《金屬材料熱處理》思考題

《金屬材料熱處理》思考題（成型09級(jí)）第1章緒論第2章固態(tài)相變概論金屬固態(tài)相變的主要類型、特點(diǎn)金屬固態(tài)相變按相變前后熱力學(xué)函數(shù)（2）（3）相變方式分為哪幾類？金屬固態(tài)相變主要有哪些變化？金屬固態(tài)相變有哪些特點(diǎn)？固態(tài)相變的驅(qū)動(dòng)力和阻力包括什么？加以說明。固態(tài)相變的過程中形核和長大的方式是什么？加以說明。何謂熱處理？熱處理的目的是什么？熱處理在機(jī)械加工過程中作用有那些？熱處理與合金相圖有何關(guān)系？、Ａr1、Ａc3、Ａrcm一些概念：固態(tài)相變、熱處理、平衡轉(zhuǎn)變、不平衡轉(zhuǎn)變、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、多形性轉(zhuǎn)變、共析轉(zhuǎn)變、包析轉(zhuǎn)過程、傳質(zhì)過程、協(xié)同型方式長大、非協(xié)同型方式長大、切變機(jī)制、臺(tái)階機(jī)制第3章鋼的熱處理原理與工藝第1節(jié)1、奧氏體的組織、結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。2、從成分和工藝角度說明如何細(xì)化奧氏體晶粒?3．以碳擴(kuò)散的觀點(diǎn)說明奧氏體的長大機(jī)理。4成與共析鋼的奧氏體的形成有何異同？為什么有剩余滲碳體溶解過程？5、影響奧氏體轉(zhuǎn)變速度的因素有哪些？如何影響？合金鋼的奧氏體轉(zhuǎn)變的有什么特點(diǎn)？6、影響奧氏體晶粒度的因素有哪些？如何影響？注意合金元素的影響。第2節(jié)試設(shè)計(jì)一種采用金相硬度法測定共析鋼TTT（TTT）0.77%的鋼的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖，并回答下列問題：說明圖中各線、區(qū)的意義。該圖為何呈CTTT（5）TTT3、請(qǐng)繪制含碳量為0.77%的鋼的過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖，并回答下列問題：說明圖中各線、區(qū)的意義。該圖為何無貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)？?非共析鋼和共析鋼的CCT?何謂臨界淬火冷卻速度第3節(jié)珠光體有哪兩種基本形態(tài)？它們?cè)诹W(xué)性能上有何差異？珠光體的強(qiáng)度和塑性隨珠光體片層間距降低而增大，為什么？共析鋼的片狀珠光體形成有哪兩個(gè)基本過? 非共析鋼和共析鋼的珠光體的形成有何異同?獲得粒狀珠光體的方法。退火、正火的定義、目的和分類的定義、目的、工藝參數(shù)（過共析鋼不能采用完全退火？）等溫退火的定義、目的、工藝參數(shù)不完全退火的定義、目的、工藝參數(shù)的定義、目的、工藝參數(shù)、類型擴(kuò)散退火（均勻化退火）10.去應(yīng)力退火的定義、目的、工藝參數(shù)、類型再結(jié)晶退火的定義、目的、工藝參數(shù)、類型4節(jié)馬氏體和馬氏體轉(zhuǎn)變的定義。比較低碳馬氏體和高碳馬氏體的組織形態(tài)、亞結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能。4.Ms點(diǎn)有什么物理意義？5．馬氏體轉(zhuǎn)變有哪些主要特點(diǎn)？馬氏體的力學(xué)性能有何特點(diǎn)？為什么（馬氏體相變強(qiáng)化機(jī)制馬氏體的強(qiáng)度和韌性與含碳量與亞結(jié)構(gòu)的有什么關(guān)系？（亞共析鋼與過共析鋼）殘余應(yīng)力分類、形成原因和變化規(guī)律、殘余應(yīng)力分布Ac3以上完全Ａ化后淬火呢？過共析鋼的淬火加熱溫度為什么選擇在Ac1～Ac3之間？)。解釋45鋼加熱到750℃淬火，硬度低的原因。