《熱處理工藝及設(shè)備》期末復(fù)習(xí)試題含答案

系專業(yè)級系專業(yè)級班學(xué)號姓名密封線密封線內(nèi)不要答題課程名稱：熱處理工藝及設(shè)備命題教師：適用班級：金屬061、金屬062題號一二三四五六七八總分評閱（統(tǒng)分）教師得分考試年月日共8頁注意事項：滿分100分。要求卷面整潔、字跡工整、無錯別字。考生必須將姓名、班級、學(xué)號完整、準確、清楚地填寫在試卷規(guī)定的地方，否則視為廢卷。考生必須在簽到單上簽到，若出現(xiàn)遺漏，后果自負。如有答題紙，答案請全部寫在答題紙上，否則不給分；考完請將試卷和答題卷分別一同交回，否則不給分。試題得分評閱教師一、填空題（共4題，每空1分，共10分）1．一般熱處理加熱方式根據(jù)熱處理目的不用有：隨爐加熱、預(yù)熱加熱、高溫入爐加熱和到溫入爐加熱等。2．加熱爐爐頂按其結(jié)構(gòu)形式分為：拱頂和吊頂。3．淬火得到的組織為：下貝氏體或馬氏體。4．采用滴注式可控氣氛滲碳時，在排氣階段，用較高的滴量是為了盡快排出爐內(nèi)的空氣，擴散期采用較小滴量是為了使氣氛保持在最終要求的表面碳含量，防止碳黑生成，在強滲階段采用很大滴量是為了第1頁共9頁在短時間內(nèi)使工件表面濃度高于最終要求的表面碳含量，以增加表里間濃度差，提高滲碳速度第1頁共9頁得分評閱教師二、判斷題（共5題，每題2分，共10分）1．在實際工件加熱過程中，傳熱方式主要為傳導(dǎo)。（×）2．ZG45鑄鋼件，外形復(fù)雜，機械性能要求高，機械加工前應(yīng)采用熱處理是去應(yīng)力退火。（×）3．反映淬火介質(zhì)冷卻能力的是淬火烈度H。（√）4．按照加熱方式分類，熱處理爐分為直接加熱和間接加熱兩類。（√）5．井式爐是周期作業(yè)爐。（√）得分評閱教師三、名詞解釋（共5題，每題4分，共20分）1．碳氮共滲：在鋼的表面同時滲入碳和氮的化學(xué)熱處理工藝。2．碳勢：純鐵在一定溫度下于加熱爐氣中加熱時達到既不增碳也不脫碳并與爐氣保持平衡時的含碳量。3．回火：一定溫度下保溫，使馬氏體發(fā)生分解，殘余奧氏體轉(zhuǎn)變，以及碳化物的轉(zhuǎn)變和聚集長大，隨后進行空冷，使不穩(wěn)定的馬氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的組織的熱處理工藝。第2頁共9頁系系專業(yè)級班學(xué)號姓名密封線密封線內(nèi)不要答題當(dāng)鋼中含有較多的碳化物形成元素時，在回火第四階段溫度區(qū)（約500～550℃）形成合金滲碳體或特殊碳化物。這些碳化物的析出，將使硬度再次提高，稱為二次硬化現(xiàn)象。5．表面淬火：被處理工件在表面有限深度范圍內(nèi)加熱至相變點以上，然后迅速冷卻，在工件表面一定深度范圍內(nèi)達到淬火目的的熱處理工藝。得分評閱教師四、簡答題（共2題，每題10分，共20分）1．簡述退火和正火后常見缺陷，及其產(chǎn)生原因、防治措施？答案：1）過燒：由于加熱溫度過高出現(xiàn)晶界氧化甚至晶界局部熔化，工件報廢。2）黑脆：碳素工具鋼或低合金工具鋼在退火后，硬度雖然很低但脆性很大，斷口呈灰黑色，部分滲碳體轉(zhuǎn)變成石墨。由于退火溫度過高，保溫時間過長，冷卻緩慢而產(chǎn)生。工件報廢。3）粗大魏氏組織：由于加熱溫度過高而在組織中出現(xiàn)粗大魏氏組織。稍高于Ac3的加熱溫度加熱，隨后根據(jù)鋼的化學(xué)成分選擇合適冷卻速度。嚴重雙重正火。4）反常組織：亞共析鋼中出現(xiàn)滲碳體，過共析鋼中出現(xiàn)鐵素體。