于化学热处

理还涉及到碳势、氮势以及活性介质的流量等。

质量检查的内容，检查方法及抽查率。

答：退火、正火件的装炉方法

检查炉体各部分是否损坏，平车、卷扬机和其它附属设备运转是否正

常，高温外表指示必须正确，工件应装在各种炉型规定的有效加热区内；

同炉的工件，工艺规范须相同或相近，各类工件有效厚度不能相差太

大，工件堆放保持适当距离。如果使用箱式电炉，工件离炉底板的距离应

大于或等于100mm；

使用大型燃料炉时，工件有效厚度相差不能大于200mm,装在台车内

要平稳稳固，离台车表面距离要大于200mm,横向间隔应大于或等于100

mm,以保证炉气良好循环；

大件放在底层，小件放在上层，厚壁大件放在近火门处，上层工件的

重量不应集中在下层易变形处；

力学性能试棒必须与所代表的工件同炉装在工件有代表性的部位或工

艺卡规定的地点；

爱护气氛加热炉、热浴加热炉、真空炉、连续作业炉等以及其它炉型

用于退火或正火时，其操作可按各企业专用的操作规范处理。

答：淬火、回火件的装炉方法

承诺不同材料但具有相同加热温度和加热速度的零件装入同一炉中加

热；

截面大小不同的零件装入同一炉时，大件应放在炉膛里面，以便小件

先出炉；

零件装炉时，应放在炉内平均温区，多方面采取措施，力求提升均温

程度；

装炉时必须将零件放在装料架或炉底板上，用钩、钳堆放，不准将零

件直截了当抛入内，以免碰伤零件或损坏设备；

入炉零件均应干燥无油污；

如图3-la、b所示：细长零件应尽量垂直吊挂，以免变形。对某些工件

要合理绑扎，以免因自重而变形；

盐炉的装炉量要适当，零件放入盐浴后，盐浴液面应低于盐浴规定的

液面线，还要使零件之间保持大于或等于10mm距离；

零件入盐浴前要预热或烘干，关于薄而长的工件，应当设法幸免盐浴

翻动时工件互相撞击，还要防止工件碰撞电极或距电极太近而造成过热或

过烧；

箱式炉的装炉一样为单层排列，零件间距离10〜30mm为宜。小件承诺

堆放，加热时刻须酌量增加，每炉零件数应差不多一致；

有力学性能要求的工件，试棒与工件同时装炉，试棒应放在有代表性

的位置。

答：热处理工装应满足如下要求：

较好的耐热性能一样在高温下承载工件的工装，都要求具有较好的

耐热性能和一定的耐蚀性，以防止严峻的氧化，有的还要求能抗渗碳等。

为了满足这些要求，一样都从材料的选择上加以考虑，因此，材料的成本

较高。

一定的高温强度高温强度是指装载工件的工装在高温长时刻加热的

情形下，能够承载被加热工件的重量，而且工装不发生严峻变形甚至散架。

工装的高温强度靠材料和工装的结构保证，但如果结构太强，则重量大，

吸取的热量多，使工件的单位能耗增加，加热时刻延长，导致生产成本上

升。

较低的材料与制作成本热处理工装是一种易损件，要紧的失效形式

是高温氧化减薄，强度严峻下降。制作工装常用焊接、铸造的方法。操纵

工装材料与工装制作成本，是操纵热处理生产成本的重要方面。

答：一样应考虑以下咨询题：

对工件结构和技术要求做具体分析，最大限度地满足技术要求。

保证工装能安全可靠地承载工件完成热处理工艺过程，并具有较长的

使用寿命。

保证工件装载在工装上平均地被加热，被渗碳、碳氮共渗，被平均冷

却。

尽可能多地装载工件，以提升热处理生产效率，降低能源消耗。

尽可能地兼顾工装的通用性，减少工装种类，简化工装治理，降低成

本。

尽可能地降低工装用材料和制造成本。

答：按照Fe—Fe3c相图，由铁素体和渗碳体两相所组成的珠光体，加

热温度稍高于Acl时要转变为单相奥氏体。由于新形成的奥氏体和原先的

铁素体及渗碳体的碳质量分数和晶格结构相差专门大，因此珠光体转变成

奥氏体的整个过程能够看成是由四个差不多过程组成，如图4-3所示，即奥

氏体晶核的形成、奥氏体晶核的长大、残余渗碳体的溶解和奥氏体成分的

平均化。

答：实际晶粒度是指钢在实际生产中的具体加热条件下所获得的奥氏

体晶粒度。它的大小直截了当阻碍工件的性能。而本质晶粒度是在规定的

加热条件下（加热到930C,保温3或8h）,所测得的奥氏体晶粒度。本质

晶粒度并不指具体的晶粒，而仅仅是表现某种钢奥氏体晶粒的长大倾向。

本质细晶粒钢在热处理时就可选择较宽的加热温度，而本质粗晶粒钢，就

