10．受冲击载荷的齿轮选用（ ）
（a） KT250－4（b）GCr9（c）Crl2MoV（d）20CrMnTi 11．高速切削刀具选用（ ）
（a）T8A （b）GCr15 （C）W6Mo5Cr4V2（d）9CrSi 12．桥梁构件选用（ ）
（a）40 （b）4Crl3 （c） 16Mn （d） 65Mn三种。 13．造手用锯条应当选用（ ）
（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火 13．什么是回火？回火的分类、因火的目的是什么？回火的四个阶段具有怎样的特点？ 如何避免回火脆性，相应回答回火冷却时应注意什么？
14．何谓冷处理？为何冷处理之后还要进行回火或时效？冷处理与二次淬火及二次硬化是不是一样的？以高速钢刃具生产工艺为例说明上述问题。
提示：冷处理之后仍存在淬火应力；二次硬化是高速钢重要的强化手段。
15．试说明下述组织结构及力学性能特点，并回答它们之间有何区别与联系？珠光体和球化组织；马氏体和回火马氏体；索氏体和回火索氏体；屈氏体和回火屈氏体。
16．T12钢加热到770℃后用图2-11所示各种方法冷却，分析其所得组织。
17．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，并比较两者区别。
18．共析钢的等温转变曲线与连续转变曲线有什么差别? 19．珠光体、索氏体、托氏体组织有什么区别?． 20．上贝氏体和下贝氏体比较，哪一种力学性能好?
21．板条马氏体和片状马氏体在组织与力学性能方面有什么不同?
22．共析钢加热到奥氏体状态后，以不同的速度连续冷却，都得不到下贝氏体，试用c曲线说明，怎样才可得到下贝氏体。
23．20、45、65、T8、T10、T12钢的淬火加热温度怎样确定?
24.现有20钢齿轮和45钢齿轮两种，齿轮表面硬度要求52HRC～55HRC，问采用何种热处理可满足上述要求。比较它们在热处理后的组织与力学性能的差别。
25.用热处理基本工艺曲线形式表示均匀化退火、完全退火、球化退火、淬火、回火等工艺。 26．说明下列零件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织和硬度： (1)45钢小轴(要求有较好的综合力学性能)。 (2)60钢弹簧。 (3)T12钢锉刀。
27．合金钢和碳素钢相比，具有哪些特点? 28．合金元素对淬火钢的回火转变有何影响?
29．为什么合金钢的淬透性比碳素钢高?试比较20CrMnTi与T10钢的淬透性和淬硬性。 30．为什么同样碳含量的合金钢比碳素钢奥氏体化加热温度高?
31．为什么轴承钢要具有较高的碳含量?在淬火后为什么需要冷处理?
32． 什么是钢的回火脆性？下列几种钢中，45 40Cr 35SiMn 40CrNiMo，哪类钢的回火脆性严重，如何避免？
第六章 基于固态相变的退火
问答题
１．JN-150重型载重汽车（载重量为8吨）变速箱中的第二、三档齿轮，要求心部抗拉强度为6b≥1100MMPa，ak=70J/c㎡;齿表面硬度HRC≥50～60，心部硬度HRC≥33—35。试合理选择材料，制定生产工艺流程及各热处理工序的工艺规范。
2．某柴油机曲轴技术要求如下；6b≥650MPa，ak=１５J/c㎡，轴体硬度ＨＢ＝240－300，轴颈硬度 HRC55。试合理选择材料，制定生产工艺路线和各热处理工艺的工艺规范。
３．高精度磨床主轴，要求变形小，表面硬度高（HV＞900），心部强区好，并有一定的韧性。问应选用什么材料，采用什么工艺路线？
4．试根据下列使用条件和对性能的要求指出应选用的材料和热处理： (1)不需润滑的低速无冲击齿轮。（不需耐腐蚀 低碳素钢 渗碳） (2)受中等载荷（?b≥400MPa)、在蒸汽及海水腐蚀条件下工作的齿轮。 （需耐腐蚀 高温渗氮）
(3)受中等载荷(?b≥500MPa)、高速受冲击，模数小于5mm的机床齿轮. （低三碳合金钢 渗碳）
(4)坐标镗床主轴，要求表面硬度≥850HV心部硬度为260HBS～280HBS，在滑动轴承内工作，精度要求极高。（高温碳氮共渗）
5．车床主轴要求轴颈部位硬度为54—58HRC，其余地方为20—25HRC，其加工路线为： 下料 锻造 正火 机加工 调质 机加工（精） 轴颈表面淬火 低温回火 磨加工 6．指出：（1）、主轴应用的材料： （2）、正火的目的
（3）、调质目的和大致热处理工艺 （4）、表面淬火目的 （5）、低温回火目的及工艺 （6）、轴颈表面组织和其余地方组织
7．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达到要求？为什么？ 8．填写下列材料在该加热温度下的组织(15分) 材料 温度℃ 组织 温度℃ 组织 温度℃ 组织 45 ：820 950 680 T10 ：680 780 830
注：已知 45钢Ac3=780℃ T10的Acm=810℃
9．试就下列四个钢号：20CrMnTi、65、T8、40Cr讨论下列问题： （１） 在加热温度相同的情况下，比较其淬透性和淬硬性，并说明理由； （２） 各种钢的用途，热处理工艺，最终的组织。
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。 （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。 第七章 形变热处理 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。 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。
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。
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。 第八章 化学热处理
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