熱處理工(高級)練習(xí)卷(A卷).doc

熱處理工(高級)練習(xí)卷(A卷)一、判斷題1.合金的性能主要決定于化學(xué)的成分、組織和結(jié)構(gòu)。 ( )2.在鐵碳合金中，碳原子取代了鐵原子的位置而組成置換式固溶體。 ( )3.在合金固溶體中，溶質(zhì)的溶入量總是隨溫度的升高而增大。 ( )4.金屬的變形速度越大，則越不容易變形。 ( )5.鋼錠經(jīng)鍛造及熱軋后，仍存在成分偏析及夾渣成帶狀分布而使材料不合乎要求時(shí)，可再經(jīng)鍛造，用多次鐓拔來改善。 ( )6.奧氏體是鐵磁性的。 ( )7.原始組織為細(xì)片狀珠光體時(shí)，淬火加熱時(shí)，比粗片狀珠光體易過熱。 ( )8.貝氏體與馬氏體一樣都是共格切變型轉(zhuǎn)變。 ( )9.碳鋼中當(dāng)回火溫度在200250時(shí)，發(fā)生殘留奧氏體轉(zhuǎn)變。 ( )10.回火索氏體比淬火索氏體韌性好。 ( )11.45鋼退火后硬度偏高，是由于加熱溫度高，冷卻速度太快的關(guān)系。 ( )12.鋼中退火后出現(xiàn)石墨碳，對性能影響不大，可以應(yīng)用。 ( ) 13.當(dāng)工件表面氧化與脫碳嚴(yán)重時(shí)，應(yīng)做過熱度檢查。 ( )14.碳化物成帶狀分布，或碳化物與珠光體成交替層狀分布的組織叫層狀組織。 ( )15.因在馬氏體轉(zhuǎn)變區(qū)冷卻過快而引起的淬火裂紋，往往是穿晶分布。 ( )16.淬火加熱對鋼中碳化物堆積處容易產(chǎn)生過熱。 ( )17.熱氣球原理說明熱量可以借物質(zhì)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行傳遞。 ( )18.爐溫均勻性測量的目的，在于通過測量掌握爐膛內(nèi)各處溫度的分布情況。 ( )19.材料內(nèi)部這部分材料相對于那部分材料的作用力稱為應(yīng)力。 ( ) 20.金屬原子是依靠化學(xué)鍵結(jié)合為晶體的。 ( ) 二、單項(xiàng)選擇題1.亞共析鋼加熱到Ac3點(diǎn)時(shí)( )。 A鐵素體開始自奧氏體中析出 B開始發(fā)生奧氏體轉(zhuǎn)變 C奧氏體開始轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w D鐵素體全部溶入奧氏體中D2.鋼淬火后所形成的殘余應(yīng)力( )。 A使表層處于受壓狀態(tài) B隨鋼種和冷卻方法而變 C為表面拉應(yīng)力 D使表層處于受拉狀態(tài)B3.工件淬火回火的目的是( )。 A改變金屬組織獲得所需性能 B提高合金元素在固溶體中的溶解度 C通過淬火使表層處于受壓狀態(tài)，再通過回火消除內(nèi)層的拉應(yīng)力 D獲得強(qiáng)度很高的淬火馬氏體A4.合金工具鋼的淬火變形和開裂傾向比碳素工具鋼小的主要原因，在于( )。 A鋼的淬透性好，允許采用較低的冷卻速度進(jìn)行淬火冷卻 B所采用的淬火加熱速度較低 C這類鋼的冶金質(zhì)量好 D其含碳量一般比碳素工具鋼低A5.二次硬化法在生產(chǎn)中較少使用的原因是( )。 A處理后鋼的硬度較低 B處理后鋼的韌性較差，熱處理變形較大 C這種工藝的生產(chǎn)效率低 D所獲得的硬度不如一次硬化法高B6.高錳鋼特別耐磨的原因在于( )。 A鋼中碳化物數(shù)量很高 B它比同硬度的其它鋼種的加工硬化能高得多 C它對各種磨損過程都表現(xiàn)出優(yōu)良的耐磨性 D錳所形成的碳化物具有很高的硬度B7.要使合金具有時(shí)效硬化能力，將合金加熱至高溫單相區(qū)并保持足夠時(shí)間后，應(yīng)使其( )。 