金屬材料表面處理

1、哪些油脂是皂化油脂，哪些是非皂化油脂？答：油脂可分為皂化油脂和非皂化油脂兩類。皂化性油脂是不同脂肪酸的甘油酯，它們能與堿發(fā)生皂化反應(yīng)，生成可溶于水的肥皂和甘油，如各種動植物油脂；非皂化性油脂是各種碳氫化合物，它們不能與堿發(fā)生皂化反應(yīng)，故不溶于各種堿溶液，如機油、柴油、凡士林等礦物質(zhì)。哪些有機溶劑和無機溶劑可用于金屬表面脫脂？答：有機溶劑脫脂是一種比較常用的金屬材料脫脂方法，它是利用有機溶劑對兩類油脂均有的物理溶解作用油脂。常用的脫脂劑包括汽油、煤油、酒精、丙酮、二甲苯、三氯乙烯、四氯化碳等，其中汽油、煤油價格便宜，溶解油污能力較強，毒性小，是一種用量大、應(yīng)用普遍的有機溶劑。無機溶劑：氫氧化鈉，

2、呈強堿性，具有很強的皂化作用但對金屬有一定的氧化和腐蝕作用。碳酸鈉，呈弱堿性，皂化作用弱，但對油脂層有緩慢濕潤和分散的作用，且對金屬無腐蝕作用。磷酸三鈉，呈弱堿性，有一定的皂化能力和緩沖pH值的作用，它又是一種良好的乳化劑，但對環(huán)境有污染。硅酸鈉，俗稱水玻璃或泡花堿，呈弱堿性，有較好的活化作用、較強的乳化能力和一定的皂化能力。乳化劑，凡是能促進乳化作用的物質(zhì)都可以作為乳化劑。常用的乳化劑有OP-10、6501、6503洗凈劑、三乙醇胺油酸皂、TX-10等，它們中都含有一種或幾種表面活性物質(zhì)，故也稱為表面活性劑。經(jīng)酸洗或浸蝕后的工件，若不能馬上進入下道工序應(yīng)如何處理？答：涂油。經(jīng)過脫脂和浸蝕的工

3、件表面活性很高，更容易生銹和受腐蝕，若不能立即進行表面處理或轉(zhuǎn)入下道工序時，工件將再次銹蝕，影響表面處理質(zhì)量，所以應(yīng)進行工序間防銹處理。什么是奧氏體，索氏體，馬氏體？答：奧氏體（Austenite）也稱為沃斯田鐵或-Fe，是鋼鐵的一種顯微組織，通常是-Fe中固溶少量碳的無磁性固溶體。Fe為面心立方晶體，其最大空隙為0.51108cm，略小于碳原子半徑，因而它的溶碳能力比Fe大，在1148時，F(xiàn)e最大溶碳量為2.11%，隨著溫度下降，溶碳能力逐漸減小，在727時其溶碳量為0.77%。碳溶解在鐵中形成的一種間隙固溶體，呈面心立方結(jié)構(gòu)，無磁性。奧氏體是一般鋼在高溫下的組織，其存在有一定的溫度和成分范

4、圍。有些淬火鋼能使部分奧氏體保留到室溫，這種奧氏體稱殘留奧氏體。在合金鋼中除碳之外，其他合金元素也可溶于奧氏體中，并擴大或縮小奧氏體穩(wěn)定區(qū)的溫度和成分范圍。例如，加入錳和鎳能將奧氏體臨界轉(zhuǎn)變溫度降至室溫以下，使鋼在室溫下保持奧氏體組織，即所謂奧氏體鋼。索氏體鋼經(jīng)正火或等溫轉(zhuǎn)變所得到的鐵素體與滲碳體的機械混合物。索氏體組織屬于珠光體類型的組織，但其組織比珠光體組織細。索氏體具有良好的綜合機械性能。將淬火鋼在450-600進行回火，所得到的索氏體稱為回火索氏體（tempered sorbite）?；鼗鹚魇象w中的碳化物分散度很大，呈球狀。故回火索氏體比索氏體具有更好的機械性能。這就是為什么多數(shù)結(jié)構(gòu)零

