28. 38CrMoAl钢制的零件经过表面( )以后,表面硬度可达到800 HV以上(>67 HRC),零件的心部
组织为( )。 四、单项选择
1. 珠光体向奥氏体转变时,奥氏体晶核最容易在( )形成。
A,铁素体内 B,渗碳体内 C,铁素体渗碳体相界面 D,上述三种情况均可 2. 亚共析钢完全奥氏体化的温度应该在( )以上。 A, Ar1 B, AC1 C, Ar3 D, AC3
3. 球状珠光体向奥氏体转变的速度( )于片状珠光体向奥氏体的转变速度。 A,大 B,小 C,等 D,无法确定
4. 优质钢(镇静钢)一般都是( )脱氧的,因此热处理(<930℃)时晶粒不容易长大。 A,用铝 B,用硅铁 C,用锰铁 D,不
5. 所列诸钢中,C曲线(过冷奥氏体等温转变曲线)最靠右的钢是( )。 A,45 B,60 C,T8 D,T12
6. 淬火加热时奥氏体含碳量越高,淬火至室温后钢中的残余奥氏体量( )。 A,越少 B,越多 C,不变化 D,不能确定 7.马氏体的硬度取决于( )。
A,钢的含碳量 B,钢中合金元素含量 C,奥氏体的含碳量 , D,淬火冷却速度 8.完全退火的加热温度范围在( )。
A,A c1以下 B, Ac1~Ac3之间 C, Ac3以上 D, Accm以上 9.一般碳钢球化退火的温度常选在( )。
A, Ac1+20~30℃ B, Ac3+20~30℃ C,Accm+20~30℃ D, Accm+50~80℃ 10.共析钢片状珠光体的硬度( )球状珠光体的硬度。 A,大于 B,小于 C,等于 D,无法确定 11.为改善切削加工性能,低碳钢应进行( )。 A,完全退火 B,球化退火 C,扩散退火 D,正火 12.为改善切削加工性能,高碳工具钢应进行( )。
A,完全退火 B,球化退火 C,再结晶退火 D,正火 13.中碳钢正火后的强度比退火后的( )。 A,低 B,高 C,相似 D,不能确定 14.过共析碳钢的正常淬火加热温度是在( )。
A, Ac1+30~50℃ B, Ac1+50~80℃ C, Ac3+30~50℃ D, Accm+30~50℃
15. 40钢在Ac1+30~50℃淬火组织中的马氏体硬度比在Ac3+30~50℃淬火组织中的马氏体硬度( )。 A,高 B,低 C,相等 D,无法确定
16. T10钢正常淬火后,马氏体的含碳量( )钢的含碳量。 A,等于 B,小于 C,大于 D,不能确定 17. 作为淬火介质,油、水、盐水的冷却能力为( )。
A,依次降低 B,依次升高 C,先升高后降低 D,先降低后升高 18. 45钢零件正常淬火后,其硬度大约为HRC( )左右。 A,45 B,55 C,65, D,75
19. 15钢零件正常淬火后,其马氏体形态为( )。
A,针片状 B,针片状和板条状 C,板条状 D,粗片状 20. 65钢零件正常淬火后,其马氏体形态为( )。
A,针片状 B,针片状和板条状 C,板条状 D,粗粒状
21. 共析钢小件(φ5MM),淬火后得到马氏体和屈氏体组织,是因为淬火( )。 A,加热温度>Ac3 B,加热温度<Ac3 C,冷却速度>VK D,冷却速度略小于VK 22. 钢的回火一般是在( )后进行的。 A,退火 B,正火 C,淬火 D,渗碳 23. 调质处理是在淬火后再进行( )。
A,低温回火 B,中温回火 C,高温回火 D,时效 24. 所列组织中,硬度最高的是( )。
A,下贝氏体 B,回火屈氏体 C,针片状马氏体 D,板条状马氏体 25. 钢的淬透性主要取决于( )。
A 钢中的含碳量 B 钢中的合金元素及含量 C 钢的淬火冷却速度 D 工件的截面尺寸 26. 钢的淬硬性主要取决于( )。
A 钢中的含碳量 B 钢中的合金元素及含量 C 淬火冷却速度 D 工件的截面尺寸 27. 在其他条件相同时,提高淬火温度,可使淬透性( )。 A,降低 B,提高 C,不变 D,不能确定
28. 两个截面尺寸相同的碳钢大件,淬水获得的淬硬层深度比淬油的淬硬层深度( )。 A,大 B,小 C,相近 D,不能确定 29. 高频淬火所用的电流频率一般为( )。
A,50Hz B,500~2500Hz C,8000~10000Hz D,200~300kHz
30. 高频淬火的淬硬层深度一般为( )。