A先快后慢冷卻 B緩冷 C先慢后快冷卻 D快冷D8.間隙相與間隙化合物的晶格類型與組元的晶格是( )。 A相同 B不同 C相近B9.金屬塑性變形時(shí)，最容易滑動(dòng)的方向是( )。 A外力與滑移面垂直 B外力與滑移面成450角 C外力與滑移面成300角B10.亞共析鋼在通常加熱速度下，先析出的鐵素體總是最后溶解，這是因?yàn)? )。 A加熱速度太快 B先析出鐵素體的片層厚，碳的擴(kuò)散距離長的關(guān)系B11.板條馬氏體強(qiáng)化的主要因素是( )。 A固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化 B孿晶強(qiáng)化A12.貝氏體的形貌是近似于( )。 A馬氏體 B珠光體 C具有珠光體與馬氏體兩部分的特點(diǎn)C13.要求具有高強(qiáng)度和韌性的工件，最好采用( )。 A不完全淬火+高溫回火 B全淬透后高溫回火B(yǎng)14.機(jī)床導(dǎo)軌一般使用的材料是( )。 A鑄鐵HT200、HT300、HT500 B45鋼 CT8 DT12 E40CrA15.根據(jù)導(dǎo)軌的形狀、尺寸及質(zhì)量等要求，最好的熱處理方法是( )。 A高頻感應(yīng)加熱淬火 B火焰淬火 C接觸電阻加熱淬火C16.鋼體的硬度在HRC1830，檢驗(yàn)時(shí)最好采用( )。(鑄件時(shí)為5015mm) A布氏硬度計(jì) B洛氏硬度計(jì)A17.強(qiáng)烈阻礙奧氏體晶粒長大的元素是( )。 ANb、Ti、Zr、Ta、V、Al等 BSi、Co、Cu、Ni等 CW、Cr、MoA18.片狀馬氏體的性質(zhì)是硬而脆，原因是( )。 A固溶度太高 B有顯微裂紋存在B19.由成束地、大致平行的鐵素體從奧氏體晶界向兩側(cè)晶內(nèi)長大，及碳化物分布于板條之間形成羽毛狀的組織是( )。 A上貝氏體 B下貝氏體 C馬氏體A20.根據(jù)齒輪的工作要求,應(yīng)選作的材料是( )。AT8T12、GCr15,9SiCr等 B滲碳鋼15Cr,20Cr,18CrMnTi,12CrNi3結(jié)構(gòu)鋼40Cr,45,40CrNi C彈簧鋼65Mn、60Si2Mn B 三、填空題1.金屬塑性變形的主要形式是( )與( )?；疲瑢\生2.珠光體轉(zhuǎn)變成奧氏體的過程是( )及鐵原子的( )，使之產(chǎn)生( )，是屬于( )相變。碳的再分布，自擴(kuò)散，晶格重排，擴(kuò)散性3.第二類回火脆性產(chǎn)生的原因是( )的緣故。晶粒邊界雜質(zhì)濃度增高4.機(jī)床導(dǎo)軌是機(jī)床的( )，要求( )，以保證機(jī)床的( )。由于刀架的運(yùn)動(dòng)而要求導(dǎo)軌表面要( )?；鶞?zhǔn)件，很平直，精度，耐磨5.軸承對材料的要求很高首先應(yīng)有( )、( )、( )，被切削的加工性好。高純度，淬透性，組織均勻6.滲氮件在滲氮前要求組織為( )，表層不許有( )，表面粗糙度不得低于( )，工件的邊角應(yīng)( )。索氏體，脫碳層，Ra1.6，倒角7.固態(tài)相變指冷卻過程中固態(tài)合金由一種( )轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N( )的現(xiàn)象。晶體結(jié)構(gòu)，晶體結(jié)構(gòu)8.相變過程是由( )和( )兩個(gè)基本過程所組成。生核，長大9.共析轉(zhuǎn)變之前析出的鐵素體和滲碳體叫做( )鐵素體和( )滲碳體，后者又叫( )。先共析，先共析，二次滲碳體10.