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2023热处理工艺复习题
一、填空题.钢的热处理工艺由加热、保温、冷却三个阶段所组成.热处理工艺根本参数加热温度、气氛、冷却方法、热源.钢完全退火的正常温度范围是Ac3以上20~30℃它只适应于亚共析钢.球化退火的主要目的是,它主要适用于钢.钢的正常淬火温度范围,对亚共析钢是,对过共析钢是.当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时,原奥氏体中碳含量越高,那么Ms点越,转变后的剩余奥氏体量就越.改变钢整体组织的热处理工艺有、、、四种.淬火钢进行回火的目的是,回火温度越高,钢的强度与硬度越.化学热处理的根本过程包括、、等三个阶段.欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用,欲消除铸件中枝晶偏析应采用.低碳钢为了便于切削,常预先进行处理;高碳钢为了便于切削,常预先进行处理;.感应加热外表淬火,按电流频率的不同,可分为、、和三种而且感应加热电流频率越高,淬硬层越.钢的淬透性主要取决于马氏体的硬度主要取决于钢的表层淬火,只能改变表层的,而化学热处理既能改变表层的,又能改变表层的o.钢在一定条件下淬火后,获得一定深度的淬透层的能力,称为钢的淬透性淬透层通常以的深度来表示.中温回火主要用于处理零件,回火后得到组织.45钢正火后渗碳体呈状,调质处理后渗碳体呈状.形变热处理是将塑性变形的强化与热处理时的强化结合,使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺
二、单项选择题.电阻炉空载功率小,说明炉子热损失A)小;B)大;C)厉害;D)可忽略不计.检测氮碳共渗零件的硬度时应选用A)洛式硬度计;B)维氏硬度计;C)布氏硬度计;D)肖氏硬度计.可控气氛炉渗碳时排出的废气A)必须燃烧后排放;B)不燃烧直接排放;C)通入水中排放;D)通入碱水中排放.在生产中,用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是A)完全退火;B)正火;C)不完全退火;D)回火.气体渗氮的主要缺点是A)周期太长;B)劳动强度大;C)硬度低;D)渗层浅.镇床主轴通常采用38CrMoAl钢进行A)氮碳共渗;B)渗碳;C)渗氮;D)渗硫.确定碳钢淬火加热温度的根本依据是A)Fe-Fe3c相图;B)“C〃曲线;C)“CCT〃曲线;D)淬透性曲线图.为获得良好的综合力学性能,38CrMoAl钢制造的氮化件预先热处理应采用A)退火;B)正火;C)调质;D)渗碳.高速钢淬火冷却时,常常在580〜600℃停留10〜15分钟,然后在空气中冷却,这种操作方法叫做A)双介质淬火;B)等温淬火;C)分级淬火;D)亚温淬火.某零件调质处理以后其硬度偏低,补救的措施是A)重新淬火后,选用低一点的温度回火;B)再一次回火,回火温度降低一点;C)重新淬火后,选用高一点的温度回火;D)再一次回火,回火温度提高一点.钢感应加热外表淬火的淬硬层深度,主要取决于A)钢的含碳量;B)冷却介质的冷却能力;C)感应电流频率;D)感应电流电压.为增加T12钢的强韧性,希望控制淬火马氏体的含碳量,减少挛晶马氏体的相对量及获得局部板条马氏体,可以采取的措施是A)加热到接近Acc„充分保温后淬火;B)快速加热到稍高于Ac”保温较短时间后淬火;C)加热到A”以上,充分保温后淬火D)加热到Ac1以上,Ac3以下充分保温后淬火.齿轮进行渗碳处理+淬火回火,获得外表组织如下A)低碳马氏体(LM);B)回火高碳隐晶马氏体(PM);C)PM+剩余奥氏体(A);D)M+A+粒状渗碳体.铸钢件一般要进行均匀化退火(扩散退火),处理温度较高,是为了A)促进扩散过程,加速转变;B)抑制扩散过程,保持稳定;C)提高元素偏聚程度;D)与上述过程无关.中碳结构钢调质处理后得到回火索氏体组织,具有优良的综合力学性能,主要热处理工序是A)正火+中温回火;B)正火+高温回火;C)正火+低温回火;D)淬火+高温回火.工件在水中淬火冷却的过程中会依次出现A、蒸汽膜、沸腾、对流;B、蒸汽膜、沸腾、传导;C、沸腾、蒸汽膜、传导;D、沸腾、蒸汽膜、对流.