A,1~2MM B,5~10MM C,>10MM D,>20MM 31. 在工作时承受弯曲、扭转应力的零件,一般要求( )。
A,淬透 B,淬硬层任意 C,有一定的淬硬层深度 D,上述各种情况皆宜 32. 灰口铸铁的汽缸套,为了提高内壁的耐磨性,一般进行( )。 A,渗碳 B,氮化 C,等温淬火 D,表面淬火 33. 钢进行渗碳的温度一般在( )左右。
A,800~850℃ B,850~900℃ C,900~950℃ D,950~1000℃ 34. 渗碳后零件的表层含碳量一般在( )左右。 A,0.7% B,1.0% C,1.3% D,1.5% 五、简答
1. 什么叫热处理,热处理与其它加工方法的区别是什么?
2. 奥氏体晶粒长大对机械性能有何影响?奥氏体晶体粒度有何实用意义?奥氏体本质晶粒度与实际晶粒
度有何区别与联系?
3. 为什么用铝脱氧的钢及加入少量Ti、Zr、V、Nb、Mo、W等合金元素的钢都是本质细晶粒钢?奥氏
体晶粒大小对转变产物的机械性能有何影响?
4. 简述钢的含碳量和原始组织对钢的奥氏体化的影响。
5. 指出共析碳钢加热时奥氏体形成的几个阶段;并说明亚共析碳钢及过共析碳钢奥氏体形成的主要特
点。
6. 指出影响奥氏体形成速度和奥氏体晶粒度的因素。
7. 指出A1 、A3、 Acm,Ac 1、Ac3、Accm,Ar 1, Ar3,Arcm各临界点的意义。 8. 珠光体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点? 9. 贝氏体类型组织有哪几种?它们在形成条件、组织形态和性能方面有何特点?
10. 马氏体组织有哪几种基本类型?它们的形成条件、组织形态、性能有何特点?马氏体的硬度与含碳量
关系如何?
11. 何谓连续冷却及等温冷却?绘出这两种冷却方式的示意图。
12. 过冷奥氏体等温转变曲线与连续冷却转变曲线有何差异? 一般实际生产中惯用的是哪一种? 13. 说明共析钢C曲线各个区各条线的物理意义,并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。
14. 共析碳钢加热至760°C并保温足够时间,问采用什么样的冷却工艺(在C曲线上描出工艺曲线)得到
珠光体、索氏体、屈氏体、上贝氏体、下贝氏体、屈氏体+马氏体、马氏体+少量残余奥氏体等组织。
15. 临界冷却速度VK大小受哪些因素影响?与钢的淬透性有何关系? 16. 说明Ms、Mf的意义,并指出影响Ms、Mf位置的主要因素。
17. 残余奥氏体的存在对钢件的质量有何影响?用什么方法减少或消除残余奥氏体? 18. 退火的目的是什么?生产上常用的退火操作有哪几种?指出退火操作的应用范围。 19. 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? 20. 说明完全退火,球化退火和去应力退火的目的、用途和组织变化;
21. 从热处理工艺(加热、冷却)、获得的组织、机械性能、去除残余应力、细化晶粒和生产率等方面,
说明45钢退火(完全退火)和正火的主要区别。
22. 退火与回火都可以消除钢中内应力,问两者在生产中一般能否通用?为什么? 23. 确定下列钢件的退火工艺,并指出退火目的及退火后的组织:
经冷轧后的15钢板;ZG35的铸钢齿轮;具有片状珠光体的T12钢坯;弹簧钢丝(强化的)经冷卷成的弹簧;消除60钢锻件的过热组织;低碳钢钢丝多次冷拉之间;T10钢车床顶尖锻造以后。
1. 指出下列钢件正火的主要目的及正火后的显微组织? (1) 20钢齿轮;45钢小轴;T12钢锉刀。
1. T12钢作工具,机加工前应采用何种热处理方法?为什么?说明其加热温度、冷却方式及所得的组
织。
2. 钢获得马氏体组织的条件是什么?与钢的珠光体转变及贝氏体转变比较,马氏体相变有何特点? 3. 淬火的目的是什么?亚共析碳钢与过共析碳钢淬火加热温度如何选择,试从获得的组织及性能方面加
以说明,
4. 有二个含碳量为1.2%C的碳钢薄试样,分别加热至780℃和860℃并保温相同时间,使之达到平衡
状态,然后以大于VK的冷却速度冷至室温,试问:哪个温度淬火后马氏体晶粒较粗大?哪个温度淬火后马氏体中含碳量较高?哪个温度淬火后残余奥氏体较多?哪个温度淬火未溶碳化物较少?你认为哪个温度淬火合适?为什么?