從獲得組織與性能方面考慮亞共析鋼與過共析鋼淬火加熱溫度應(yīng)如何選擇？如何選擇淬火法淬透性、淬硬性與淬硬層深度的區(qū)別淬火加熱時(shí)有哪些缺陷？如何防止？14.有退火態(tài)的45（臨界點(diǎn)Ac1=730Ac3=780℃和T12A（臨界點(diǎn)Ac=730Accm=820℃）700含碳量為1.2%（Ac1=730℃,Accm=830℃）4570075084051、淬火鋼在回火過程中組織變化如何？2、淬火鋼在回火過程中力學(xué)性能發(fā)生什么變化？3X什么特點(diǎn)？）4、淬火鋼在回火過程中碳化物的轉(zhuǎn)變方式有哪幾種？試舉例說明。5、何謂第一、第二類回火脆性？它們各有什么特征？如何避免或消除？6(a(b工藝上有何差異。第6節(jié)1上貝氏體和下貝氏體在組織形態(tài)和力學(xué)性能上有什么差異？比較上貝氏體和下貝氏體的組織形態(tài)。貝氏體的形成機(jī)理。魏氏組織對(duì)鋼的力學(xué)性能的影響。的完全性、轉(zhuǎn)變的產(chǎn)物與其形態(tài)和組成、產(chǎn)物的硬度。試就合金元素對(duì)鋼的鐵素體性能影響，碳化物形成傾向，淬透性，回火穩(wěn)定性，回火脆性，奧氏體晶粒長大傾向等六個(gè)方面總結(jié)下述元素在鋼中所起的作用：Si，Mn,Cr,Mo,V,Ti,Ni第7節(jié)1、以氣體滲碳為例說明化學(xué)熱處理原理.2、表面淬火的定義、目的和特點(diǎn)。表面淬火與化學(xué)熱處理的區(qū)別3、滲碳、滲氮、碳氮共滲、滲硼的定義、滲層組織、性能特點(diǎn)Ф5mmT8760℃并保溫足夠時(shí)間，問采用什么樣的冷卻工藝可得到如下組織：珠光體，索氏++少量殘余奧氏體。請(qǐng)畫出C曲線并在其上描繪出工藝曲線示意圖。20鋼齒輪；⑵45T12鋼銼刀。生產(chǎn)中常用增加鋼中珠光體量的方法來提高來亞共析鋼的強(qiáng)度，問用何種熱處理工藝？為什么？某一用45→→→→→→高頻感應(yīng)加熱+磨削。請(qǐng)說明各熱處理工序的目的與熱處理后的組織。．選擇下列零件的熱處理方法并編寫簡明的工藝路線（選用鍛造毛坯，且鋼材具有足夠的淬透性：⑴某機(jī)床變速箱齒輪（模數(shù)m=4）要求齒面耐磨，心部強(qiáng)度和韌性要求不高，材料選用45鋼；⑵某機(jī)床主軸，要求有良好的綜合力學(xué)性能，軸頸部分要求耐磨～，材料選用5鋼；。⑷M12絲錐，要求刃部硬度為60～62HRC，柄部硬度為30～40HRC，材料選用T12A。說明經(jīng)下列熱處理后的組織和性能（綜合應(yīng)用，結(jié)合現(xiàn)在學(xué)的部分）38CrMoAlA（））調(diào)質(zhì)處理后滲氮40Cr（）（）調(diào)質(zhì)處理后軟氮化3）調(diào)質(zhì)處理后高頻淬火35CrMo、42CrMo（））調(diào)質(zhì)處理后軟氮化（3）調(diào)質(zhì)處理后高頻淬火、、5（））（）完全退火20鋼92℃滲碳后表層碳濃度為1.2（）2）））低溫回火20Cr鋼制零件（直徑為1.0%，分別（2）低溫回火20Cr、18CrMnTi、20CrMnTi30CrMnTi鋼制零件（碳氮共滲后（2）火并低溫回火45鋼（1）鹽浴滲硼、（2）不完全退火65Mn、60Si2Mn淬火后中溫回火W18Cr4V、Cr12MoV、4Cr13奧氏體化后空冷奧氏體起始晶粒度、本質(zhì)晶粒度和實(shí)際晶粒度片狀珠光體和粒狀珠光體珠光體、屈氏體和索氏體板條馬氏體和片狀馬氏體相變強(qiáng)化、固溶強(qiáng)化和時(shí)效強(qiáng)化奧氏體、過冷奧氏體和殘余奧氏體下貝氏體、高碳回火馬氏體和高碳馬氏體上貝氏體和下貝氏體索氏體和回火索氏體屈氏體、回火屈氏體粒狀珠光體、回火索氏體回火抗力、二次淬火和二次硬化原位析出和離位析出第一類回火脆性和第二類回火脆性TTT圖和CCT圖（過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變圖和過冷奧氏體連