任务内容:
一、填空题(每小题2分,共计16分)
1、钢性能改善的两个主要途径:一是调整钢的 ,二是进行钢的 。
2、热处理的基本工艺过程是 、 和 。
3、按照热处理工艺在零件生产过程中的位置和作用不同,又可以将热处理工艺分为
热处理和 热处理两类。
4、马氏体(M)组织就是碳在α-Fe中的 固溶体。
5、根据马氏体的组织形态情况,马氏体通常分为 马氏体和 马氏体两种基本类型。
6、 退火是将铁碳合金完全A化随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的退火。
7、 退火工艺将工件缓加热到Ac1下100~200℃(一般为500~600℃),保温一定时间,然后随炉缓慢冷却至200℃再出炉冷却。
8、 回火主要用于要求高硬度及耐磨的各类高碳钢工具、量具、冷冲模具、滚动轴承、表面渗碳淬火件等。
二、单选题(每小题2,共计16分)
1、热处理的基本工艺过程是( )。
A、加热→保温→冷却;B、冷却→保温→加热;
C、加热→冷却→保温;D、冷却→加热→保温
2、热处理工艺曲线通常是用描绘热处理工艺过程的( )坐标曲线图来描述。
A、时间-温度;B、温度-时间;C、温度-百分含碳量;D、百分碳含量-温度
3、热处理工艺区别于其他加工工艺(如铸造、锻造、焊接等)的特征是( )。
A、不改变材料的组织结构;B、不改变工件的宏观形状;
C、不改变工件表面材料的化学成分;D、不改变材料的性能
4、下列等温转变组织中,( )机械性能是硬度很高,塑性、韧性几乎为零。
A、马氏体M;B、索氏体S;C、珠光体P;D、下贝氏体
5、不同(由小到大)过冷温度下的等温转变组织依次为( )。
A、珠光体P、索氏体S、托氏体T、贝氏体B、马氏体M;
B、珠光体P、托氏体T、索氏体S、贝氏体B、马氏体M;
C、马氏体M、贝氏体B、托氏体T、索氏体S、珠光体P;
D、马氏体M、贝氏体B、索氏体S、托氏体T、珠光体P
6、( )主要用于过共析钢及合金工具钢。
A、完全;B、球化;C、等温;D、去应力
7、为防止奥氏体晶粒粗化,过共析钢的淬火加热温度一般限制在( )+(30~50℃)范围。
A、Ac3;B、Ar3;C、Ac1;D、Ar1
8、批量生产,且形状简单主轴,其最常用的表面淬火方法是( )
A、火焰淬火;B、感应淬火;C、激光淬火;D、接触电阻加热淬火
三、多选题(每小题3分,共计18分。2~5个选项)
1、根据工艺类型和实现工艺的加热、冷却方法不同,热处理可分为( )热处理。
A、预备;B、最终;C、普通;D、表面;E、化学
2、根据热处理工艺中冷却速度等的不同,普通热处理可分为( )热处理。
A、退火;B、正火;C、淬火;D、回火;E、渗碳
3、加热中,影响奥氏体A转变的因素有( )。
A、原始组织;B、化学成分;C、加热温度;D、加热速度;E、保温时间
4、下列组织中,( )并无本质区别,也无严格界限,只是形态上不同(等温温度越低,铁素体层和渗碳体层越薄,层间距越小,硬度越高)。
A、珠光体(P);B、索氏体(S);C、托氏体(T);D、贝氏体(B);E、马氏体(M)
5、除( )外,适量的其它合金元素溶入奥氏体后,都使过冷奥氏体稳定,即能使等温转变C曲线右移。
A、钴Co;B、铝Al;C、铬Cr;D、铬Ni;E、钛Ti
6、根据加热所用电流频率的不同,感应淬火通常分为( )淬火。
A、工频;B、低频;C、中频;D、高频;E、超高频
四、判断题(每小题1分,共计10分。正确的选择“A”,不正确的选择“B”)
1、金属热处理只适用于固态下能发生组织转变的材料,无固态相变的材料则不能用热处理来进行强化。( )
2、冷却时,铁碳合金固态相变的实际临界线温度要比理论平衡转变线温度要高)( )
3、加热速度越快,完成奥氏体A转变的时间越长。( )
4、在奥氏体A转变中,珠光体P越细的钢,其A形成速度变快。( )
5、上贝氏体组织形态呈黑色针状,强度较高,塑性和韧性也较好,即具有良好的综合力学性能。( )
6、马氏体的硬度主要取决于组织,而塑性和韧性主要取决于含碳量。( )
7、板条马氏体具有较高硬度、强度和较好韧性与一定的塑性。( )
8、除Co、Al以外,适量的其它合金元素溶入奥氏体后,都使过冷奥氏体稳定,即能使等温转变C曲线左移。( )
9、完全退火主要用于亚共析钢,球化退火主要用于过共析钢及合金工具钢。( )
10、所谓的氰化热处理就是指碳氮共渗与氮碳共渗两种情况。( )
五、简答题(每小题5分,共计20分)
1、简说加热时粗大的奥氏体A对热处理效果和钢性能有何影响?