要严格操纵加热温度，幸免因加热时晶粒粗大使零件在热处理后性能变坏。

答：过冷奥氏体是指临时存在于A1温度线以下，尚未发生转变的处于

不稳固状态的奥氏体；而残余奥氏体是指过冷到Mf温度以下仍未发生马氏

体转变的奥氏体。

将奥氏体自高温连续冷却到室温称为连续冷却；而将奥氏体迅速冷却

到临界温度以下某一温度进行保温，然后再冷却到室温称为等温冷却。

答：退火确实是将金属或合金加热到适当温度，保温一定时刻，然后

缓慢冷却的热处理工艺。其目的要紧是：①降低钢的硬度，提升塑性，以

利于切削加工及冷变形加工。②细化晶粒，排除因铸、锻、焊引起的组织

缺陷，平均钢的组织及成分，改善钢的性能或为以后的热处理做预备。③

排除钢中的内应力，以防止变形和开裂。

答：常用的退火工艺方法有完全退火、球化退火、去应力退火、再结

晶退火和平均化退火等几种。

答：将钢材或钢件加热到Ac3（或Accm）以上30〜5（TC,保温适当时

刻后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。其目的要紧有：①改

善碳质量分数较低的钢材的切削性能。②中碳结构钢要求不高时，可代替

调质作为最终热处理，起到简化工艺的目的。③排除过共析钢的网状渗碳

体。④排除缺陷、细化晶粒、改善组织，为最终热处理做预备。

答：要紧从以下三个方面加以考虑：

从切削加工性考虑一样来讲，硬度在170~230HBS范畴内的钢材，

其切削加工性能最好。硬度过高难以加工，且刀具易于磨损；硬度太低，

切削时容易“粘刀”，使刀具发热而磨损，且工件的表面不光。因此作为预

备热处理，低碳钢正火优于退火，而高碳钢正火后硬度太高，必须采纳退

火。

从使用性能上考虑关于亚共析钢工件来讲，正火比退火具有较好的

力学性能。如果零件的性能要求不高，则可用正火作为最终热处理。但当

零件形状复杂时，由于正火冷却速度快，有引起开裂的危险，则以采纳退

火为宜。

从经济上考虑正火比退火的生产周期短、成本低，且操作方便，故

在可能的情形条件下优先采纳正火。

答：钢的淬火确实是将钢加热到Ac3或Acl以上某一温度，保持一定

时刻，然后以适当速度冷却获得马氏体和（或）下贝氏体组织的热处理工

艺。

淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体（或下贝氏体）转变，得到马

氏体（或下贝氏体）组织，然后配合以不同温度的回火，获得所需的力学

性能。

答：一样的低、中碳钢工件，视工件厚薄可采纳现有加热设备能达到

的较快加热速度（如到温加热、超温装料或超温加热）进行加热；铸锻件

在其锻后及铸造后的热处理加热时，由于工件内部存在着锻造及铸造应力，

因而要操纵加热速度，一样采纳低温入炉，随炉升温的方法进行加热；大

截面工件内部易存在偏析、夹杂、组织不均等缺陷及有较大内应力，高碳

钢及高合金钢导热性差，表面和心部温差大，导致热应力大，厚薄相差悬

殊及形状复杂工件，易产生应力集中造成变形和开裂，这三类工件应严格

操纵加热速度，采纳分段预热的加热方法。

答：淬火加热温度是按照钢的成分、组织和不同的性能要求来确定的。

其差不多原则是：亚共析钢——Ac3+30-50℃；共析钢和过共析钢——Ac

1+30〜5(TC。在具体选择钢的淬火加热温度时，除了遵守上述的一样原则

外，还应考虑工件的化学成分、技术要求、尺寸形状、原始组织以及加热

设备、淬火介质等诸多因素的阻碍，对加热温度予以适当调整，如对合金

钢零件而言，通常取举荐温度的上限或更高温度。而关于形状复杂、易变

形开裂的碳钢零件，则应取举荐温度的下限以减少淬火应力。

在具体生产条件下，工件保温时刻应按照工件的有效厚度来确定。

答：工件有效厚度D的运算可按下述方法确定：

圆柱体以其直径作为有效厚度；

板件以其厚度作为有效厚度；

矩形截面工件以其短边作为有效厚度；

筒类工件以其壁厚作为有效厚度；

锥体以离小头2/3长度处的直径作为有效厚度；

球体以其直径的0.6倍作为有效厚度；

形状复杂工件按工作部分厚度运算，或按几处要紧截面部位的平均厚

度运算。

答：回火确实是将淬火后的零件加热到Acl以下某一温度，保温后冷

却到室温，获得较稳固组织及所需力学性能的热处理工艺。回火的目的是:

合理的调整力学性能，使工件满足使用要求；稳固组织，使工件在使用过

程中不发生组织转变，从而保证工件的形状、尺寸不变；降低或排除内应

力，以减少工件的变形并防止开裂。

答：一样按照回火温度将回火分为以下三类：

低温回火将淬火工件加热到150〜25CTC回火，可得到回火马氏体组

织。要紧用于刀具、量具、拉丝模、滚动轴承以及其它要求硬而耐磨的零

件。硬度一样大于55HRC。

中温淬火将淬火工件加热到250〜50CTC回火，可获得回火托氏体组

织。要紧用于弹性零件及热锻模等。硬度一样在35〜50HRC范畴内。

高温回火将淬火工件加热到500〜70（TC回火，适应上将淬火加高温回

火的工艺称为调质处理，可获得回火索氏体组织。调质处理广泛应用于受

力构件，如螺栓、连杆、齿轮、曲轴等零件，还可作为零件表面淬火、渗

氮前的预先热处理。硬度一样在25〜40HRC。

答：将淬火钢连续冷却到室温以下某一温度，并停留一定时刻，使残

余奥氏体转变为马氏体的热处理工艺称深冷处理。深冷处理的目的是提升

硬度、稳固尺寸及提升钢的磁性（因奥氏体无磁性）。

答：理想淬火介质的性能是使钢在高温区域（700。。以上）较缓慢地冷

却，以减少工件的热应力；在550〜60CTC间以足够快的冷却速度迅速通过奥

氏体等温转变图的“鼻尖”，以防止发生珠光体或贝氏体转变；在容易造成

淬火裂纹的过冷却奥氏体较稳固的低温区域（30（rc以下）缓慢冷却，使工

件在缓冷条件下通过奥氏体向马氏体的转变区，从而减少相变应力。

答：氯化钠（食盐）水溶液是最常用的盐水，一样使用浓度为5%〜15%。

食盐水溶液在500〜65CTC区间的冷却能力约为清水的二倍，能使工件淬火后

得到高而平均的硬度，而它在低温时的冷却速度则与清水差不多。由于盐

水能使工件冷却平均，因此用它作为淬火介质，可使零件获得高硬度，而

且硬度平均，幸免产生软点，变形、开裂倾向比清水小。缺点是零件淬火

后容易生锈，必须及时认真清洗。

答：盐浴和碱浴都属于不发生物态变化的淬火介质。淬火时可不能引

起介质的汽化，因此在冷却过程中，无蒸气膜时期和沸腾时期，工件的冷

却要紧是通过介质的对流和传导来实现的。工件淬入这类介质中，开始冷

却时，由于工件与介质间温差最大，因此冷却一开始就专门快达到最大冷

却速度，也确实是讲在高温区域它们的冷却速度较快；此后，随着温差的

减小，其冷却能力逐步降低，即低温区域冷速较慢。总之，它们的冷速要

紧取决于浴的成分、流淌性以及与淬火工件之间的温差。这种冷却特性能

够保证某些钢种和过冷奥氏体在高温区域不发生分解，而在低温区域，能

以较低的速度发生马氏体转变，从而使工件的变形、开裂倾向大大减少。

答：表面改性热处理是利用各种物理和化学的方法，使金属表面获得

专门的化学成分、组织结构和性能，从而达到提升金属零件或构件使用寿

命的技术。

关于在弯曲、扭转以及各种交变载荷作用下服役的一些机械零件，如

轴、曲轴、齿轮和凸轮等，其表面外层承担的应力要比心部承担的高出许

多，另外，在有摩擦作用时，这些零件还要受到不同程度的磨损。因此，

在工程上必须想方法提升这些零件表层的硬度、耐磨性和抗疲劳性，而在

心部仍需保持较好的强度和韧性，使其能承担各种冲击载荷。现在，若采

纳常规的整体热处理的方法，就专门难满足上述的要求，这就需要采纳表

面改性热处理。

答：所谓感应加热淬火确实是利用感应电流通过工件所产生的热效应,

使工件表层及局部加热至淬火温度，随后进行快速冷却的淬火工艺。淬火

时把零件放在铜质的感应器中，接上某一固定频率的交流电以产生电磁感

应，其结果会在零件表层产生与感应圈中电流相反的感应电流。这种感应

电流沿零件表面形成的封闭回路，称为涡流。在涡流及零件本身电阻的作

用下，电能便在零件表层转化为热能，使表层专门快升温至淬火温度，此

后将零件赶忙进行快速冷却，就达到了表面淬火的目的。

答：①当通过交流电时，其电流在导体截面上的分布是不平均的，导

体表面的电流密度大，中心的电流密度小，电流密度自面向中心呈指数规

律衰减。这种现象就称为交流电的集肤效应。②当两个相邻导体通过电流

时，若其电流方向相同，则由于它们所产生的交变磁场的相互作用，使得

两个导体相邻一侧的感应反电势最大，电流被驱向于导体外侧流过；相反,

当电流方向相反时，电流被驱向于两导体相邻一侧，即内侧流过，这种现

象称为邻近效应。③当交变电流通过圆环状或螺旋状导体时，由于交变磁

场的作用，使其外表面电流密度因自感反电动势增大而降低，而在圆环内

侧的表面会获得最大的电流密度，这种现象称为环流效应。④将外形带有

尖角、棱边及曲率半径较小的突出部分工件置于感应器中加热时，即使感

应器与工件之间的间隙相等，但由于在工件的尖角处和突出部分通过的磁

力线密度较大，感应电流密度也较大，加热速度快，热量集中，如此会使

这些部位产生过热，甚至发生烧熔现象，这种现象称为尖角效应。

答：感应加热后的工件在力学性能上有如下特点：

硬度感应加热表面淬火后零件的硬度比常规淬火要高出2〜3HRC,

这种现象被称为超硬现象。产生超硬现象的缘故是由于加热速度极快，使

晶粒充分细化的结果。这种现象在20(TC以上回火后，即不复存在。

疲劳强度感应加热表面淬火能有效地提升工件抗弯曲和扭转的疲劳

