10.某工厂生产一种柴油机的凸轮,其表面要求具有高硬度(>HRC50),而零件心部要求具有良好的韧性(ak50>j/c㎡),本来是采用45钢经调质处理后再在凸轮表面上进行高频淬火,最后进行低温回火。现因工厂库存的45钢已用完,只剩下15号钢,试说明以下几个问题。 (1) 原用45钢各热处理工序的目的。 (2) 该用15钢后,仍按45钢的上述工艺路线进行处理,能否满足性能要求?为什么?
改用15钢后,应采用怎样的热处理工艺才能满足上述性能要求?为什么?
11.20mm的小轴,经930℃,5小时渗碳后,表面碳的质量分数增加至1.2%分析经下列热处理后表面及心部的组织:?13.用20钢制造的 (1)渗碳后缓冷到室温。
(2)渗碳后直接淬火,然后低温回火。
(3)渗碳后预冷到820℃,保温后淬火,低温回火。
(4)渗碳后缓冷到室温,再加热到880℃后淬火,低温回火。 (5)渗碳后缓冷到室温,再加热到780℃后淬火,低温回火。
12.有一根φ30mm的轴,受中等的交变载荷作用,要求零件表面耐磨,心部具有较高的强度和韧性,供选择的材料有16Mn、20Cr、45钢、T8钢和Crl2钢。要求:1)选择合适的材料;2)编制简明的热处理工艺路线;3)指出最终组织。 13.W18Cr4V钢的Ac1为820℃,若以一般工具钢Ac1+30~50℃的常规方法来确定其淬火温度,最终热处理后能否达到高速切削刀具所要求的性能,为什么?其实际淬火温度是多少?W18Cr4V钢刀具在正常淬火后都要进行560℃三次回火,这又是为什么?
14.为下列材料的热处理工艺选择合适的加热范围,并说明理由。(1)20钢淬火;(2)20钢正火;(3)40钢高温回火;(4)T10钢淬火;(5)T10钢正火;(6)T10钢低温回火
(温度选择用Ac1,Acm等代号表示)
15.用9SiCr 制造一丝锥,试制定其热处理工艺,并说明每一工序的目的。
16.有T10A,60Mn,20Cr, HT150四种材料,请选择一种材料制造一个运行速度较高,承受负荷较大且有冲击的传动齿轮,并写出该齿轮的热处理工艺路线,说明每道热处理工艺的作用和组织。
17. 将Φ5mm的T8钢试样,加热至760℃,保温足够时间,用下列冷却工艺,将获得
何种组织?
(1) 620℃ 等温退火; (2)油淬火; (3)随炉冷却;(4)400℃等温淬火; (5)水淬火(6)水淬火150℃,马上加热到300℃等温足够时间。
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(7)水淬火150℃,马上加热到500℃等温足够时间。
18. 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:(共18分)
(1)原40Cr钢为满足齿轮性能要求,应如何安排热处理工艺?试画出热处理规范图。
(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规范图。
(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?
19.从下列材料中选择一种材料制造车刀(60Mn、40Cr、HT150和9SiCr),其工艺路线为:锻造—热处理1—机加工—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。 一. 填空题
1. 形变热处理是将 与热处理时的 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。
2. 形变热处的分类按温度分 形变热处理和 形变热处理(预形变热处理,综合形变热处理);按相变分 型和 型形变热处理。
3. 形变热处理不是简单的形变强化及相变强化的叠加,也不是变形与热处理的组合,是 与 互相影响、互相促进的一种工艺。
4. 合金在热变形终了后在余热的作用下,发生一系列软化过程,包括 、 和 。
5. 低温形变热处理的典型工艺是 6. 低温形变热处理的应用只适用于 极为稳定的合金钢。
7. 预形变热处理的典型工艺是在正式淬火、时效前预先进行一次 。 8. 低温形变热处理是将钢奥氏体化后,过冷至奥氏体稳定性高且低于 温度范围内变形。 9. 低温、高温形变热处理的共同特点是 与 相结合。形变与扩散相变相结合的形变热处理是钢中 与 、 等转变相结合的形变热处理。 二.问答题:
1. 简述钢经低温形变热处理获得超高强度原因。
2. 合金本性是高温形变热处理里的主要影响因素,试分析具有哪些属性的合金比较适合进行高温形变热处理,为什么?
3. 热加工条件是高温形变热处理里的主要影响因素,试分析具有哪些属性的热加工比较适合进行高温形变热处理,为什么?
4. 试分析在高温形变热处理时热轧,热挤压两种热加工艺的特点。
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5. 简述实现预形变热处理的必要条件并解释其原因。
6. 试分析低温形变热处理工艺.(淬火→冷变形→时效)中,冷变形所起的作用。
7. 试比对同一合金经低温形变热处理与普通热处理后的性能差异。
8. 简述低温形变热处理对时效型合金性能的影响,并分析其原因。
9. 简述形变热处理控制工艺的工艺要点。
10. 简述钢中的主合金元素在形变热处理控制工艺中的作用。
11. 简述钢在形变热处理控制工艺中加入微合金元素的目的。
12. 某合金的形变热处理工艺流程如下图所示,试分析其工艺特点及要求,并比对此合金与普通热处理后的性能差异。
13. 某合金的形变热处理工艺流程如下图所示,试分析其工艺特点及要求,并比
对此合金与普通热处理后的性能差异。
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14. 某合金的形变热处理工艺流程如下图所示,试分析其工艺特点及要求,并比
对此合金与普通热处理后的性能差异。
15. 某合金的形变热处理工艺流程如下图所示,试分析其工艺特点及要求,并比
对此合金与普通热处理后的性能差异。
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16. 列举几道工艺流程如下:
(1) 淬火—自然时效—冷变形—人工时效 (2) 淬火—人工时效—冷变形—人工时效 (3) 淬火—温变形—人工时效
比对同一合金经低温形变热处理与普通热处理后的性能差异。
1. 化学热处理是 对金属制件综合地施以 作用和 作用的热处理形式。在一般情况下,它是将放置在 介质中的金属制件加热至一定的温度,把活性介质中的某些元素(金属或非金属)渗入制件的表层,以改变表层的 和 。 2. 在一定的外界条件下(例如真空),化学热处理也可以借助高温时金属制件内部元素的 逸出,以去除制件中的某些 。
3. 化学热处理时,渗入元素进入制件表层通常包括以下三个基本过程,即 、 和 。
4. 钢件渗碳的目的:提高低碳钢件的 、 及 。 5. 渗碳方法按渗碳时化学介质(渗碳剂)的不同分为:(1) 渗碳;(2) 渗碳;(3)液体渗碳
6. 渗碳工艺 主要的工艺参数是 温度和 。(1)渗碳温度:900~950?℃;?在这种温度 下,渗碳速度较高,奥氏体晶粒也不至过分粗化。(2)渗碳时间视渗碳方法、渗碳速度以及所需的渗层深度而定。
7. 渗碳缓冷后的组织主要取决于钢的成分和渗层含碳量。若渗碳后表面含碳量稍高于共析成分,其缓冷后的组织自外至内的顺序为:(1) ;(2) ; (3) ;(4)心部 组织。
8. 用工艺示意图表示渗碳 →预冷→直接淬火→低温回火热处理工艺(气体渗碳后,一般是自渗碳温度预冷至860~840℃,然后直接淬火)。并说明 预冷的作用。
9. 请用工艺示意图表示渗碳 →一次淬火→低温回火热处理工艺。并说明一次淬火时加热温度的选择及原因。
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