珠光體轉(zhuǎn)變溫度越低，珠光體生核速度比長大速度增加得( )，所形成的珠光體晶粒越( )。越快，細(xì)小11.室溫下的鐵碳二元合金，無論其成分如何，其實(shí)都是由( )和( )分兩個(gè)基本相構(gòu)成的( )。F，F(xiàn)e3C，機(jī)械混合物12.在過冷奧氏體轉(zhuǎn)變圖中，與珠光體轉(zhuǎn)變開始線相切的那個(gè)冷卻速度叫做( )，其代號為( )。臨界冷卻速度，v13.正火工藝是將鋼加熱到( )或( )，保溫一定時(shí)間后出爐( )。Ac3+(30500)，Accm+(3050)，空冷14.影響金屬蠕變的因素是( )與( )。溫度，應(yīng)力15.馬氏體的轉(zhuǎn)變總沒有進(jìn)行( ),而殘留有( ),馬氏體轉(zhuǎn)變具有( )。 完畢殘留奧氏體可逆性 四、名詞解釋題1.強(qiáng)度指金屬材料抵抗外力的作用而不破壞的能力。 2.宏觀組織金屬或合金制成金相磨面后,經(jīng)適當(dāng)處理后用肉眼或放大鏡觀察到的組織。 3.奧氏體晶粒度將鋼加熱至相變點(diǎn)以上的某一溫度并保持給定時(shí)間所回到的奧氏體晶粒的大小。 五、計(jì)算題1.有一批45鋼，有效厚度為50mm，長為500mm，在箱式爐中加熱保溫。工件的裝爐方式為堆放，求該工件在爐中淬火保溫的時(shí)間(保溫系數(shù)取1.2min/mm，修正系數(shù)為1.7)。解：依據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 t=akD 此題a=1.2,k=1.7,D=50mm 將數(shù)據(jù)代入上式得：t=102(min) 答：該工件在爐中的淬火保溫的時(shí)間為102min。2.有一井式滲碳爐,當(dāng)爐子由500升溫到930時(shí),其消耗的電能為150度電,所用的加熱時(shí)間為2小時(shí),寫出該爐子的型號規(guī)格 。 RJJ-75-9T 3.有一對標(biāo)準(zhǔn)直齒圓柱齒輪，m2mm，20，z125，z250。求：(1)如果n1960r/min，n2?(2)中心距? (3)周節(jié)P?解：(1)n2480r/min (2)a75mm (3)p6.28mm六、問答題1.等溫轉(zhuǎn)變圖對熱處理有何指導(dǎo)意義?答：依據(jù)等溫轉(zhuǎn)變圖確定等溫退火和等溫淬火的等溫溫度和等溫時(shí)間，或確定分級淬火的停留溫度和停留時(shí)間。 依據(jù)等溫轉(zhuǎn)變圖可以確定馬氏體臨界冷卻速度，也是選擇淬火介質(zhì)的主要依據(jù)，并可估計(jì)鋼在不同冷卻速度下的組織和性能。 依據(jù)等溫轉(zhuǎn)變圖可以比較不同材料的淬透性，因此是選擇材料的主要依據(jù)，也是制定熱處理冷卻工藝規(guī)范的重要依據(jù)。 依據(jù)等溫轉(zhuǎn)變圖可以粗略地估計(jì)連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖。2.為什么要進(jìn)行爐溫均勻性測試?爐溫的實(shí)際含義是什么?答：由于工件在爐內(nèi)加熱時(shí)介質(zhì)、爐壁、工件和測量元件間熱交換過程十分復(fù)雜，在彼此間也有溫差，為了能用測溫元件測得的溫度來表示工件溫度，應(yīng)盡量減少工件和測溫元件之間的溫差，故要求爐內(nèi)的溫度分布均勻。為此須改善爐體結(jié)構(gòu)和合理布置加熱元件，提高爐內(nèi)溫度的均勻性。但測量溫度均勻性的目的是測出爐內(nèi)溫度分布情況及溫度波動(dòng)值，以確定有效加熱區(qū)的空間大小和位置。 