强度。一样来讲，关于小工件能将疲劳强度提升2〜3倍，关于大工件则能

提升20%〜30%。这是因为工件表层经感应加热淬火获得的马氏体晶粒极

为细小，碳化物弥散程度专门高，同时产生了有利于提升疲劳强度的残余

压应力。

耐磨性经感应加热淬火后，工件的耐磨性，要比常规淬火提升75%

左右。其缘故是感应加热淬火过程中氧化和脱碳较少，且淬硬层中马氏体

晶粒细小。然而，感应加热淬火件的耐磨性不如渗碳工件。

答：化学热处理是将金属或合金工件置于一定温度的活性介质中，使

一种或几种元素渗入至它的表层，以改变其表层的化学成分、组织和性能

的热处理工艺方法。

尽管差不多上表面改性热处理，表面感应淬火是通过淬火的方法提升

工件表层的硬度；而化学热处理是通过改变工件表面的化学成份而改变工

件表面的金相组织和力学性能，两者有本质的区不。

答：钢的渗碳确实是工件在渗碳介质中进行加热和保温，使活性炭原

子渗入至钢件表面，使其获得一定的表面碳质量分数和一定浓度梯度的工

艺。渗碳的目的是使机器零件获得高的表面硬度、耐磨性及高的接触疲劳

强度和弯曲疲劳强度。

答：渗氮热处理确实是在一定温度下使活性氮原子渗入至工件表面，

从而提升其硬度、耐磨性和疲劳强度的一种化学热处理方法。

和渗碳相比，渗氮零件具有如下特点：

高硬度和高耐磨性当采纳含铝、辂的渗氮钢时，渗氮后表层的硬度

可达1000〜1200HV,相比而言，渗碳淬火后表层的硬度只有700〜760HV。

渗氮层由于硬度高，因此耐磨性也较高。专门值得提出的是，渗氮层的高

硬度能够保持到500（左右，而渗碳层的硬度在2002以上就会剧烈下降。

高疲劳强度这是由于渗氮层的残余应力比渗碳层大。试验证明，缺

口试样渗氮后的疲劳强度能够与光滑试样渗氮后相比美。

变形小而规律性强这是因为渗氮温度低，渗氮过程中零件心部没有

发生相变，渗氮后又不需要任何热处理。能够引起零件变形的缘故只有渗

氮层的体积膨胀，因此其变形的规律性也较强。

高的抗咬合性能咬合是由于短时刻缺乏润滑，过热的相对运动的两

表面产生的卡死、擦伤或焊合现象。工件的渗氮层因其具有高硬度和高温

硬度可使其具有较好的抗咬合性能。

高的抗腐蚀性能这种性能来自于渗氮层表面化学稳固性高而致密的

化合物层，即通常所谓的白亮层。有时为了降低渗氮层的脆性而抵制了它

的生成，工件的抗腐蚀性就可不能提升。

渗氮的缺点是工艺过程时刻较长，成本较高。如欲获得1mm深的渗碳

层,渗碳处理仅需要6〜9h,而欲获得0.5mm的渗氮层，渗氮处理常需要4

0~50ho另外，由于渗氮层较薄，也不能承担太大的接触应力。

答：被处理工件的清洗一小部分为工件热处理前的预清洗，其作用是

去除工件在热处理前的油渍和污垢。而大部分是工件热处理之后的清洗，

其作用是去除工件在热处理之后残留在工件表面的盐垢、油渍和炭黑等污

物，使工件达到光亮清洁的目的。

答：借助压缩空气作为动力，将玻璃丸或钢丸喷射到工件表面，使工

件表面的氧化皮及污物脱落下来，这种清除氧化物及污物的方法称为喷丸

处理；喷丸后，工件的表面光洁发亮，同时还能在工件表面产生残余压应

力，提升工件的疲劳强度；由于钢丸或铁丸的强度较高、冲击力较大，因

此，喷丸只适用于渗碳或碳氮共渗后经淬火的零件及其它高硬度工件的表

面清理，硬度在40HRC以下的工件不能进行喷丸，硬度在40〜55HRC之

间的工件，喷丸时不能处理得太久。工具及形状复杂的工件也不宜采纳喷

丸。

答：①工件在加热和（或）冷却时由于不同部位存在着温度差不而导

致热胀和（或）冷缩的不一致所引起的应力，称为热应力。而热处理过程

中由于工件各部位相转变的不同时性所引起的应力，称为相变应力。②象

热应力和相变应力如此由工件内部产生的应力称为内应力，工件冷却完成

后，在没有外力作用、工件各部位也没有温差的情形下，仍旧存留在工件

内部的应力称为残余应力。

答：①冷压校直法：在室温下对畸变工件的伸长边（即弯曲工件的凸

起面）的最高点加一静压力，使原伸长边承担压应力，缩短边承担拉应力,

直至产生塑性变形，从而使伸长边缩短，短边伸长，达到校直的目的。该

方法一样适用于硬度较低（40HRC以下）的轴类、长板类、薄片类工件校

直，生产中常用于调质、正火、退火等热处理后工件的畸变校直。②加热

校直法：用氧-乙焕火焰对工件弯曲最大处（必须是硬度要求不高或不严的

部位）进行局部加热，然后再进行加压校直。如对高速钢钻头，对其柄部

坚强至暗红色然后加压校直，就容易矫正过来，且可不能降低其硬度。③

热点校直法：用氧-乙焕火焰小面积加热工件的凸起（弯曲最大处）部分至

暗红色，随后按照钢的成分进行急冷，对碳钢可用水冷，对合金钢可用油

冷。通过受热部位膨胀，急冷导致该点收缩，达到校直的目的。

答：布氏硬度只适用于测定小于450HBs的金属材料，如铸铁、非铁

金属及其合金、各种退火及调质的钢材，专门对软金属，如铝、铅、锡等

更为适宜。洛氏硬度操作简便迅速，可直截了当从刻度盘上读出硬度值，

由于压痕小，可测定成品及薄工件，同时测试的硬度值范畴大。维氏硬度

试验是一种较为精确的硬度试验方法，在热处理工件的质量检验中，要紧

利用其低载荷来测定不适合用布氏和洛氏法来测定的薄工件和工件上薄的

硬化层的硬度。