在热处理生产中应尽可能防止在钢的组织中出现的组织是A、上贝氏体;B、下贝氏体;C、过冷奥氏体;D、马氏体.低碳钢为便于加工,常预先进行A、淬火;B、正火;C、球化退火;D、回火.亚共析碳钢亚温淬火常用的最正确温为A)Aci+100℃;B]Ac3+10~20℃;C)比Ac3略低;D)比An略低.调质处理就是A.淬火+低温回火;B.淬火+中温回火;C.淬火+高温回火.化学热处理与其他热处理方法的根本区别是A.加热温度;B.组织变化;C.改变外表化学成分.渗氮零件在渗氮后应采取A.淬火+低温回火;B.淬火+中温回火;C.淬火+高温回火;D.不需热处理.直径为10mm的40钢其整体淬火温度大约为A.750℃B.850℃;C.920C.T12钢消除网状渗碳体应采用A.正火;B.球化退火;C.去应力退火;D.完全退火.T12钢改善切削加工性应采用A.正火;B.球化退火;C.去应力退火;D.完全退火.20钢锻件改善切削加工性应采用A.完全退火;B.球化退火;C.去应力退火;D.正火.用于1300C以上的热电偶材料是A)铜-康铜;B)知铭-钳铭;C)银铭-银铝;D)铁-康铜.钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于a.奥氏体的本质晶粒度;b.奥氏体的实际晶粒度;c.奥氏体的起始晶粒度.钢经调质处理后获得的组织是a.回火马氏体;b.回火屈氏体;c.回火索氏体.过共析钢的正常淬火加热温度是a.Ac.+30—50℃;b.Accm+30—50℃;c.Ac3+30—50℃..影响碳钢淬火后剩余奥氏体量的主要因素是a.钢材本身的碳含量;b.钢中奥氏体的碳含量;c.钢中碳化物的含量.假设合金元素能使C加线右移,钢的淬透性将a.降低;b.提高;c.不改变.马氏体的硬度取决于a.冷却速度;b.转变温度;c.碳含量.对形状复杂,截面变化大的零件进行淬火时,应选用a.高淬透性钢;b.中淬透性钢;c.低淬透性钢.对形状复杂,截面变化大的零件进行淬火时,应采用a.水中淬火;b.油中淬火c.盐水中淬火.假设要提高淬火时淬硬层深度,应采取a.选择高淬透性钢;b.增大零件的截面尺寸;c.选用比拟缓和的冷却介质.45钢为得到回火索氏体组织,应进行a.淬火+低温回火;b.等温淬火;c.淬火+高温回火.完全退火主要适用于a.亚共析钢;b.共析钢;c.过共析钢.扩散退火的目的是a.消除和改善晶内偏析;b.消除冷塑变形后产生的加工硬化;C.降低硬度以便于加工.钢的渗碳温度范围是:a.600—650℃;b.800—850℃;c.900—950℃«
三、问答题.为什么要对钢件进行热处理?.零件加热时的入炉方式有哪些,对热应力和加热效率分别如何影响?.退火的目的是什么?生产上常用的退火有哪几种?指出每种退火工艺的应用范围.对于25#钢,有哪些工艺可以获得F+P的组织?.确定以下钢件的退火工艺,并指出退火目的及退火后的组织1经冷轧后的15钢板;⑵ZG35的铸钢齿轮;3具有片状珠光体的T12钢坏;4弹簧钢丝强化的经冷卷成的弹簧;5消除60钢锻件的过热组织;6低碳钢钢丝屡次冷拉之间;T10刚车床顶尖锻造以后.指出以下钢件正火的主要目的以及正火后的显微组织?20钢齿轮;45钢小轴;T12钢锂刀.正火与退火的主要区别是什么?生产中应如何选择正火及退火?.为什么亚共析钢经正火后,可获得比退火高的强度与硬度?.在生产中常用增加珠光体数量的方法来提高亚共析钢的强度,为此应采用何种热处理工艺为什么.以下零件应选用何种热处理工艺:UWc=
0.2%要求适当提高硬度,改善切削加工性能⑵Wc=l.2%要求降低硬度改善切削加工性能⑶Wc=l.2%要求提高硬度和耐磨性4Wc=
0.45%要求具有好的综合力学性能⑸Wc=
0.6%要求具有好的弹性6钢丝冷拉后硬度高,要求降低硬度,消除内应力.何谓去氢退火其工艺特点如何?.亚共析钢热处理时快速加热可显著地提高屈服强度和冲击韧性,是何道理?.热轧空冷的45钢钢材在重新加热到超过临界点后再空冷下来时,组织为什么能细化?.常用的淬火介质有哪些?说明其冷却特性、优缺点及应用范围.共析钢加热到相变点以上,用图1所示的冷却曲线冷却,各应得到什么组织?各属于何种热处理方法?图
1.有四个碳素钢试样进行淬火1Wc=
0.3%加热至Ag与AC3之间;2Wc=