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變圖）先共析鐵素體、無碳化物貝氏體和魏氏體鐵素體組織淬透性、淬硬性和淬透層深度熱應(yīng)力、組織應(yīng)力和殘余應(yīng)力等溫冷卻轉(zhuǎn)變、等溫退火和等溫淬火表面淬火和化學(xué)熱處理調(diào)質(zhì)處理與變質(zhì)處理球化退火與完全退火正火與完全退火過熱與過燒第6章鋼的合金化與其熱處理1、鋼材的分類方法，鋼材編號(hào)原則和方法2、合金元素在鋼中的存在形式、作用3（1）合金元素與鐵和碳的相互作用2）合金元素對(duì)F－FC（）合金元素對(duì)鋼加熱轉(zhuǎn)變的影響（）合金元素對(duì)鋼過冷A）合金元素對(duì)鋼回火轉(zhuǎn)變的影響4、根據(jù)所學(xué)知識(shí)談?wù)劷饘俨牧先绾潍@得細(xì)小的晶粒？5、說明鉻、鉬元素在下列鋼中的作用： (1)35CrMo (2)38CrMoAlA (3)W6Mo5Cr4V2 (4)12Cr1MoV (5)5CrMnMo6、常用的鋼種:上課時(shí)列舉的鋼號(hào)7、構(gòu)件用鋼的工作特點(diǎn)、性能要求和設(shè)計(jì)選擇原則8、普通低合金高強(qiáng)度鋼的合金化原則9、調(diào)質(zhì)鋼的性能要求、成分和合金化（合金化原則）特點(diǎn)、常用牌號(hào)和熱處理特點(diǎn).10、彈簧鋼鋼的性能要求、成分和合金化（合金化原則）特點(diǎn)、常用牌號(hào)和熱處理特點(diǎn).11、滾動(dòng)軸承鋼的性能要求、成分和合金化（合金化原則）特點(diǎn)、常用牌號(hào)和熱處理特點(diǎn).12、滲碳鋼的的性能要求、成分和合金化（合金化原則）特點(diǎn)、常用牌號(hào)和熱處理特點(diǎn).某廠生產(chǎn)的汽車變速齒輪采用20CrMnTi部鍍銅→滲碳→預(yù)冷淬火→→低溫回火→噴丸→磨齒，問：(1)種熱處理工藝的目的是什么？以CA—10B載重汽車變速箱中間軸的三檔齒輪為例（齒輪材料為20CrMnTi）說明滲碳鋼加工工藝。其加工工藝流程為：下料→鍛造→正火（退火）→機(jī)械加工齒形→滲碳（930℃）→預(yù)冷淬火（830℃）→低溫回火0℃）→磨削精加工→裝配。請(qǐng)分析工藝路線，回答下列問題）正火（或退火）（2）滲碳的目的，預(yù)冷淬火后的組織（3）低溫回火的目的、回火后的組織和性能。有一塑料模具型腔較為復(fù)雜,要求有一定的強(qiáng)度和耐磨性,20CrMnTi鋼制造,其工藝路線如下下料―→鍛造―→熱處理1`―→粗加工―→高溫回火―→加工成形―→熱處理2請(qǐng)分,（1）熱處理1的工藝類型、目的、組織與性能2）熱處理2規(guī)程與處理后的組織和性能特點(diǎn)（3）高溫回火的目的調(diào)質(zhì)鋼零件的熱處理例如某型號(hào)車床主軸為多階梯中小尺寸軸，工作時(shí)承受交變彎曲和扭轉(zhuǎn)應(yīng)力，有時(shí)有沖擊作用，花鍵等部分常有磕碰或相對(duì)滑動(dòng)，其屬于中速中載有滾動(dòng)軸承的工作軸，可選45鋼或40Cr鋼。其加工工藝路線為：下料--鍛造--預(yù)備熱處理--粗加工--調(diào)質(zhì)--銑鍵槽--局部感應(yīng)淬火--磨削精加工--裝配。（1）預(yù)備熱處理的目的、工藝類型與處理后的組織（2）調(diào)質(zhì)處理的工藝、調(diào)質(zhì)處理后的組織和性能（3）面淬火的目的、組織和性能特點(diǎn)。17、曲軸（45、42CrMo）加工工藝路線為：下料—模鍛--預(yù)備熱處理--粗加工--調(diào)質(zhì)--銑鍵槽--局部感應(yīng)淬火--磨削精加工--裝配（1）預(yù)備熱處理的目的、工藝類型與處理后的組織（2）（3）局部感應(yīng)淬火的目的、組織和性能特點(diǎn)。18（45W18Cr4V鋼→刃部回火―→尾部淬火―→精磨刃部―→發(fā)黑―→成品。19．