2、试问奥氏体A在连续冷却的中途不分解珠光体P类型组织,而直接转变为M组织的冷却条件是什么?
3、简答含碳量对钢等温转变C曲线的影响。
4、简说渗碳的目的。
六、论述题(每小题10分,共计20分)
1、为什么通过热处理能提高或改善金属材料的性能?
2、为什么钢淬火后要进行回火?
——————————————以下为答题页面—————————————
作答结果:
一、填空题(每小题2分,共计16分)
1、钢性能改善的两个主要途径:一是调整钢的化学成分,二是进行钢的热处理。
2、热处理的基本工艺过程是加热、保温和冷却。
3、按照热处理工艺在零件生产过程中的位置和作用不同,又可以将热处理工艺分为预备热处理和最终热处理两类。
4、马氏体(M)组织就是碳在α-Fe中的过饱和固溶体。
5、根据马氏体的组织形态情况,马氏体通常分为板条状马氏体和片针状马氏体两种基本类型。
6、完全退火是将铁碳合金完全A化随之缓慢冷却,获得接近平衡状态组织的退火。
7、去应力退火工艺将工件缓加热到Ac1下100~200℃(一般为500~600℃),保温一定时间,然后随炉缓慢冷却至200℃再出炉冷却。
8、低温回火主要用于要求高硬度及耐磨的各类高碳钢工具、量具、冷冲模具、滚动轴承、表面渗碳淬火件等。
二、单选题(每小题2,共计16分)
题号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
答案 |
A |
B |
C |
A |
A |
B |
C |
B |
三、多选题(每小题3分,共计18分。2~5个选项)
题号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
答案 |
CDE |
ABCD |
ABCD |
ABC |
AB |
ACD |
四、判断题(每小题1分,共计10分。正确的选择“A”,不正确的选择“B”)
题号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
答案 |
A |
B |
B |
A |
B |
B |
A |
B |
A |
A |
五、简答题(每小题5分,共计20分)
1、简说加热时粗大的奥氏体A对热处理效果和钢性能有何影响?
《答》:加热时,粗大的A晶粒在随后的冷却过程中会得到粗大晶粒的转变产物,从而 使得钢的强度、塑性、韧性显著下降。
2、试问奥氏体A在连续冷却的中途不分解珠光体P类型组织,而直接转变为M组织的冷却条件是什么?
《答》:奥氏体A在连续冷却的中途不分解珠光体P类型组织,而直接转变为M组织 的冷却条件是:连续冷却的速度vSvk(临界冷却速度),即冷却速度线与奥氏体A等温转变 C曲线的“鼻头”相切或碰不到C曲线。
3、简答含碳量对钢等温转变C曲线的影响。
《答》:对于亚共析钢来说,含碳量增加,会使等温转变C曲线位置相对右移;对于过 共析钢来说,含碳量增加,则会等温转变C曲线位置相对左移。即共析钢的过冷A的稳定 性最大(或过冷A转变所需孕育期最长)。
4、简说渗碳的目的。
《答》:渗碳的目的是使渗碳的工件表面层经淬火加低温回火后,能获得高的硬度、耐磨性和抗疲劳强度,而心部保持原有的良好强度和軔性。
六、论述题(每小题10分,共计20分)
1、为什么通过热处理能提高或改善金属材料的性能?
《答》:因为金属材料的性能除与钢的化学成分有关外,还与金属的内部组织结构(基 本组织结构的类型、形态、粗细等)有密切关系,而普通热处理则可改变金属的内部组织结 构,化学热处理可改变金属表层组织结构和化学成分,故通过热处理能提高或改善金属材料 的性能。
2、为什么钢淬火后要进行回火?
《答》:(1)由于淬火钢硬度高,脆性大,存在着萍火内应力,且淬火后的组织M和残 留A都处于非平衡状态,是一种不稳定的组织,在一定条件下,经过一定的时间后,组织 会向平衡组织转变,导致工件的尺寸形状改变,性能发生变化。为克服淬火组织的这些弱点 必需采取回火处理。
(2)钢淬火后回火,不仅能降低了淬火钢的脆性,减少或消除内应力,使组织趋于稳 定,而且能通过回火温度的控制,可调节或获得所需要的相应机械性能。