5. 为什么一般情况下亚共析钢采用完全(奥氏体化)淬火,过共析钢采用不完全淬火? 6. 某45钢(钢料是合格的)零件,淬火后出现硬度不足,试分析产生原因。
7. 45钢(Ac1=730℃, Ac3=780℃)分别加热至700℃,760℃,830℃,1040℃时的组织以及在水中冷
却后的组织。
8. 判断T10钢(Ac1=730℃,Accm=800℃)分别加热至760℃,830℃时的组织和经水冷后的组织。 9. 常用的淬火方法有哪几种?说明它们的主要特点及应用范围。 10. 淬火内应力是怎样产生的?它与哪些因素有关?
11. 常用的淬火冷却介质有哪些?说明其冷却特性、优缺点及应用范围。
12. 淬透性与淬硬层深度有何联系和区别?影响淬透性的因素有哪些?用什么方法提高钢的淬硬层深度?
13. 钢的淬硬层深度是怎样规定的?用什么方法测定结构钢的淬透性?怎样表示钢的淬透性值? 14. 机械设计中应如何考虑钢的淬透性?
15. 回火的目的是什么?常用的回火操作有哪几种?指出各种回火操作得到的组织、性能及其应用范围。
16. 简述淬火钢在回火过程中的组织转变。
17. 残余奥氏体对钢淬火后的性能有何影响?用什么方法可以减少残余奥氏体的数量? 18. 淬硬性和淬透性有什么不同?决定淬硬性和淬透性的因素是什么?
19. 从材料、表面层组织、性能特点、应用范围等方面比较各种表面热处理方法的异同。
20. 含碳量为1.1%的工具钢,加热至880℃淬火后发现硬度不足,脆性很大,试分析原因,并提出改进
措施。
21. 试比较下列材料不同热处理后硬度值的高低,并说明原因: (1) 45钢分别加到到700℃,750℃,840℃后水冷; (2) T12钢分别加热到700℃、750℃、900℃后,水冷。
1. 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?正火?切削?调质?精加工。最
后要求:硬度217~241 HB,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。
2. 用15钢生产f20 mm′50 mm的渗碳件,采用两次淬火加回火工艺,试说明其全部热处理过程中,
表层与心部材料的组织变化过程。
3. 某机床传动齿轮,要求表面硬度为55 HRC,转速不高,载荷不等,试选择两种以上不同类型材料,
并决定其热处理方法,加热温度及最终组织。
4. 45钢经调质处理后要求硬度为217~255 HB,但热处理后发现硬度偏高,问能否依靠减慢回火时的
冷却速度使其硬度降低?若热处理后硬度偏低,能否靠降低回火时的温度,使其硬度提高?说明其原因。
5. 有一批35钢制成的螺钉,要求其头部在处理后硬度为35~40HRC。现在材料最混入少量T10钢和1
0钢。问由T10钢和10钢制成的螺钉若仍按35钢进行淬火处理时,能否达到要求?为什么?
