金屬材料熱處理

1、回復(fù)：指冷塑性變形的金屬材料在加熱溫度較低時(shí)，其光學(xué)顯微組織發(fā)生改變前晶體內(nèi)部所產(chǎn)生的變化2、再結(jié)晶：當(dāng)冷塑性金屬材料被加熱到回復(fù)溫度以上時(shí)，其原子獲得了更大的活動(dòng)能力，晶粒的外形便開始發(fā)生變化——由破碎拉長(zhǎng)變形的晶粒變成完整的等軸狀晶粒3、冷處理：把淬冷至室溫的鋼繼續(xù)冷卻到－70℃到－80℃（也可冷卻到更低的溫度）保持一段時(shí)間，使殘余的奧氏體在繼續(xù)冷卻過(guò)程中轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體4、熱處理：指鋼在固態(tài)下進(jìn)行加熱保溫冷卻三個(gè)基本過(guò)程，以改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需性能的一種加工工藝5、冷加工：材料在再結(jié)晶溫度以下所進(jìn)行的塑性變形加工6、熱加工：材料在再結(jié)晶溫度以上所進(jìn)行的塑性變形加工7、正火：將鋼或鋼件加熱到臨界溫度以上適當(dāng)溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間后以較快冷卻速度冷卻（通常為空氣中冷卻）以獲得珠光體類型組織的熱處理工藝8、退火：將鋼或鋼件加熱到臨界溫度以上適當(dāng)溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間后緩慢冷卻，以獲得接近平衡的珠光體組織的熱處理工藝9、淬火：把鋼加熱到臨界點(diǎn)Ac1或Ac3以上，保溫并隨之以大于臨界冷卻速度Vk冷卻，以得到介穩(wěn)狀態(tài)的馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝方法10、相：在金屬或合金中，凡成分相同，結(jié)構(gòu)相同，并一其他部分有界面分開的均勻組成部分，稱之為相11、固溶體：以合金中某一元素作溶劑，其它元素作溶質(zhì)，所形成的與溶劑油相同晶體結(jié)構(gòu)的固相成為固溶體12、調(diào)制處理：將淬火加高溫回火相結(jié)合的熱處理13、變質(zhì)處理：在液態(tài)金屬結(jié)晶前，加入一些細(xì)小的固態(tài)顆粒稱為變質(zhì)劑。可作為現(xiàn)成晶核或用以抑制長(zhǎng)大速度以細(xì)化金屬晶粒14、加工硬化：隨著變形量的增大，由于晶粒破碎和位錯(cuò)密度增加，晶體的塑性變形抗力迅速增大，強(qiáng)度和硬度明顯升高，塑形和韌性下降，這種現(xiàn)象稱為加工硬化15、固溶強(qiáng)化：由于溶質(zhì)元素的作用，造成晶格畸變，便使其塑性變形抗力增加16、彌散強(qiáng)化：倘若脆性的第二相顆粒呈彌散粒子均勻分布在基本相上，由于第二相粒子與位錯(cuò)的交互作用，阻礙了位錯(cuò)的運(yùn)動(dòng)，從而提高了合金的塑性變形抗力，則可顯著提高合金的強(qiáng)度，這種強(qiáng)化方式稱為彌散強(qiáng)化17、晶內(nèi)偏析：由于非平衡結(jié)晶造成晶內(nèi)化學(xué)成分不均勻的現(xiàn)象稱為晶內(nèi)偏析。由于固溶體結(jié)晶一般按樹枝狀長(zhǎng)大，使這種晶內(nèi)偏析也呈樹枝分布故又稱為枝晶偏析18、比重偏析：當(dāng)合金組成也合金溶液之間密度相差較大時(shí)，出生相便會(huì)在液體中上浮或下沉而造成偏析，這種由于比重而造成的偏析稱為比重偏析19、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：同一元素或同一成分合金，在固態(tài)下隨溫度變化而具有不同晶體結(jié)構(gòu)形態(tài)轉(zhuǎn)變的稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變或同素異晶轉(zhuǎn)變20、淬透性：指奧氏體化后的鋼在淬火時(shí)獲得馬氏體的能力，其大小用鋼在一定條件下淬火獲得的有效淬硬深度表示21、淬硬性：表示鋼淬火時(shí)的硬化能力，用淬成馬氏體可能得到的最高硬度表示，主要取決與馬氏體中的含碳量。