0.45临加热至Acs以上30—50℃;3Wc=l.2%加热至Ac1以上20—30℃;4Wc=l.2%加热至A%以上30—50℃适当保温后水中淬火,哪个试样硬度最高?哪个试样硬度最低?说明其原因.简述冷却介质的选择原那么.用45钢制造一根
①10的轴和一根中100的轴,用相同淬火工艺淬火,试问两根轴的外表硬度是否相同?淬透层深度是否相同?.淬透性和淬透层深度有何联系与区别?影响钢件淬透层深度的主要因素是什么?.分析图2的实验曲线中硬度随碳含量变化的原因图中曲线1为亚共析钢加热到总以上,过共析钢加热到Accm以上淬火后,随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线;曲线2为亚共析钢加热到他以上,过共析钢加热到加以上淬火后,随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线;曲线3表示随碳含量增加,马氏体硬度的变化曲线图2图32LT12钢加热到Aci以上,用图3所示的各种方法冷却,分析其所得到的组织.简述淬火硬度缺乏的可能原因.淬火介质以水为例冷却过程经历哪几个阶段?.外表淬火的目的是什么?常用的外表淬火方法有哪些?比拟它们的优缺点及应用范围.激光淬火的主要优点有哪些?.确定以下钢件的退火方法,并指出退火目的及退火后的组织1经冷轧后的15钢钢板,要求降低硬度;ZG35的铸造齿轮;3锻造过热的60钢锻坯;4改善T12钢的切削加工性能.说明直径为10nlm的45钢试样经以下温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织700C760C840C1100℃o.指出以下工件的淬火及回火温度,并说出回火后获得的组织45钢小轴要求综合机械性能好;60钢弹簧;T12钢挫刀.两根45钢制造的轴直径分别为10mm和100mm在水中淬火后横截面上的组织和硬度是如何分布的?
四、综合分析题.用门0钢制造形状简单的车刀,其工艺路线为锻造一热处理一机加工一热处理一磨加工1写出其中热处理工序的名称及作用2制定最终热处理即磨加前的热处理.的工艺标准,并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度.将45mm的T8钢加热到760℃并保温足够的时间,问采用什么热处理方法可以得到以下组织珠光体,索氏体,下贝氏体,屈氏体+马氏体,马氏体+少量剩余奥氏体.某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮外表有高的硬度HRC50而心部具有良好的韧性Ak40J原采用45钢调质处理再在凸轮外表进行高频淬火,最后低温回火,现因工厂库存的45钢已用完,只剩15钢,拟用15钢代替试说明1原45钢各热处理工序的作用;2改用15钢后,应按原热处理工序进行能否满足性能要求,为什么?3改用15钢后,为到达所要求的性能,在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺?.用20CrMnTi为材料制造汽车变速箱齿轮,试制定其热处理生产工艺请采用调质和渗碳两种方法,并比拟两者区别.由T12材料制成的丝锥,硬度要求为HRC60〜64生产中混入了45钢料,如果按T12钢进行淬火+低温回火处理,问其中45钢制成的丝锥的性能能否到达要求?为什么?.某工厂生产车床齿轮,要求齿面有较好的硬度与耐磨性,心部有较好的塑韧性原图纸设计用40Cr钢制造,因材料缺乏,工厂决定改用20Cr钢生产,试说明
(1)原40Cr钢为满足齿轮性能要求,应如何安排热处理工艺?试画出热处理标准图
(2)改用20Cr钢后,热处理工艺是否需改变?如需改变,试画出修改后的工艺标准图
(3)试分析两种钢,经不同工艺处理后,齿面与心部组织有何不同?.从以下材料中选择一种材料制造车刀(60Mn、
400、HT150和9材料)其工艺路线为:锻造一热处理1一机加工一热处理2—磨加工写出热处理
1、2的工艺名称及热处理2获得的组织.为以下材料的热处理工艺选择适宜的加热范围,并说明理由
(1)20钢淬火;
(2)20钢正火;
(3)40钢高温回火;14)T10钢淬火;
(5)T10钢正火;