熱處理過程中實(shí)際需要測量和控制的是工件的溫度，所以爐溫的實(shí)際含義是爐中被加熱工件的實(shí)際溫度。3.零件滲氮表面為什么會出現(xiàn)氧化色?怎樣預(yù)防?答：正常的滲氮件表面應(yīng)為銀灰色，當(dāng)出現(xiàn)藍(lán)色、紫紅色、金黃色等顏色時(shí)，均稱為氧化色。產(chǎn)生的原因主要是滲氮罐漏氣或密封不嚴(yán)，出爐溫度太高(200以上)；滲氮后過早停止通氨，罐內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓；氨氣含水量超過規(guī)定要求或干燥劑失效，進(jìn)氣管道積水，有過多的水分進(jìn)入罐內(nèi)造成氧化。 預(yù)防措施；加強(qiáng)滲氮罐的密封性，經(jīng)常檢查爐壓，保持正常穩(wěn)定的壓力，停爐前不停止通氨；保證爐溫降至200以下出爐；注意控制氨氣的含水量和進(jìn)行嚴(yán)格的干燥處理，以防罐內(nèi)水分過多。 對于要求表面無氧化色的零件，可通過低壓噴細(xì)砂去除表面氧化色。也可進(jìn)行補(bǔ)充滲氮，其工藝是500520，25h，爐冷時(shí)繼續(xù)供氨至200以下出爐。4.淬透性在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中有何實(shí)際意義?答：在一定條件下，鋼的淬火組織主要取決于其淬透性，而淬火組織即是淬火工件回火后的力學(xué)性能的決定因素。淬透性好的鋼，淬火時(shí)可采用緩和的冷卻方法冷卻，從而減少變形和防止開裂；質(zhì)量大、形狀復(fù)雜的工件一般采用淬透性好的合金鋼制造，從而獲得較好的淬火效果；對整個(gè)截面上均勻承受載荷的構(gòu)件和切削工具，應(yīng)保證完全淬透；工作時(shí)表面應(yīng)力大、心部應(yīng)力小的零件或只要求表面硬化的零件，只考慮能獲得一定深度的淬透性的鋼就可以了。由此看來，淬透性在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中有著重要的意義。5.再結(jié)晶退火的轉(zhuǎn)變有幾個(gè)過程?答：主要有以下幾個(gè)過程： 回復(fù)：當(dāng)再結(jié)晶退火加熱溫度較低時(shí)，金屬中空位與缺陷相結(jié)合，而使空位減少。溫度再高，分散雜亂的位錯(cuò)互相結(jié)合并按一定規(guī)律排列起來，形成許多小晶塊，這個(gè)過程叫亞晶的回復(fù)?；貜?fù)后第二類的微觀應(yīng)力消除，性能稍有恢復(fù)。 再結(jié)晶：當(dāng)加熱溫度再高時(shí)，以亞晶為核心形成位向與變形晶粒位向不同的等軸晶粒，隨之長大直至變形晶粒完全消失。此時(shí)潛在的能量完全消失，晶?；謴?fù)至變形前的狀態(tài)，表現(xiàn)為強(qiáng)度和硬度下降。性能恢復(fù)至變形前的狀態(tài)，再結(jié)晶全過程中無相變發(fā)生。6.鍛造前鋼的晶粒度對鍛造性能有何影響?答：鍛造前晶粒細(xì)，其鍛造性能好，這是因?yàn)榫Я＿吔鐝?qiáng)度低于晶內(nèi)，細(xì)晶粒的晶界長，因而熱塑性優(yōu)于粗晶粒鋼。7.退火與正火件應(yīng)怎樣抽樣和檢驗(yàn)?答：可采用每爐抽樣，在爐子的上、中、下各取一件(小件可取35件)做硬度及金相檢驗(yàn)。條件許可而又很重要的工件，為增加可靠性，可采用規(guī)定的隨機(jī)抽樣，按批量大小抽取子樣，再依據(jù)驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)確定可否接受。8.