5、件要進行調(diào)質(zhì)處理（淬火+高溫回火）的原因。索氏體的定義及組織特征。索氏體，是在光學(xué)金相顯微鏡下放大600倍以上才能分辨片層的細珠光體(GB/T7232標(biāo)準)。其實質(zhì)是一種珠光體，是鋼的高溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物，是片層的鐵素體與滲碳體的雙相混合組織，其層片間距較小（250350nm），碳在鐵素體中已無過飽和度，是一種平衡組織。馬氏體(martensite)是黑色金屬材料的一種組織名稱。馬氏體（M）是碳溶于-Fe的過飽 和的固溶體，是奧氏體通過無擴散型相變轉(zhuǎn)變成的亞穩(wěn)定相。其比容大于奧氏體、珠光體等組織，這是產(chǎn)生淬火應(yīng)力，導(dǎo)致變形開裂的主要原因。馬氏體最初是在鋼（中、高碳鋼）中發(fā)現(xiàn)的：將鋼加熱到一定溫度（形成

6、奧氏體）后經(jīng)迅速冷卻（淬火），得到的能使鋼變硬、增強的一種淬火組織。什么是正火、回火、淬火、退火？區(qū)別？答：正火，又稱常化，是將工件加熱至Ac3或Acm以上4060，保溫一段時間后，從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化，去除材料的內(nèi)應(yīng)力，增加材料的硬度。正火(英文名稱：normalizing)，又稱常化，是將工件加熱至Ac3(Ac是指加熱時自由鐵素體全部轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體的終了溫度，一般是從727到912之間)或Acm(Acm是實際加熱中過共析鋼完全奧氏體化的臨界溫度線 )以上3050，保溫一段時間后，從爐中取出在空氣中或噴水、噴霧或吹風(fēng)

7、冷卻的金屬熱處理工藝。其目的是在于使晶粒細化和碳化物分布均勻化。正火與退火的不同點是正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比退火組織更細一些，其機械性能也有所提高。另外，正火爐外冷卻不占用設(shè)備，生產(chǎn)率較高，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。對于形狀復(fù)雜的重要鍛件，在正火后還需進行高溫回火（550-650）高溫回火的目的在于消除正火冷卻時產(chǎn)生的應(yīng)力，提高韌性和塑性?；鼗穑簩⒔?jīng)過淬火的工件重新加熱到低于下臨界溫度的適當(dāng)溫度，保溫一段時間后在空氣或水、油等介質(zhì)中冷卻的金屬熱處理工藝?；?qū)⒋慊鸷蟮暮辖鸸ぜ訜岬竭m當(dāng)溫度，保溫若干時間，然后緩慢或快速冷卻。一般用以減低或消除淬火鋼件中的內(nèi)應(yīng)力，

8、或降低其硬度和強度，以提高其延性或韌性。鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3（亞共析鋼）或Ac1（過共析鋼）以上溫度，保溫一段時間，使之全部或部分奧氏體1化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等溫）進行馬氏體（或貝氏體）轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。退火是一種金屬熱處理工藝，指的是將金屬緩慢加熱到一定溫度，保持足夠時間，然后以適宜速度冷卻。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除殘余應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形與裂紋傾向；細化晶粒，調(diào)整組織，消除組織缺陷。準確的說，退火是一種對材料的熱處理工藝，包括金

9、屬材料、非金屬材料。而且新材料的退火目的也與傳統(tǒng)金屬退火存在異同。1. 退火把鋼加熱到一定溫度并在此溫度下保溫，然后緩慢冷卻到室溫退火有完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火等幾種。a將鋼加熱到預(yù)定溫度，保溫一段時間，然后隨爐緩慢冷卻稱為完全退火目的是降低鋼的硬度，消除鋼中不均勻組織和內(nèi)應(yīng)力b，把鋼加熱到度，保溫一段時間，緩慢冷卻至度下，最后在空氣中冷卻叫球化退火目的是降低鋼的硬度，改善切削性能，主要用于高碳鋼c，去應(yīng)力退火又叫低溫退火，把鋼加熱到度，保溫一段時間，隨爐緩冷到度以下，再室溫冷卻退火過程中組織不發(fā)生變化，主要消除金屬的內(nèi)應(yīng)力2.正火將鋼件加熱到臨界溫度以上30-50,保溫適當(dāng)時間后，在靜