含碳量越高，鋼的淬硬性越高22、奧氏體：碳溶于γ-Fe中形成的間隙固溶體23、鐵素體：碳溶于α-Fe中形成的間隙固溶體24、過(guò)冷奧氏體：當(dāng)奧氏體過(guò)冷到臨界點(diǎn)以下時(shí)，就變成不穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)冷奧氏體25、過(guò)冷度：理論結(jié)晶溫度也實(shí)際結(jié)晶溫度之差稱為過(guò)冷度。金屬液體的冷卻速度越大過(guò)冷度越大26、臨界冷卻速度：表示過(guò)冷奧氏體在連續(xù)冷卻過(guò)程中不發(fā)生分解而獲得全部馬氏體組織的最小冷卻速度Vk27、致密度：晶體中原子排列的緊密程度可用原子所占體積與晶體體積之比來(lái)表示稱為晶體的致密度28、配位數(shù)：指晶體中任意一個(gè)原子周圍最近鄰且等距離的原子數(shù)目。配位數(shù)越大，晶體中原子排列越緊密29、熱脆：當(dāng)鋼加熱到1000℃到1200℃進(jìn)行鍛軋等壓力加工時(shí)，由于低熔點(diǎn)共晶體熔化而使鋼在熱加工過(guò)程中沿著晶粒邊界開裂，表現(xiàn)極大脆性，稱為熱脆30、冷脆：磷在鋼中溶解于鐵素體中，使鋼的強(qiáng)度硬度升高，但使鋼室溫下的塑性韌性急劇下降，并使鋼的脆性轉(zhuǎn)換溫度升高，鋼性變脆，這種現(xiàn)象低溫時(shí)表現(xiàn)尤為突出，稱為冷脆31、殘余奧氏體：未能轉(zhuǎn)變成馬氏體而殘留下來(lái)的奧氏體二、簡(jiǎn)答題1、金屬鑄錠組織通常由哪三個(gè)晶粒區(qū)組成？在鑄造生產(chǎn)過(guò)程中常用哪些措施產(chǎn)生細(xì)晶粒組織？答：表層細(xì)晶粒區(qū)柱狀晶粒區(qū)中心等軸狀晶粒區(qū)措施：增加過(guò)冷度變質(zhì)處理附加振動(dòng)2、簡(jiǎn)述多晶體金屬塑性變形的特點(diǎn)答：多晶體的塑性變形與單晶體的塑性變形無(wú)本質(zhì)上的差別，其每個(gè)晶粒的塑性變形仍以滑移方式進(jìn)行晶界處的塑性變形抗力遠(yuǎn)高于晶粒本身。這是由于晶界處原子排列紊亂，晶格畸變較大，且雜志常存其間，使滑移過(guò)程中的位錯(cuò)移動(dòng)受到阻礙在外力作用下，某處有利于滑移位向的晶粒要發(fā)生滑移時(shí)，必然受到周圍位向不同的其它晶粒的約束，使滑移受到阻礙，從而提高塑性變形抗力。3、從多晶體的塑性特點(diǎn)出發(fā)，說(shuō)明為什么細(xì)化晶粒不僅可以提高材料強(qiáng)度而且可以提高材料的塑性？答：因?yàn)榫ЯＳ?xì)，晶體單位體積中晶粒的數(shù)目愈多，變形時(shí)同樣的變形量可分散在多個(gè)晶粒中發(fā)生，產(chǎn)生均勻的塑性變形，而不導(dǎo)致造成局部的應(yīng)力集中，引起裂紋的過(guò)早產(chǎn)生和擴(kuò)展。而且由于不同位向的晶粒也越多，塑性變形的抗力也越大，強(qiáng)度也便越高4、板條馬氏體和片狀馬氏體在組織和力學(xué)性能方面有什么不同？答：在組織形態(tài)方面：片狀馬氏體的立體形態(tài)是雙凸透鏡狀，所以也稱為透鏡片狀馬氏體；板條馬氏體其顯微組織是許多成群的板條組成，故稱為板條馬氏體力學(xué)性能方面：高碳片狀馬氏體的韌性和塑性均很差，脆性很大（硬而脆）；低碳板條狀馬氏體的韌性和塑性相當(dāng)好（強(qiáng)而硬）5、鋼在加熱時(shí)奧氏體晶核有現(xiàn)在什么位置上形成？