某一機(jī)床齒輪選擇的材質(zhì)為45鋼,其加工工藝路線如下:下料―→鍛造―→正火―→粗加工―→調(diào)質(zhì)處理請(qǐng)分析該工藝路線?回答下列問題（）正火的目的、工藝與正火后的組織（2）調(diào)質(zhì)處理的工藝與處理后的組織和性能特點(diǎn)（3）20、熱成形彈簧工藝路線為:扁鋼剪斷→加熱至奧氏體區(qū)、壓彎熱卷成型后淬火+中溫回火→噴丸→裝配。21、以常用的GCr15鋼為例，其加工工藝過程為：鍛造→正火→球化退火2→機(jī)械粗加工→淬火3+冷處理4→低溫回火5→磨削→去應(yīng)力回火6（1）正火1的目的、工藝與正火后的組織、硬度（2）球化退火2的目的、大致工藝與退火后的組織、硬度（3）淬火3的目的、工藝與淬火組織（4）冷處理4（5）5（6）622、工模具鋼的的性能要求、成分和合金化（合金化原則）特點(diǎn)、常用牌號(hào)和熱處理特點(diǎn)。23、低合金工具鋼的性能要求、成分和合金化（合金化原則）特點(diǎn)、常用牌號(hào)和熱處理特點(diǎn)。24、冷變形模具鋼的性能要求、成分和合金化（合金化原則）特點(diǎn)、常用牌號(hào)和熱處理特點(diǎn)。25、熱變形模具鋼的性能要求、成分和合金化（合金化原則）特點(diǎn)、常用牌號(hào)和熱處理特點(diǎn)。26、分析高速鋼的合金化原則與熱處理特點(diǎn).27、工具鋼的加工工藝過程：坯料——鍛造——預(yù)備熱處理——機(jī)械加工——最終熱處理——精加工與表面處理——裝配。28用GCr15鍛造機(jī)加工粗磨淬火低溫回火精磨時(shí)效29、用某種W18Cr4V――――――鋼中V的作用是什么?對(duì)鋼進(jìn)行鍛造的目的是什么?（3）（4）淬火的目的是什么?工藝有什么特點(diǎn)?淬火組織（5）30、分析W6Mo5Cr4V2鋼的（（）?）回火工藝的特點(diǎn)，回火后的組織。為什么?31.用Cr12MoV―――――→線切割成型―→成品,試分析:（1）（2）淬火的目的、工藝與淬火組（3）回火的目的、工藝與回火組織。32、塑料模具一般較復(fù)雜，制造成本高，而原材料費(fèi)用只占模具成本的極小部分，因此一般優(yōu)先選用工藝性適于冷擠壓成形的塑料模用鋼有工業(yè)純鐵和低碳鋼，如鍛造正火粗加工成型滲碳淬火回火拋光鍍鉻拋光裝配。(2)中小尺寸且不很復(fù)雜的塑料模具，可選用T7AT10A9Mn2V、CrWMn、Cr24Cr5MoSiV鋼；在要求高耐磨性時(shí)也可采用Cr12MoV鍛造球化退火粗加工精加工淬火回火鉗工拋光鍍鉻拋光裝配。要求有一定的強(qiáng)度和耐磨性，采用20CrMnTi,:下2―→拋光―→鍍鉻―→成品--裝（）熱處理1（）熱處理2工藝規(guī)程與處理后的組織和性能特點(diǎn)（3）高溫回火的目的33、高錳耐磨鋼的合金化原則與熱處理特點(diǎn).34.35.36、如何提高耐熱鋼的熱穩(wěn)定性和熱強(qiáng)性?37、如何提高耐熱鋼的抗氧化性？38.下列構(gòu)件和零件要求材料有哪些主要性選用何種材料舉出牌號(hào))?應(yīng)選擇何種熱處理?截面積小的汽車板簧 模高大于400㎜的大型錘鍛模坦克履帶軸承用鋼球 截面積較小的汽車板簧 齒輪高速切削的車刀 汽輪機(jī)動(dòng)葉片 硝酸容器鋁型材熱擠壓模具 手工鋸條、木工工具 鍋爐外科手術(shù)刀 汽車拖拉機(jī)曲軸 大橋重要調(diào)質(zhì),如螺栓齒輪等 氣輪機(jī)葉片 鐵道道外徑小于250㎜的軸承套 機(jī)床床身39、指出下列符號(hào)的含義，包括：鋼的種類，碳與合金元素的含量與其作用，熱處理特點(diǎn)，主要用途(指出下列鋼號(hào)的類別與應(yīng)用，成分，常用的熱處理方法、各類鋼的使用狀態(tài)與使用狀態(tài)下的顯微組織和用途。)Q215-A·F1565T12A40CrQ255-B451016Mn20Cr35CrMo60Si2Mn4Cr135CrNiMo9SiCr20CrMnTi12CrMoCr175CrMnMoZGMn13GCr15Cr12MoVT81Cr18Ni9TiZG230—450GCr15SiMn3Cr2W8VY40MnC