答：加热温度过高，保温时刻过长，有时会促使工件在随后的快速冷

却过程中形成粗大魏氏组织，其特点是亚共析钢中的先共析铁素体或过共

析钢中的先共析渗碳体从晶界动身，以针状或片状伸入晶内，而且定向分

布在基体上，这种组织的力学性能比一样的粗大晶粒还要差。当钢中显现

魏氏组织时，能够通过重新正火排除。

答：高铝砖由高铝矶土、硅线石、天然或人造刚玉、工业氧化铝等原

料经配料、混合和成形等工序，最后经高温焙烧而成。其特点是耐火度和

荷重软化温度都比粘土质耐火砖高，使用温度可达1400〜165CTC；属中性

耐火材料，其抗渣性和热震稳固性较好，其缺点是热稳固性较低，重烧收

缩较大，价格较贵。热处理炉中温度较高的区域，需要使用高铝砖。如电

阻丝的搁砖一样都采纳高铝砖。

答：盐浴炉工作一段时刻后，由于熔盐与空气中的氧和水以及与金属

电极、工件和挂具等发生反应，能在盐浴中生成易使工件产生氧化或脱碳

的金属氧化物。为了防止工件的氧化和脱碳，在热处理生产中，通常采纳

校正剂定时对熔盐进行脱氧，以去除（沉淀）这些有害的金属氧化物，沉

淀在炉膛底部的脱氧产物叫做炉渣。通常在脱氧后要进行捞渣，捞渣的完

全与否对工件的加热质量有着十分明显的阻碍。

答：热电偶的安装方式分为竖直式和水平式，前者适用于盐浴炉和箱

式电阻炉测温，后者适用于井式电阻炉测温。其测量端伸入炉膛的长度不

宜过短或过长。伸入部分过短，会阻碍测温的准确性；伸入部分过长，又

容易被碰损或产生变形。一样情形下，伸入长度应大于爱护管外径的8〜1

0倍，但又不要超过500mm,露出部分应使用架子托牢，并在使用一段时

刻后，可将其旋转180°连续使用。

热电偶爱护管与炉壁之间的间隙须用耐火泥或耐火纤维进行堵塞，以

免因气体对流而阻碍测量的准确性。按水平方式进行安装时，补偿导线与

接线盒出线孔之间的间隙也应用耐火纤维塞紧，并使其朝向下方，以免污

物落入。

安装在箱式电阻炉和井式电阻炉上的热电偶一样不需要经常移动，而

使用盐浴炉时，在校正、除渣、停炉或开炉时都需要将热电偶取出、放入,

移动比较频繁。另外，为了幸免热电偶因急热急冷受损，热电偶的测量端

应先在热处理炉的炉口上方充分烤热后，才能放入炉内；同样，从炉中取

出的热电偶也应先放在炉口旁进行缓慢冷却。

答：

合金在相变温度的两侧各有一个自由能较低的稳固状态，合金在加热

或冷却过程中跨过那个温度时，便会由原先的稳固状态转变为新的稳固状

态，这确实是相变的实质。

答：

选择材料按照Fe—FeC3相图能够把铁碳合金分为低碳钢、中碳钢、

高碳钢和铸铁等，因其成分不同，其性能也不同，从而为不同工件的选材

提供了依据。

判定与分析铁碳合金若已知钢及铸铁的成分，能够推断其平稳态组

织和要紧性能特点；若不知成分，可按照平稳组织推断钢的牌号及铸铁的

种类。

制定热加工工艺按照液相线，确定不同成分的铁碳合金的浇注温度；

锻轧温度应选在奥氏体单相区；按照铁碳相图还能够确定碳钢的退火温度、

淬火温度及正火温度等。

答：

渗碳体晶格点阵为正交点阵、化学式近似于Fe3c的一种间隙式化合

物，称为渗碳体，以符号“Cm”来表示。它的wC为6.69%,是一固定值。

渗碳体具有复杂晶格，其性能特点是高硬度、高脆性及高熔点，同时几乎

没有塑性，它是铁碳合金中的强化相。通过不同的热处理方法，能够改变

渗碳体在铁碳合金中的形状、大小、数量及分布，从而改变材料的性能。

这正是热处理的重要原理之一。

一次渗碳体过共晶成分的铁碳合金的熔体在发生共晶转变之前结晶

出来的渗碳体称为一次渗碳体（或先共晶渗碳体），用符号Fe3cl表示。由

于一次渗碳体是由液相中直截了当析出，长大专门少受阻，因此一样比较

粗大。

二次渗碳体本意是指高于共析成分的奥氏体从高温慢冷下来之际，

在发生共析转变之前析出的渗碳体，因此又称先共析渗碳体。现在广义则

包括过冷奥氏体在形成珠光体（广义珠光体）之前析出的渗碳体，用符号F

e3cli表示。二次渗碳体一样沿晶界析出，因此通常呈网状分布。

三次渗碳体铁碳合金冷却时，由a铁素体中析出的渗碳体称为三次

渗碳体，用符号Fe3CIII表示。由于碳在铁素体中的溶解度专门低，析出的

三次渗碳体专门少，往往忽略不计。

答：

原子排列不规则，因此对金属的塑性变形起着阻碍作用，晶界越多，

其作用越明显。明显，晶粒越细，晶界总面积就越大，金属的强度和硬度

也就越高。因此在常温下（高温条件下却不同）使用的金属材料，一样总

是力求获得细小的晶粒。

晶界处原子具有较高的能量，且杂质较多（往往是一些低熔点的杂质）,

因此其熔点较低，有时还末加热到金属的熔点，晶界处已先行熔化了。

晶界处原子能量较高而容易满足固态相变所需要的能量起伏，因此新

相往往在旧相晶界处形核。晶粒越细小，晶界越多，新相的形核率就越高。

晶界处有较多的空位，因此原子沿晶界的扩散速度也快。

晶界处电阻较高，且易被腐蚀。

答：

硫、磷是钢中的有害元素，含硫多了会使钢产生热脆性，而含磷多了

则会使钢产生冷脆性。但在易切削钢中，加入适当的硫和磷能够改善钢的

切削加工性能，使铁屑易断。

答：

碳质量分数较高的碳素工具钢，其塑性、韧性较差，强度也有所下降。

凡受冲击工具宜选用T7〜T9钢；高耐磨、锐利的工具钢可选用T13〜T14钢;