退火時在Ar1點附近冷速過慢。重新退火。5）網(wǎng)狀組織：滲碳體或鐵素體以網(wǎng)狀存在。加熱溫度過高，冷速過慢。重新正火。6）球化不均勻：碳化物球尺寸不均勻。原因是球化退火前沒有消除網(wǎng)狀滲碳體。正火和一次球化退火。7）硬度過高：鋼中出現(xiàn)非珠光體組織，使工件硬度過高。原因：加熱溫度過高，冷速過快。重新退火。第3頁共9頁2．已知40Cr鋼的淬透性曲線，現(xiàn)有一根直徑為60mm的軸，預(yù)測該軸淬火后斷面的硬度分布。答案：根據(jù)40Cr鋼的淬透性曲線得：試樣末端A點（相當(dāng)零件表面）B點（相當(dāng)零件3/4半徑處）C點（相當(dāng)零件1/2半徑處）D點（相當(dāng)于零件心部處）四點的硬度值分別為：HRC55-60（2分），43-54（2分），35-46（2分），30-42（2分）。根據(jù)上述的硬度值畫出40MnB鋼直徑為50mm的軸淬水后的斷面硬度分布曲線。（2分）第4頁共9頁得分評閱教師系專業(yè)級班學(xué)號姓名密封線密封線內(nèi)不要答題五、熱處理工藝編制：寫出參數(shù)計算過程，畫出工藝曲線。（共4題，每題10分，共40分）相關(guān)工藝參數(shù)見附錄：《工藝守則》1.CF-B型齒輪油泵Ф16×35花鍵部分局部熱處理。（裝爐方式：A）35351.1）淬火采用鹽浴爐Ф16部分局部加熱（1分）：830-850℃（1加熱時間：T=1.0×16×0.4=6.4min，取6min30s（2分）冷卻：油冷卻（1分）2）回火采用井式空氣電阻循環(huán)爐（1分）,回火后校直（1分）：回火溫度：480℃（1加熱時間：T=1.0×16×2.2=35.2min取35min（1分）3）冷卻：空冷(1分)。溫度（℃）時間（小時）溫度（℃）時間（小時）油冷油冷6min30s830-850油冷35min油冷35min480第5頁共9頁2.有效厚度為35mm,材料為16Mn的焊接件正火、回火及焊后的熱處理工藝曲線。（10分）（裝爐方式：2.1）正火：溫度為900-910℃加熱時間：T=1.2×35×30/25=50.4min取50min（2分）裝爐溫度小于400℃。（1分）2）焊后熱處理：溫度為600-650℃裝爐溫度小于400℃。（1分）加熱時間：T=1.2×35×30/25=50.4min取50min（2分）冷卻到400℃出爐空冷（1分）溫度（溫度（℃）900900-910600600-65050min50min50min50min冷卻到400℃出爐空冷空冷冷卻到400℃出爐空冷空冷小于400小于400℃裝爐小于400℃裝爐時間（小時）葉片材料：W6Mo5CrV2硬度：葉片材料：W6Mo5CrV2硬度：62-65HRC3.葉片的熱處理，說明工藝編制的依據(jù)或原理。（裝爐方式：C）3.1）淬火溫度1200-121加熱時間T=1.3×2.2×15=43s，取45s(2分)預(yù)熱兩次：一次預(yù)熱:650℃/30min-1h（1分）二次預(yù)熱:850℃/1min30s（2T）(1分2）分級冷卻：580℃硝鹽分級后空冷(1分)，時間為1min30s（2T）(1分3）回火：550-570℃(1分)，時間1h×3(1分冷卻：空冷(1分)第6頁共9頁系系專業(yè)級班學(xué)號姓名密封線密封線內(nèi)不要答題1200~1210℃溫度1200~121045s850℃45s850650℃650580℃硝鹽分級1h580℃1h1min30s1min30s1min30s空冷1min30s空冷時間溫度550~570℃550~570空冷1h×3