一般發(fā)生幾個(gè)階段的轉(zhuǎn)變？答：容易在鐵素體和滲碳體相界面處形成，一般發(fā)生四個(gè)階段的轉(zhuǎn)變：=1\*GB3①奧氏體晶核的形成=2\*GB3②奧氏體晶核的長(zhǎng)大=3\*GB3③殘余滲碳體的溶解=4\*GB3④奧氏體均勻化6、指出常用的回火操作及所獲組織與主要性能答：=1\*GB2⑴低溫回火：溫度為150到250℃，會(huì)火后的組織為回火馬氏體，目的是降低鋼的淬火內(nèi)應(yīng)力和脆性，同時(shí)保持鋼在淬火后的高硬度和耐磨性=2\*GB2⑵中溫回火：溫度為350到500℃，回火后的組織為回火托氏體，具有較高的彈性極限和屈服極限并具有一定的韌性=3\*GB2⑶高溫回火：溫度為500到650℃，回火后的組織為回火索氏體。具有良好的力學(xué)性能，即在保持較高強(qiáng)度的同時(shí)具有良好的塑性和韌性。7、什么是球化退火？其目的是什么？指出應(yīng)用實(shí)例？答：球化退火是使鋼中碳化物球化，獲得粒狀珠光體的一種熱處理工藝。目的是降低硬度均勻組織改善切削加工性，并為淬火作組織準(zhǔn)備。主要用于共析鋼過(guò)共析鋼和合金工具鋼過(guò)共析鋼若為層片狀珠光體和網(wǎng)狀二次滲碳體時(shí)，不僅硬度高，難以進(jìn)行切削加工，而且增大鋼的脆性，容易產(chǎn)生淬火變形及裂開，為此鋼熱加工后必須加一道球化退火工序，是網(wǎng)狀二次滲碳體和珠光體中的片狀滲碳體發(fā)生球化得到粒狀珠光體。8、金屬經(jīng)冷塑變形后，性能和組織發(fā)生什么變化？答：=1\*GB3①纖維組織的產(chǎn)生=2\*GB3②晶粒破碎，位錯(cuò)密度增大，產(chǎn)生加工硬化=3\*GB3③織構(gòu)現(xiàn)象的產(chǎn)生=4\*GB3④殘余內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生9、簡(jiǎn)述比較上貝氏體和下貝氏體的力學(xué)性能和組織形態(tài)答：組織形態(tài)：上貝氏體中存在鐵素體和滲碳體兩相。（鐵素體呈暗黑色，而滲碳體是亮白色，滲碳體以不連續(xù)的短桿狀形式分布于許多平行而密集的鐵素體之間）下貝氏體中的碳化物呈細(xì)片狀或顆粒狀，排列成行，約以55°到60°的角度與下貝氏體針的長(zhǎng)軸相交，并且僅分布于鐵素體針的內(nèi)部力學(xué)性能：上貝氏體的強(qiáng)度和韌性均較差，下貝氏體的強(qiáng)度、韌性和塑性均高于上貝氏體，具有較高的強(qiáng)度和較高的塑性與韌性的配合（綜合的力學(xué)性能）10、鋼絲在室溫下反復(fù)彎折越彎越硬直到斷裂，而鉛絲在室溫下反復(fù)彎折卻先硬后軟為什么？答：鋼絲的再結(jié)晶溫度在室溫以上，在室溫下反復(fù)彎折，進(jìn)行的是冷加工，產(chǎn)生加工硬化鉛絲的再結(jié)晶溫度在室溫一下在室溫下反復(fù)彎折，進(jìn)行的是熱加工，消除加工硬化。11、馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)是什么？簡(jiǎn)述馬氏體轉(zhuǎn)變的主要特點(diǎn)？答：馬氏體是碳在α—Fe中的過(guò)飽和固溶體，具有體心立方晶格特點(diǎn)：=1\*GB3①無(wú)擴(kuò)散性=2\*GB3②切變共格性=3\*GB3③不斷降溫的條件下形成=4\*GB3④高速長(zhǎng)大=5\*GB3⑤馬氏體轉(zhuǎn)變的不完全性12、一批45鋼試樣（尺寸φ15×10mm）因其組織晶粒大小不均勻，需要采用退火處理，擬采用以下幾種退火工藝：=1\*GB2⑴緩慢加熱至700℃，保溫足夠時(shí)間