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一、选择题（每空2分，共20分）1、钢的热硬性是指钢在高温下保持的能力。【C】A、高抗氧化性B、高强度C、高硬度和高耐磨性D、高耐磨性2、钢的淬硬性主要取决于钢的。【C】A、含硫量B、含锰量C、含碳量D、含硅量3、一般来说，碳素钢淬火应选择作为冷却介质。【C】A、矿物油B、20℃自来水C、20℃的10%食盐水溶液D、10%碱水溶液4、钢在一定条件下淬火后，获得马氏体的能力，称为。【B】A、淬硬性B、淬透性C、耐磨性D、耐蚀性5、钢的回火处理在后进行。【C】A、正火B、退火C、淬火D、调制处理6、过共析钢正火的目的是。【C】A、调整硬度，改善切削加工性B、细化晶粒，为淬火作组织准备C、消除网状二次渗碳体D、防止淬火变形与开裂7、对于可热处理强化的铝合金，其热处理方法为。【D】A．淬火＋低温回火B．完全退火C．水韧处理D．固溶＋时效8、过共析钢的正常淬火加热温度是()。【C】A、Acm+(30—50℃)B、Ac3+(30—50℃)C、Ac1+(30—50℃)D、Ac1-(30—50℃)9、共析钢奥氏体化后，在A1～680℃范围内等温，其转变产物是。【D】A.上贝氏体B.屈氏体C.索氏体D.珠光体10、为使高碳钢便于机械加工，常预先进行。【C】A.淬火B.正火C.球化退火D.回火二、判断题（每题1分，共10分，在题号前作记号“√”或“×”）【×】1、淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。【×】2、实际加热时的临界点总是低于相图的临界点。【√】3、淬火钢在回火时，其基本趋势是随着回火温度的升高，钢的强度、硬度下降，而塑性、韧性提高。【×】4、钢回火的加热温度在A1以下，回火过程中无组织变化。【×】5、感应加热表面淬火，淬硬层深度取决于电流频率：频率越低，淬硬层越低，淬硬层越浅；反之，频率越高，淬硬层越深。【√】6、亚共析钢加热至Ac1和Ac3之间将获得奥氏体＋铁素体二相组织，在此区间，奥氏体的含碳量总是大于钢的含碳量。【√】7、化学热处理既改变工件表面的化学成分，又改变其表面组织。【×】8、所有合金元素均使Ms、Mf点下降。【×】9、T10和T12钢如其淬火温度—样，那么它们淬火后残余奥氏体量也是一样的。【√】10、珠光体向奥氏体的转变也是通过形核及晶核长大的过程进行的。一、选择题（每空2分，共20分）1、过冷奥氏体是指过冷到温度以下，尚未转变的奥氏体。【C】A、MsB、MfC、A1D、A32、确定碳钢淬火加热温度的主要依据是。【B】A、C曲线B、铁碳相图C、钢的Ms线D、IT曲线3、淬火介质的冷却速度必须临界冷却速度。【A】A、大于B、小于C、等于D、无关4、T12钢的淬火加热温度为。【C】A、Accm+30-50℃B、Ac3+30-50℃C、Ac1+30-50℃D、Accm－30-50℃5、调质处理就是的热处理。【C】A、淬火+低温回火B、淬火+中温回火C、淬火+高温回火D、淬火+回火6、化学热处理与其热处理方法的主要区别是。【C】A、加热温度B、组织变化C、改变表面化学成分D、保温时间7、零件渗碳后一般须经处理，才能使表面硬而耐磨。【A】A、淬火+低温回火B、正火C、调质D、淬火8、用15号钢制造的齿轮，要求齿轮表面硬度高而心部具有良好的韧性，应采用热处理【C】A、淬火+低温回火B、表面淬火+低温回火C、渗碳+淬火+低温回火D、渗碳9、共析钢的过冷奥氏体在550～250℃温度区间等温转变时，所形成的组织是【C】A、马氏体B、索氏体C、贝氏体D、珠光体10、调质处理后可获得综合力学性能好的组织是。【C】A、回火马氏体B、回火托氏体C、回火索氏体D、索氏体二、判断题（10分，每题1分，在题号前作记号“√”或“×”）【√】1、完全退火不适用于高碳钢。【×】2、扩散退火的加热温度较低，属于低温退火。【×】3、珠光体、索氏体、托氏体都是片层状的铁素体和渗碳体的混合物，所以它们的力学性能相同。【×】4、钢在实际加热条件下的临界点分别用Ar1、Ar3、Arcm表示。