6. 为了提高耐磨性,下列零件、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。
7. 某汽车5mm厚的钢板弹簧选用65钢,要求硬度为321~402HB,试说明①热处理前对材料质量要
求;② 所需热处理方法,及每一热处理工序后的组织。
8. 表面淬火的目的是什么?常用的表面淬火方法有哪些?比较它们的优缺点及应用范围。
9. 试述感应加热零件淬硬层深度的确定原则,并指出在下列不同工作条件下的零件应选用淬硬层深度及
相应的设备。(1)工作与摩擦条件下的零件;(2)承受扭曲、压力负荷的零件;(3)承受扭曲、压力负荷的大型零件。
10. 为了合理分布淬硬区及防止变形开裂,轴类及齿轮类零件感应加热时应注意那些问题?
11. 渗碳的主要目的是什么?渗碳层深度一般是怎样规定的?怎样选择渗碳层深度?以汽车拖拉机齿轮为
例加以说明。
12. 试述一般渗碳零件的工艺路线及其技术条件的标注。
13. 氮化的主要目的是什么?说明氮化的主要特点及应用范围。
14. 碳氮共渗的主要目的是什么?中温气体碳氮共渗与气体渗碳相比有何优缺点? 15. 以渗碳为例,简要说明化学热处理的三个基本过程。
16. 45钢零件在高频淬火以前为什么要进行预备热处理?常用预备热处理有哪几种?
17. 为什么工件经淬火后会产生变形,有的甚至开裂?减少淬火变形及防止开裂有哪些途径?
18. 指出下列组织的主要区别:片状珠光体与粒状珠光体;索氏体与回火索氏体;屈氏体与回火屈氏体;
马氏体与回火马氏体。
19. 甲、乙两厂生产同一零件,材料均由45钢制造,硬度要求220~250 HB,甲厂采用正火,乙厂采用
调质均达到硬度要求,试分析甲、乙两厂产品组织和性能的差别。
20. 表面淬火、渗碳、氮化都是表面强化的热处理工艺,请说明它们在性能、用钢、应用范围等方面的差
别。 第七章 合金钢 一、判断
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17. 18. 19.
低合金钢退火状态的室温基本相是铁素体和渗碳体。
溶入奥氏体中的所有合金元素,都能降低钢的淬火临界冷却速度。 各种渗碳钢制造的零件都可以在渗碳后进行直接淬火。 GCr15钢可用于制造精密的零件、量具和冷作模具。
9SiCr钢适宜制造要求热处理变形小、形状复杂的低速薄刃刀具,如板牙、铰刀。
在W18Cr4V中合金元素的主要作用,钨是提高钢的淬透性,钒是提高钢的热硬性,铬是细化晶粒。 耐磨钢ZGMn13经水韧处理后,其金相组织是马氏体,因此硬度高、耐磨。 1Cr18Ni9比1Cr13钢的强度、硬度、塑性均高。
量具在使用和保存过程中的尺寸变化主要是因为:残余奥氏体转变,马氏体分解和残余应力松弛而引起的。
为保持量具的高精度,除正确选用材料外,还必须进行淬火、冷处理、低温回火和人工时效处理。 45钢是调质钢,不管用它做何种零件,都要进行调质处理。 不锈钢中的含碳量越多,则抗蚀性越好。
高速钢刀具,为满足热硬性的要求,常用最终热处理方法为淬火+低温回火。 高速钢中的粗大碳化物可通过热处理使之细化。
合金调质钢中加入钼,主要是防止、减轻第二类回火脆性。 合金结构钢中加入硼,主要是为了提高钢的淬透性。 GCr15SiMn钢属于高合金钢。
40Cr钢在正常淬火加热条件下,水淬比油淬的淬透性好,小件比大件的淬透性好。 5CrMnMo钢制的小型热锻模,应进行淬火+低温回火。
二、填空
1. 2. 3. 4. 5.
按用途分,合金钢可分为( )钢、( )钢、( )钢。
按合金元素总含量分,合金钢可分为( )钢、( )钢、( )钢。
指出下列钢的质量级别:16Mn为( )钢,35SiMn为( )钢,20Cr2Ni4A为( )钢。 普通低合金结构钢的使用状态为( ),锰的作用是( )。
为了改善钢的切削加工性能,在易切削结构钢中通常加入的合金元素有( )、( )和( )等。
6. 写出下列钢的种类名称:35CrMnMo为( )钢,16Mn为( )钢,Y12 为( )钢。