為什么激光淬火前要作預(yù)備熱處理及表面黑化處理?答：激光淬火前，原始組織對淬火效果影響較大，當(dāng)原始組織為珠光體時(shí)，因?qū)崧市《阃干疃葴\；若為粗片珠光體時(shí)，則激光淬火為粗片馬氏體；若原始組織為索氏體時(shí)，則因?qū)峥焓勾阃感陨疃燃由睿慊鸷罂色@得細(xì)結(jié)構(gòu)馬氏體，因此要做預(yù)備熱處理，以獲得所需原始組織。9.鑄鐵消除應(yīng)力退火應(yīng)注意什么?答：消除應(yīng)力退火時(shí)應(yīng)注意：鑄件尺寸相差太大時(shí)不能同爐處理，以保證加熱與冷卻的均勻性。工件之間應(yīng)相距200mm左右，爐底應(yīng)有墊架支承鑄件，與爐頂爐壁等也應(yīng)有一定距離，使熱流通暢，達(dá)到均勻加熱與冷卻的目的。如作為第二次消除應(yīng)力時(shí)，加熱溫度應(yīng)取下限。10.對緊固件熱處理的質(zhì)量要求是什么?答：緊固件的質(zhì)量要求是退碳層要小，退碳層一般允許1.5D(直徑)，晶粒不許粗大，硬度等力學(xué)性能符合要求。11.什么叫碳勢?碳勢的高低與什么因素有關(guān)?答：通常把一定溫度下，退碳與增碳反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，爐氣成分所對應(yīng)的碳鋼的含碳量(單相奧氏體的含碳量)稱為該溫度下爐氣的碳勢。某一溫度下爐氣的碳勢，取決于退碳性氣體和增碳?xì)怏w的相對含量，增碳性氣體含量愈多，爐氣碳勢愈高，反之則碳勢愈低。12.什么叫離子注入，它的特點(diǎn)是什么?答：在真空中將元素電離，并加高壓使離子以很高速度硬擠入工件表面的工藝過程叫離子注入。其特點(diǎn)是深度淺，而在使用中，注入元素仍能繼續(xù)向里遷移。由于注入時(shí)工件溫度低，故不改變基體性能及表面粗糙度。注入時(shí)，注入能量及注入深度能準(zhǔn)確控制，注入層結(jié)合力強(qiáng)，無剝落現(xiàn)象。13.馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)的應(yīng)力是如何形成的?答：熱處理的應(yīng)力有兩種，即熱應(yīng)力和組織應(yīng)力。 高溫的奧氏體在快速冷卻條件下，由于熱脹冷縮而形成的應(yīng)力稱熱應(yīng)力。在快速冷卻過程中，奧氏體向馬氏體轉(zhuǎn)變，由于馬氏體的比容地奧氏體大，冷卻時(shí)伴隨著體積變化。在組織轉(zhuǎn)變時(shí)，由于體積變化而產(chǎn)生的應(yīng)力稱組織應(yīng)力。馬氏體轉(zhuǎn)變時(shí)的殘余應(yīng)力是熱應(yīng)力和組織應(yīng)力的綜合。14.間隙相與間隙化合物在高速鋼中起什么作用?答：工具鋼，特別是高速鋼中加入釩與碳后形成VC，是間隙相，很穩(wěn)定，能阻止晶粒長大。這是因?yàn)樗诟邷叵虏灰拙奂鋮s時(shí)不易析出，從而使高速鋼具有高的熱硬性。此外，有間隙化合物MO2C、W2C等的存在，使之增加耐磨性。TiC、WC是制造硬質(zhì)合金的材料，故間隙相與間隙化合物在工具鋼中起著重要的作用。15.簡述聚乙烯醇的冷卻特性。答：聚乙烯醇的使用濃度一般在0.2左右，適合作中碳鋼及中碳低合金結(jié)構(gòu)鋼的淬火介質(zhì)。 濃度為0.10.3的介質(zhì)，在500附近的溫度區(qū)，其冷卻速度與水相似；在200300危險(xiǎn)區(qū)，冷卻速度比水緩慢得多。 介質(zhì)溫度升高時(shí)，其中溫區(qū)的冷卻速度顯著降低。所以濃度為0.2的聚乙烯醇水溶液，使用溫度應(yīng)控制在2545范圍。16.簡述淬火高速