【√】5、在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。【×】6、钢渗碳后无需淬火即有很高的硬度和耐磨性。【√】7、由于正火较退火冷却速度快，过冷度大，转变温度较低，获得组织细，因此同一种钢，正火要比退火的强度和硬度高。【√】8、含碳量低于0.25%的碳钢，可用正火代替退火，以改善切削加工性能。【×】9、钢的含碳量越高，选择淬火加热温度也越高。【√】10、表面淬火的零件常用低碳结构钢制造，经淬火表面获得高硬度。三、名词解释（每题5分，共20分）1、钢的化学热处理答：钢放在一定的化学介质中，使其表面与介质相互作用，吸收其中某些化学元素的原子（或离子）并通过加热，使该原子自表面向内部扩散的过程称钢的化学热处理。（5分）2、奥氏体的稳定化（5分）答：过冷A在淬火过程中发生M转变时，如果因淬火中断(在一定T下停留)或对A进行一定塑性变形后，会使随后的M转变出现迟滞或使M转变量减少，这种现象称为A的稳定化3、脱溶沉淀答：过饱和固溶体大多数是亚稳定的，在室温放置或加热到一定温度下保持一定时间，将发生某种程度的分解，析出第二相或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相，这一过程称为脱溶或沉淀。（5分）4、淬透性与淬硬性答：淬透性是指钢材被淬透的能力，或者说钢的淬透性是指表征钢材淬火时获得马氏体的能力特征；（3分）淬硬性是指淬成马氏体可能得到的最大硬度（2分）四、简答题（30分，每题10分）1、简述钢的表面淬火的目的及应用。答：钢的表面淬火的目的是改变钢的表面的性能，提高表面的强度，硬度和耐磨性，而钢的芯部仍然保持良好的韧性，从而提高钢件的综合性能。（5分）应用：齿轮，凸轴，曲轴及各类轴类零件在扭转弯曲灯交变载荷下工作，并承受摩擦和冲击，其表面要比芯部承受更高的应力，因此，要求零件具有高的强度，硬度和耐磨性，要求芯部具有一定的强度，足够的韧性和塑性。采用表面淬火工艺可以达到这种表硬心韧的性能要求（5分）2、常见淬火的缺陷与预防。答：1）淬火变形，开裂预防及补救：（1）尽量做到均匀加热及正确加热（2）正确选择冷却方法和冷却介质（3）正确选择淬火工件浸入淬火介质的方式和运行方向基本原则是：（a）淬火时应该尽量保证能够得到最均匀的冷却（b）以最小阻力方向（4）及时，正确的回火（2分）2）氧化，脱碳，表面腐蚀及过烧（1分）3）硬度不足：由于加热温度过高或过低引起的硬度不足，除对已出现缺陷进行回火，再重新加热淬火补救外，应该严格管理炉温测控仪表，定期按计量传递系统进行校正及检修（2分）4）硬度不均匀（软点）：可以进行一次回火，再次加热，再恰当的冷却介质及冷却方法的条件下淬火补救，对由于碳浓度不均匀引起的硬度不均匀，对未成形的工件，为了消除碳化物偏析或粗大，可用不同方向的锻打来改变其分布及形态，对粗大组织可进行一次退火或正火，使组织细化及均匀化（3分）5）组织缺陷：有些组织缺陷尚和淬火原始组织有关，列入粗大马氏体，不仅淬火加热温度过高可以产生，还可能由于淬火前的热加工的过热组织遗传下来，因此，在淬火前采用退火等办法消除过热组织（2分）3、奥氏体稳定化概念和奥氏体稳定化规律在生产中的应用答：（1）保留一定Ar量，以减少工件变形，方法：（5分）①采用分级淬火，在Ms点以上温度停留，产生奥氏体热稳定化，控制残留奥氏体量。②采用等温淬火，控制残留奥氏体量。③提高A化温度，增加A含碳量，降低Ms点，以增加钢中的Ar含量。（2）尽量减少Ar量，提高硬度、耐磨性、尺寸稳定性（5分）①增加淬火时的冷却速度；②分级淬火时，选择在Ms点附近，减小A的热稳定化程度，减少Ar含量。③淬火后，尽量缩短冷处理工艺的间隔时间，增加冷处理后的M含量。④淬火后,在一定T回火，使Ar发生反稳定化，在回火冷却过程中转变为M，以提高钢的强度和硬度。五综述题（20分，每题10分）1.用T12钢（锻后缓冷）做一切削工具，热处理工艺过程为：正火→球化退火→机加工成形→淬火→低温回火。各热处理工艺的目的是什么？得到什么组织？