一样硬而耐磨的可选用T10~T12钢。

答：

所谓合金钢确实是在碳钢的基础上，为获得或提升某些性能，冶炼时

专门加入一些其它元素的钢。与碳钢相比，合金钢具有良好的热处理性能、

优良的综合力学性能及某些专门的物理、化学性能。

答：

高镒钢是典型的耐磨钢，其牌号为ZGMnl3,碳质量分数在0.9%〜1.4%

之间，镒质量分数在11%〜14%之间。通常对高镒钢要进行“水韧处理”才

能得到所需性能，立即其加热到1000〜1KXTC,保温一定时刻，使钢中碳化

物全部溶解，然后迅速水淬，在室温下获得平均单一的奥氏体组织。现在

钢的硬度不高（180-220HBW）,但韧性专门好。当工件在工作中受到冲击

和压力而变形时，表面会产生强烈的硬化使其硬度明显提升（50HRC以上）,

从而获得高耐磨性，而心部仍保持高的塑性和韧性。即这种钢只有在受到

强大冲击和压力的条件下，才有高的耐磨性，否则并不耐磨。由于高镒钢

极易加工硬化，切削加工困难，故高镒钢零件大多采纳铸造成形。

答：

为了用最低的成本获得高质量的零件，在选材方面一样应该遵循以下

原则：第一，从材料使用性能的角度动身，选用的材料应满足零件的服役

条件；其次，按照材料工艺性能的要求，选用的材料应具有较好的加工工

艺性，能够保证零件便于加工制造；第三，从经济角度考虑，材料还应有

较好的经济性，即必须保证零件的总成本（材料费、加工费、治理费等）

最低，而使用寿命最长。

综上所述，选用材料的三原则是①使用性能原则；②工艺性能原则；

③经济性原则。

答：

铸铁的石墨化可分为三个时期：

第一时期石墨化：即液相至共晶结晶时期。包括过共晶成分的液相中

直截了当结晶出一次石墨和共晶转变时形成的共晶石墨，以及一次渗碳体

和共晶渗碳体在高温退火时分解析出的石墨。

中间时期石墨化：即共晶至共析转变之间时期。包括从奥氏体中直截

了当析出二次石墨和二次渗碳体在此温度区间内分解析出的石墨。

第二时期石墨化：即共析转变时期。包括共析转变时，奥氏体转变为

铁素体加石墨和共析渗碳体退火时分解为铁素体和石墨。

阻碍石墨化的因素要紧有以下两个方面：

第一是化学成分，促进石墨化的元素按由强至弱的顺序为铝、碳、硅、

钛、锲、磷、钻、错；阻碍石墨化的元素由强至弱的顺序为硼、镁、铁、

锐、辂、硫、镒、鸨。

第二中冷却速度，缓冷有利于扩散，使石墨化得以充分进行；快冷则

阻碍石墨化，促进白口化。

答：

表面淬火的目的是提升铸件表面的硬度和耐磨性。要紧的方法有中、

高频感应加热淬火法、火焰淬火等。铸件表面快速加热到90。〜ioo（rc,然

后进行喷水冷却，经淬火后表面层组织为马氏体和石墨。

答：

由图1-29可见，铝合金能够分为变形铝合金和铸造铝合金两大类。

成分在B点以左的合金，当加热到固溶线以上时，可得到平均的单相

固溶体，其塑性专门好，宜于压力加工，故称变形铝合金。通常合金元素

总质量分数小于5%,但在高强度变形铝合金中，合金元素总质量分数可达

8%〜14%。变形铝合金又可分为两类：①不能热处理强化的铝合金，即成分

小于D点的合金，这类合金具有良好的抗蚀性，故又称防锈铝；②能热处

理强化的铝合金，成分在B与D点之间的合金，这类合金有硬铝、超硬铝

和锻铝。

成分在B点右边的合金，适合铸造，故称铸造铝合金，其合金元素总

质量分数为8%〜25%。铸造铝合金中有成分随温度变化的a固溶体，故能

用热处理方式进行强化。但距B点越远，合金中a相越少，强化成效越不

明显。

答：

硬质合金是将一些难熔的化合物粉末和粘结剂混合，加压成形，再经

烧结而成的一种粉末冶金材料。

硬质合金的特点是：硬度高，86〜93HRA；热硬性好（可保持到900〜

1000℃）,耐磨性优良。它的切削速度比高速钢高，刀具寿命可提升5〜80

倍。硬质合金能够加工50HRC左右的硬质材料。然而，由于硬质合金硬度

太高，而且太脆，因此不能进行机械加工，经常制成一定规格的刀片，镶

焊在刀体上使用。

答：

可靠性所确定的工艺路线、工艺规程是以达到零件技术要求为前提,

零件批量生产质量可靠稳固。

先进性尽量采纳先进技术。专门是应采纳行之有效、切合生产实际

的新工艺、新设备，力求做到技术先进、可靠。

经济性在保证产品质量的前提下，工序简单、操作容易、原材料消

耗少、生产效率高、生产成本低，并能合理选用设备，充分发挥现有设备

的潜力。

安全无公害优先选用无公害的热处理工艺方法，保证安全生产、改

善劳动条件、降低劳动强度、保证操作人员的躯体健康。

答：

奥氏体连续冷却转变图和奥氏体等温转变图都反映了不同过冷度对奥

氏体转变的阻碍，两者在本质上是一致的，因而它们之间具有内在联系，

其转变过程和转变产物类型差不多上也能互相对应，专门是在高温区。然

而，由于冷却条件的不同，两者也存在着明显差异，要紧有：

连续冷却时，过冷奥氏体的转变是在一个温度范畴内完成的，故连续

冷却得到的组织不专门平均，往往是几种组织的混合物。即使能得到同一

类型的组织，由于先后转变的温度不同，其弥散度也不相同。

共析钢连续冷却时，如冷却速度缓慢，过冷奥氏体将全部转变成珠光

体；如冷却速度过快，过冷奥氏体在中温区的停留时刻尚没达到贝氏体转

变所必需的孕育期，就已降至Ms点，开始马氏体转变。因此共析钢没有贝

氏体转变，而只有珠光体转变。

奥氏体连续冷却转变图比奥氏体等温转变图向右下移动，讲明转变温