10、止的空氣中冷卻的熱處理工藝稱為正火。正火的主要目的是細化組織，改善鋼的性能，獲得接近平衡狀態(tài)的組織。正火與退火工藝相比，其主要區(qū)別是正火的冷卻速度稍快，所以正火熱處理的生產(chǎn)周期短。故退火與正火同樣能達到零件性能要求時，盡可能選用正火。3.淬火將鋼件加熱到臨界點以上某一溫度（45號鋼淬火溫度為840-860,碳素工具鋼的淬火溫度為760780）,保持一定的時間，然后以適當(dāng)速度在水（油）中冷卻以獲得馬氏體或貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。淬火與退火、正火處理在工藝上的主要區(qū)別是冷卻速度快，目的是為了獲得馬氏體組織。馬氏體組織是鋼經(jīng)淬火后獲得的不平衡組織，它的硬度高，但塑性、韌性差。馬氏體的硬度隨鋼

11、的含碳量提高而增高。4.回火鋼件淬硬后，再加熱到臨界溫度以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝稱為回火。淬火后的鋼件一般不能直接使用，必須進行回火后才能使用。因為淬火鋼的硬度高、脆性大，直接使用常發(fā)生脆斷。通過回火可以消除或減少內(nèi)應(yīng)力、降低脆性，提高韌性；另一方面可以調(diào)整淬火鋼的力學(xué)性能，達到鋼的使用性能。根據(jù)回火溫度的不同，回火可分為低溫回火、中溫回火和高溫回火三種。A 低溫回火降低內(nèi)應(yīng)力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性B 中溫回火；提高彈性，強度C 高溫回火；淬火鋼件在高于500的回火稱為高溫回火。淬火鋼件經(jīng)高溫淬火后，具有良好綜合力學(xué)性能（既有一定的強度、硬度，又有一

12、定的塑性、韌性）。所以一般中碳鋼和中碳合金鋼常采用淬火后的高溫回火處理。軸類零件應(yīng)用最多。碳鋼的成分不同，怎么樣表示？35CrAlA,38CrMoAlA數(shù)字和字母代表什么含義。答：按用途可以把碳鋼分為碳素結(jié)構(gòu)鋼、碳素工具鋼和易切削結(jié)構(gòu)鋼三類。碳素結(jié)構(gòu)鋼又可分為建筑結(jié)構(gòu)鋼和機器制造結(jié)構(gòu)鋼兩種。按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼（C0.25%），中碳鋼（C0.25%-0.6%）和高碳鋼（C0.6%）按磷、硫合量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼（含磷、硫較高）、優(yōu)質(zhì)碳素鋼（含磷、硫較低）和高級優(yōu)質(zhì)鋼（含磷、硫更低）一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高，強度也就高，但塑性降低。碳鋼的牌號與用途 1.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼：Q1

13、95、 Q215、 Q235、 Q255、 Q275等。 數(shù)字表示最低屈服強度。 Q195、 Q215、 Q235塑性好，可軋制成鋼板、鋼筋、鋼管等。 Q255、 Q275可軋制成型鋼、鋼板等。 2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼：鋼號以碳的平均質(zhì)量萬分數(shù)表示。 如20、45等。 20表示含C：0.20%（萬分之20）。 用途：主要用于制造各種機器零件 3.碳素工具鋼：鋼號以碳的平均質(zhì)量千分數(shù)表示，并在前冠以T。 如T9、T12等。 T9表示含C：0.9%（千分之9） 用途：主要用于制造各種刀具、量具、模具等 4.鑄鋼：鑄鋼牌號是在數(shù)字前冠以ZG，數(shù)字代表鋼中平均質(zhì)量分數(shù)（以萬分數(shù)表示）。如ZG25，表示含C：0.25%。 用途：主要用于制造形狀復(fù)雜并需要一定強度、塑性和韌性的零件，如齒輪、聯(lián)軸器等。35CrAlA,38CrMoAlA疲勞強度的定義。答：疲勞強度是指金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力稱為疲勞強度或疲勞極限。疲勞強度是指金屬材料在無限多次交變載荷作用下而不破壞的最大應(yīng)力稱為疲勞強度或疲勞極限。實際上，金屬材料并不可能作無限多次交變