各种组织具有什么性能。答：1）正火：消除网状的二次渗碳体，同时改善锻造组织、消除锻造应力，得到片状的珠光体，片状的珠光体硬度较高，塑性韧性较差。（3分）2）球化退火：将片状的珠光体变成粒状珠光体，降低硬度，便于机械加工；组织为粒状珠光体，这种组织塑性韧性较好，强度硬度较低。（2分）3）淬火：提高硬度、强度和耐磨性；组织为马氏体＋粒状碳化物＋残余奥氏体；这种组织具有高强度高硬度，塑性韧性差。（3分）4）低温回火：减少或消除淬火应力，提高塑形和韧性；组织为回火马氏体＋粒状碳化物＋残余奥氏体。回火组织有一定的塑性韧性，强度、硬度高，耐磨性高。（2分）2.轴承外套材料GCr15钢，技术要求为：HRC60；显微组织，隐晶，细小针状马氏体，均匀分布细小碳化物及少量残余奥氏体；脱碳层深度＜0.08mm；淬火、回火后进行磁粉探伤检查不允许有裂纹。加工工艺流程:下料（热轧未退火圆钢）→锻造成型→热处理1→球化退火→车削加工→热处理2→粗磨→补加回火→细磨→精研→成品。写出热处理1和热处理2的详细工艺。答：1）正火轴承外套锻造成型后，抽验金相组织，若发现组织中存在粗大碳化物，退火前需先采用保护气氛箱式炉进行正火，正火温度为950～980℃，保温时间45min，随后出炉吹风冷却（冷速不得小于40-50℃/min）。（5分）2）淬火和回火经切削加工的轴承外套，淬火、回火工艺曲线如图，加热温度840±10℃，加热时间（箱式炉）为40-60min（总加热时间），在油中淬火。淬火时零件应在冷却液中上下窜动以防止产生软点。淬火冷却后，用3%-5%（质量分数）的碳酸钠水溶液清洗，并立即进行回火，回火温度150-170℃，保温3h。三、名词解释（每题5分，共20分）1、钢的表面热处理答：钢的表面热处理是只对钢的表面进行热处理以使其具有高的硬度和耐磨性，而心部仍保持原来钢的韧性和塑性的一类热处理方法。（5分）2、派登处理答：将高碳钢或中碳钢经A后，先在Ar1以下适当温度（500℃左右）的铅浴中等温，获获得索氏体（主要索氏体）组织，（3分）这种组织试用于深度冷拔，冷拔后可获得优异的强韧性配合，称——或铅浴处理。（2分）3、调质处理工艺答：习惯上将淬火加高温回火称为调质处理，（2分）高温回火温度一般在500～650℃，回火后的组织为回火索氏体，其组织特征是由等轴状铁素体和细晶粒状碳化物构成的复相组织。（3分）4、分级淬火：答：分级淬火的特点是将奥氏体后的钢件置于温度稍高于或低于Ms点的热态淬火介质中（如熔融硝盐、碱浴或热油），保持适当时间，待钢件内外层温度基本一致时取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺（5分）四、简答题（30分，每题10分）1、过共析钢一般在什么温度下淬火？为什么？答：过共析钢的淬火温度一般在Ac1+30-50℃（3分），因为此时加热状态为细小的奥氏体晶粒和未溶解的碳化物，淬火后得到隐晶马氏体和均匀分布的球状碳化物，这种组织不仅有高的强度和印度，高的耐磨性，而且也有较好的韧性（2分），如果淬火温度过高，碳化物溶解，奥氏体晶粒长大，淬火后得到片状马氏体，其显微裂纹增加，脆性增大，淬火开裂倾向也增大，由于碳化物的溶解，奥氏体中含碳量增加，淬火后残余奥氏体量增加，钢的硬度和耐磨性下降，因此，选择Ac1+30-50℃为过共析钢的一般淬火温度（5分）。2、正火和退火在应用上的对比答：生产上退火和正火有时可以相互替代，在实际选用时间上可以从以下3个方面考虑1）从切削加工性能上方面①含C量小于0.4%的钢种应该采用正火来改善切削性能，因正火即可适当减少F量，并使其呈细小、均匀分布，处理后的硬度又在最佳范围内；（2分）②对于含C量较高的钢，尤其过共析钢，除了硬度高低的因素外，还有碳化物形态，分布对切削性能的影响，只有球化退火才能有效地改善切削性能；（1分）③但对于一些合金元素较多的钢，尽管含C量低于4%，仍以退火来提高切削性能，如30CrMoSi，38CrMoAlA钢。（1分）2）改善热处理工艺性方面①若考虑的主要因素是减少最终热处理淬火时的变形和开裂倾向，则宜选用退火而不用