度较低，孕育期较长，这也讲明从奥氏体等温转变图上确定的临界冷却速

度比从奥氏体连续冷却转变图上得到的临界冷却速度大。而精确的临界冷

却速度只有从奥氏体连续冷却转变图上才能得到。

答：

双介质淬火确实是将钢件奥氏体化后，先浸入一种冷却能力强的介质,

在钢件还未达到该淬火介质温度之前即取出，赶忙浸入另一种冷却能力弱

的介质中冷却，如先水后油、先水后空气等。其典型例子是碳素工具钢的

水淬油冷，立即工件先淬入水中躲开奥氏体等温转变图的“鼻子”，冷至3

o（rc左右进行马氏体转变时，再浸入油中缓冷，如此就能有效地减少变形、

开裂。

双介质淬火的关键是操纵好在第一种介质中的冷却时刻，也确实是必

须让工件冷到高于Ms一定温度（一样为300〜35（TC）,赶忙转入第二种介

质。这是双介质淬火保证质量的关键所在。时刻太短，则会发生非马氏体

组织转变而淬不硬；时刻太长，则马氏体转变已在快冷过程中开始，如此

双介质淬火将失去其意义。因此，在实际操作中必须结合实际体会严格把

握。

答：

淬火件浸入淬火介质时应遵循的最全然原则有三：一是淬入时保证工

件得到最平均的冷却；二是保证工件以最小阻力方向淬入；三是考虑到工

件重心的稳固。

下面举例讲明不同工件淬入时应采纳的方式：

对长轴类（包括丝锥、钻头、较刀等长形工具）、圆筒类工件，应轴向

垂直淬入。淬入后，工件可上、下垂直运动。

圆盘形工件应使其轴向与淬火介质液面保持水平淬入。

薄刃工件应使其整个刃口同时淬入；薄片件应垂直淬入，使薄片两面

同时冷却，大型薄片件应快速垂直淬入。速度越快，变形越小。

厚薄不均的工件，应使厚的部分先淬入。截面不平均的长形工件，可

水平快速淬入或倾斜淬入。

对有凹面或不通孔的工件，应使凹面和孔朝上淬入，以利排除孔内的

气泡。

长方形有贯穿孔的工件（如冲模），应垂直斜向淬入，以增加孔部的冷

却。

答：

所谓二次硬化是指铁碳合金在一次或多次回火后提升硬度的现象，这

种硬化现象是由于专门碳化物的离位析出和（或）残余奥氏体转变为马氏

体或贝氏体所致。某些高合金钢（如高速钢、高格模具钢等）尤为突出，

它们在一定温度回火后，工件硬度不仅不降低，反而比其淬火态要高的多。

产生二次硬化的缘故有以下两个方面：

马氏体转变过程中的弥散强化作用钢中含有强烈碳化物形成元素如

Cr、Mo、W、V、Ti、Nb等，富集于渗碳体中。当回火温度较高时（400℃

以上），这些强烈碳化物形成元素在渗碳体中富集到超过其饱和浓度后，便

发生由渗碳体转变为专门碳化物的过程。这些专门碳化物比渗碳体更为坚

硬，而且它形成时，以高度弥散的粒子析出于基体中，不易集合长大，引

起相固溶碳量增大并钉扎位错阻碍运动，起着弥散强化作用。

残余奥氏体转变成回火马氏体或下贝氏体这类钢中的残余奥氏体在

回火加热、保温过程中不发生分解，而在随后的回火冷却过程中转变为马

氏体或下贝氏体，这种现象称为二次淬火。二次淬火也是二次硬化的缘故

之一，但它与析出专门碳化物的弥散强化相比，其作用较小，只有当淬火

钢中残余奥氏体量专门高时，其作用才较明显。

答：

淬硬性是指工件淬火后可达到的硬度的高低，而淬透性是指工件淬火

所能够获得的淬硬层的深浅。因此，淬硬性好的钢，淬透性不一定好。例

如，碳质量分数高的高碳工具钢，淬成马氏体可达66HRC的高硬度，但淬

透性并不行；而低、中碳合金钢，淬成马氏体后，一样硬度可不能高于前

者，但可获得比高碳钢较厚的马氏体层，即淬透性好。

答：

淬透性是钢的固有属性，它要紧取决于临界冷却速度的大小。临界冷

却速度越小，钢的淬透性越好。而临界冷却速度要紧取决于过冷奥氏体的

化学成分（碳及合金元素的含量），奥氏体的状态（成分的平均程度、奥氏

体晶粒大小等）以及钢中非金属夹杂物等都将阻碍钢的淬透性。除钻和铝

（wAl大于2.5%）外，所有溶入奥氏体的合金元素都增加奥氏体的稳固性,

使奥氏体等温转变曲线右移，提升钢的淬透性；若提升淬火加热温度，使

奥氏体晶粒长大及钢的成分平均化，也能增加过冷奥氏体的稳固性，提升

钢的淬透性。

答：

钢的淬火组织要紧取决于它的淬透性。淬透性在设计和生产中有着重

要的意义。淬透性好的钢，淬火时能够采纳缓和的冷却方法，从而可减少

变形和开裂。尺寸大、形状复杂的工件，一样选用淬透性好的合金钢制造,

以获得较好的淬火成效；关于截面平均承载的构件和切削工具，也应选用

淬透性好的合金钢，保证完全淬透。而工作时表面应力大，心部应力小的

零件或只求表面硬化的零件，如齿轮、凸轮等，使用一样淬透性的钢即可。

答：

白点常在大件锻、轧后，在冷却速度较快的情形下，在一定温度范畴

内（一样是在20〜2002间）形成。这是因为氢在钢中的溶解度随温度降低

而减小，过饱和的氢将从钢中逸出。当冷却速度较快时，氢来不及扩散到

钢表面而留在钢内，过剩的氢原子在一定温度下合成氢分子时将产生庞大

应力，并和其它内应力叠加在一起，如果应力超过这一温度时钢的断裂强

度，就会在钢材内部产生细小裂纹，即形成白点。

阻碍白点敏锐性的要紧因素是钢中氢的质量分数及钢的成分。钢中氢

的质量分数越高，白点敏锐性越大；碳质量分数高于0.3%的钢对白点敏锐

性明显增加；钢中含Ni、Mn及Cr（质量分数在4%以下）等合金元素时，

白点敏锐性进一步增加。此外，锻、轧后冷却速度越快，白点敏锐性也越

大；钢件尺寸越大，越容易产生白点。