(6)T10钢低温回火(温度选择用AclAcm等代号表示).甲、乙两厂生产同一种零件,均选用45钢,硬度要求220-250HB甲厂采用正火,乙厂采用调质处理,均能到达硬度要求,试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差异.试说明外表淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围方面的差异.两个45钢工件,一个用电炉加热(加热速度约为
0.3℃/S)另一个用高频感应电流加热(加热速度约为400C/S)问两者淬火温度有何不同?淬火后组织和机械性能有何差异?.低碳钢(
0.2%C)小件经930C5h渗碳后,外表碳含量增至
1.0%试分析经以下处理后表层和心部的组织
(1)渗碳后慢冷;
(2)渗碳后直接水淬并低温回火;
(3)由渗碳温度预冷到820℃(>An和Acm)保温后水淬,再低温回火;
(4)渗碳后慢冷至室温,再加热到780℃(<A门和Acm)保温后水淬,再低温回火.钢制外表淬火工件的工艺路线一般如何安排?在高频淬火前为什么要进行预备热处理?其常用的预备热处理有哪几种?.某拖拉机上的连杆是用
0.4%C的钢制成,其工艺路线如下锻造一正火一切削一调质一精加工最后要求硬度217HB〜241HB,试说明两次热处理的目的及其组织变化情况,并确定其加热温度和冷却方式.以渗碳为例,简要说明化学热处理的三个根本过程.试述真空渗碳零件的工艺路线.氮化的主要目的是什么?说明氮化的主要特点及应用范围.有一批35钢制成的螺钉,要求其头部在处理后硬度为35HRC~40HRC现在材料里混入少量T10钢和10钢问由T10钢和10钢制成的螺钉假设仍按35钢进行淬火处理时能否到达要求?为什么?.为了提高耐磨性,以下零件、工具应选择何种热处理工艺(包括预备热处理)?并画出各自的热处理工艺曲线
(1)15钢制离合器摩擦片;
(2)45钢制凸轮轴;
(3)T9钢制收割机刀片.钢材生产中的热处理多数情况下是哪种热处理工艺?在目的上与机械零件的热处理有何不同?实际生产中应更多地注意什么?.根据机械零件的加工工艺路线下料一锻造热处理
(1)一粗加工一热处理
(2)一精加工一热处理(3〕一精磨,对以下零件设计出适当的热处理工艺
(1)在低载荷下工作,要求耐磨性好的齿轮,选用15钢,要求硬度HRC58-
63.
(2)高速、中等载荷,要求齿面硬度高的齿轮,选用45钢,要求硬度HRC54-60
(3)高速、重载荷、形状复杂,要求改性变形小的齿轮,选用38CrMoAl钢,要求硬度Hv850以上C620车床主轴,与滑动轴承配合(要求较好的耐磨性,HRC52-58)承受一定冲击载荷,选用45钢.现有以下零件及可供选择的材料,给各零件选择适宜的材料,试制定其热处理生产工艺,并说明理由零件名称载重汽车变速箱齿轮、捆绑用丝、弹簧所用丝、高精密机床主轴;可选材料:20CrMnTi65Mn、40Cr
45、38CrMoAlA、
20.某学生在研究一种含Mn、M、Ni的低合金压力容器钢时,采用如下工艺处理铸锭-1200℃xl4hr处理一热加工-900℃xlhr处理一水冷一900℃xlhr处理-20℃/min连续冷却-660℃xl0hro
(1)试分析在此工艺流程中各种热处理的作用及可能的组织变化:2假设该合金钢板坯出现过热现象,怎么补救.DP800是一种高强度、高塑性的钢,主要含有铁素体和马氏体两相,其成分大体为Fe-
0.14C-
0.4Si-
1.87Mn-
1.0Cr+Mo-
0.05Nb+Ti-
0.037o参考Fe-C相图,试设计该合金含F+M两相组织的板材的大致生产工艺从铸锭开始,并简单分析每道热处理工艺后的组织变化参考均匀化退火+轧制+亚温淬火.将同一棒料上切割下来的4块45#试样,同时加热到850℃然后分别在水、油、炉和空气中冷却,说明各是何种热处理工艺?各获得何种组织?排列一下硬度大小.为改善可加工性,确定以下钢件的预备热处理方法,并指出所得到的组织20钢钢板;T8钢锯条;3具有片状渗碳体的T12钢钢坯
27.某齿轮要求具有高的耐磨性,并承受一定的冲击载荷,拟采用以下材料和热处理工艺145钢的淬火和低温回火;1245钢的高频淬火和低温回火;T8钢淬火和中温回火;20钢渗碳淬火和低温回火你认为哪种工艺比拟适宜?为什么?
28.为什么机床齿轮一般选用45或40Cr钢等材料制造,而汽车齿轮一般选用20CrMnTi20CrMnM钢等材料制造,请给出两类材料的加工路线,并指出采用不同热处理工艺的目的是什么?。