钢中氢含量和内应力是形成白点的最要紧因素，因此防止白点的热处

理，实际上确实是用长时刻退火使存在于钢中的氢扩散出来，并降低钢材

中的内应力，这种热处理也称为预防白点退火。

预防白点退火的原理是利用氢在a—Fe中的溶解度远小于Y—Fe,而

在a—Fe中的扩散能力又远大于Y—Fe的特点，使锻件在锻后尽快地进

行A-F转变，使一部分氢因溶解度减小，扩散能力增大而逸出工件，同时

由于在a—Fe稳固存在的最高温度下（略低于A1）,进行长时刻保温，现

在钢的塑性较好，使氢由原子态转变为分子态所产生的庞大应力通过塑性

变形而开释，从而防止了白点的产生。

答：

热应力是因为工件在淬火冷却时表里存在着温差，由于热胀冷缩的不

一致而造成的内应力；而相变应力是由于工件在淬火时表、里组织转变的

不一致所引起的内应力。

热应力引起的工件变形特点是沿轴向缩短，平面凸起，棱角变圆，即

使工件趋向球形，如同一个内部承担较高的流体静压力的容器；相变应力

引起的工件变形的特点与热应力相反，如同容器内部被抽成真空一样，使

平面变凹，直角变尖，长的方向更长，短的方向更短，即使尖角趋向突出。

答：

淬火裂纹多数在淬火冷却后期产生的。也即在马氏体转变温度范畴内

冷却时，由淬火内应力在工件表面邻近所产生的拉应力超过了该温度下钢

的抗拉强度而引起的。一样讲来，淬火时在Ms点以下的快冷是造成淬火裂

纹的要紧缘故。除此之外，零件的设计不良、材料的使用不当以及原材料

中既存的缺陷都有可能促使裂纹的形成。常见的淬火裂纹有：纵向裂纹、

横向裂纹、应力集中裂纹、网状裂纹和淬火过热裂纹。

答：

淬火变形要紧是由于相变应力和热应力引起的，这些应力受淬火冷却

速度的阻碍，冷却越快，淬火应力和淬火变形就越大。合金钢因为含有多

种合金元素，它们大都会明显提升钢的淬透性，使Ms点下降，残余奥氏体

含量增多，因此减少了相变应力。而且大多数合金元素还会使钢的奥氏体

等温转变曲线右移，过冷奥氏体稳固性增加，降低钢的淬火临界冷却速度。

因此，一样合金钢能够在冷却速度缓慢的油中完成淬火，而部分高合金钢

的淬火，只需在空气中冷却即可。由于合金钢的淬火冷却速度小，淬火应

力也小，因此淬火变形的倾向就小。另外由于合金元素的加入，提升了钢

的屈服强度，因此明显减少了淬火应力引起的变形。相比之下，碳钢一样

采纳冷却能力较强的盐水淬火，从而造成淬火工件的内应力增大，变形开

裂的倾向也随之加大。

答：

合理的选择加热温度在保证淬硬的前题下，一样应尽量选择低一些

的淬火温度。但关于一些高碳合金钢工件（如CrWMn、Crl2Mo等），可通

过适当提升淬火温度来降低Ms点，增大残余奥氏体量，以操纵淬火变形。

另外，对厚度较大的高碳钢工件，也可适当提升其淬火温度来防止弧状裂

纹。

合理的进行加热应尽量做到平均加热，减少加热时的热应力。关于

大截面、高合金钢、形状复杂、变形要求高的工件，一样都应通过预热，

或限制加热速度。另外工件在在炉中应自由悬挂，禁止用外力强制装夹。

正确选择冷却方法和冷却介质尽可能选用预冷淬火、分级淬火和分

级冷却方法。预冷淬火对细长或薄的工件减少变形有较好的成效，关于厚

薄悬殊的工件，在一定程度上能够起到防止开裂的作用。关于形状复杂、

截面相差悬殊的工件，采纳分级淬火较好。如高速钢采纳58(TC〜62CTC分

级淬火，差不多上幸免了淬火变形和开裂。

正确把握淬火操作方法正确选择工件淬入介质的方式，保证工件得

到最平均的冷却并沿着最小阻力方向淬入淬火介质，将冷却最慢的面朝着

淬火介质的液面运动。当工件冷至Ms点以下时，应停止运动。例如，厚薄

不均的工件，应使厚的部分先淬入；截面变化大的工件，可通过开工艺孔、

预留加大肋、孔中塞堵石棉等方法来减少热处理变形；对有凹面或通孔的

工件，应使凹面和孔向上淬入，以利排除孔内的气泡。

答：

强化铁素体大多数合金元素都能溶于铁素体，产生固溶强化。

形成合金碳化物合金碳化物的种类、性能和在钢中的分布状态会直

截了当阻碍到钢的性能及热处理时的相变。如当钢中存在弥散分布的专门

碳化物时，将明显提升钢的强度、硬度与耐磨性。

细化晶粒几乎所有的合金元素都抑制钢在加热时的奥氏体晶粒长

大。

提升淬透性除钻外，所有合金元素当它们溶解于奥氏体后，都能增

加过冷奥氏体的稳固性，推迟珠光体的转变，使奥氏体等温转变曲线右移,

提升钢的淬透性。

提升钢的回火稳固性合金元素在回火过程中，推迟马氏体的分解和

残余奥氏体的再结晶温度，使碳化物不易集合长大，而保持较大的弥散度。

答：

提升淬透性在调质钢中加入镒、硅、辂、镁这些元素，目的是提升

钢的淬透性。镒、辂是提升淬透性的最有利的元素，而且价格廉价，因此

合金调质钢都以镒、辂为主加元素。锲对淬透性的奉献次之，在含辂的钢

中加入银，可明显增加淬透性。然而由于银的价格昂贵，因此一样不作为

调质钢的主加元素。研究和实践证明，钢中加入微量的硼(wB0.001%-0.00

5%)能明显提升淬透性。

提升回火稳固性钢经调质后得到回火索氏体组织，这种组织是在再

结晶的细晶粒铁素体上分布着弥散的粒状碳化物，它的强度(或硬度)要

紧取决于铁素体的强度和碳化物的弥散强化作用。因此，凡是提升回火稳

固性的元素，以及能强化铁素体或能增加碳化物的弥散度的元素，均可提

升回火后的强度。对铁素体强化成效最佳的元素是硅、镒，其次是镇、鸨、

铝，再次是辂。

细化奥氏体晶粒加入调质钢中细化晶