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1一、填空题1、试写出下列材料的类别。（按用途分）与应用（举一例）。20CrMnTi属合金结构钢（类别）；可制作变速箱齿轮；T10属碳工具钢；可制作锉刀；45属碳素结构钢；可制作齿轮、螺栓；W18Cr4V属合金工具钢；可制作车刀；2、化学热处理的基本过程是加热、保温、冷却。3、钢的淬透性主要取决于过冷奥氏体的稳定性，马氏体的硬度主要取决于含碳量与组织形态，钢的表层淬火，只能改变表层的组织结构，而化学热处理既能改变表层的组织结构，又能改变表层的成分。4、低碳钢为了便于切削，常预先进行正火（提高硬度）处理；高碳钢为了便于切削，常预先进行退火（降低硬度）处理；5、索氏体中的渗碳体是层片状形貌。回火索氏体中的渗碳体是珠粒状形貌。6、纯Al的主要强化方法是细晶强化和加工硬化，Al-Cu合金的主要强化方法是时效强化和固溶强化。7、再结晶形核的主要机理有应变诱发的晶界迁移机制，亚晶长大的形核机制。8、欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用球化退火（正火），欲消除铸件中枝晶偏析应采用均匀化退火。9、共析钢淬火后，低温、中温、高温回火组织分别为回火马氏体，回火屈氏体，回火索氏体。10、马氏体形态主要有板条状和片状两种，其中片状马氏体硬度高、塑性差。11、为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用去应力退火工艺。12、铝合金的时效方法可分为自然和人工两种。13、为了降低冷变形金属的强度和硬度，应采用回复再结晶退火工艺。14、根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以分为固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳15、共析钢过冷奥氏体等温转变曲线三个转变区的转变产物是P珠光体；B贝氏体；M马氏体。16、45钢正火后渗碳体呈层状，调质处理后渗碳体呈球粒状。17、中温回火主要用于各种弹簧和锻模等典型零件处理，回火后得到回火屈氏体组织。18、铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为铸态和变形；变形铝合金按热处理性质可分为热处理非强化型铝合金和可热处理强化型铝合金两类。19、热处理基本工艺参数：加热温度T;加热速度V加热;保温时间t;冷却速度V冷却.20、再结晶的驱动力是变形时与界面能有关的储能。21、回归时间过长，则会出现对应于该温度下的脱溶相，使硬度重新升高，或发生过时效，达不到回归处理的效果。22、均匀化处理的目的是在高温下通过扩散消除或减小实际结晶条件下晶内成分不均匀和偏离于平衡的组织状态，改善合金材料的工艺性能和使用性能。23、基于回复及再结晶过程退火主要应用是消除金属及合金因冷变形而造成的组织与性能亚稳定状态。变形前的原始晶粒小，变形储能高，再结晶温度低24、时效与回火的区别是固溶体从高温到低温时是否发生了基体晶体结构的转变。225、时效强化是位错与脱溶质点的相互作用。主要有位错绕过机制与位错切割机制。26、低碳马氏体的形貌一般为板条状，中碳马氏体的形貌一般为板片状，高碳马氏体的形貌一般为片状。27、把钢加热到临界点Ac1；或Ac3以上保温并随之以大于临界冷却速度冷却，用以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺方法称为钢的淬火。28、形变热处理是将塑性变形的形变强化与热处理时的相变强化结合，使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。29、时效（回火）实质上是亚稳过饱和固溶体的分解。30、在固态相变中，新相形核的阻力是新相与母相之间的界面能新相与母相比容积差导致的应变能。31、时效后脱溶相与基体界面关系有完全共格、半共格、非共格三种形式。32、退火的目的主要是降低硬度，便于切削加工：消除或改善钢在铸造、轧制、锻造和焊接过程中所造成的各种组织缺陷；细化晶粒，改善组织，为最终热处理做准备；还有为了消除应力，防止变形和开裂。33、正火的目的和退火基本相同，但正火后得到细片状珠光体组织，对低碳钢来说讲，正火组织易进行机械加工；能降低工件切削加工的表面粗糙度；正火还可以消除过共析钢中的渗碳体网。34、淬火的目的是把奥氏体化的钢件淬成马氏体，然后和不同回火温度相配合,获得所需的力学性能。35、热应力是由于工件加热或冷却时，各部温度不同，使之热胀冷缩不同而产生的应力叫热应力。36、常用的回火方法有低温回火、中温回火高温回火。37、工程中常用的特殊性能钢有不锈钢、耐热钢、耐磨刚。38、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为沸腾钢、镇静钢、连铸坯、半镇静钢。39、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件表面到半马氏体层的深度来表示。40、铸铁中碳以石墨形式析出的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有冷却速度和化学成分。41、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为片状、棉絮状、球状、蠕虫状。42、金属元素在钢中形成的碳化物可分为合金渗碳体、特殊碳化物两类。43、铁碳合金的基本组织有五种它们的名字是铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。44、T12钢按用途分属于工具钢，按质量分属于优质钢。45、工厂里常用的淬火方法单液淬火法、双介质淬火法、马氏体分级淬火、贝氏体的等温淬火。46、调质零件应采用中碳钢和中碳合金钢。47、常用的不锈钢有铬不锈钢和铬镍不锈钢。48、根据铸铁中石墨形态的不同，铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。49、黄铜分为普通黄铜和特殊黄铜，硬质合金可分为钨钴类硬质合金、钨钴钛类硬质合金。50、铝合金的淬火称为固溶处理，铝合金淬火后需时效处理才能达到最终的力学性能。51、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。52、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。53、常用铜合金中，黄铜是以锌为主加合金元素，白铜是以镍为主加合金元素。354、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有铁素体和奥氏体,属于金属化合物的有渗碳体，属于混合物的有珠光体和莱氏体。55、脱溶序列的阶次规则：原子聚集区——过渡相——平衡相。56、写出Al—Zn—Mg系合金人工时效时正常的脱溶序列：'PG,。57、写出Al—Cu系合金人工时效时正常的脱溶序列：'''PG,二、名词解释再结晶：冷变形后的金属加热到一定温度或保温足够时间后，在原来的变形组织中产生于畸变的新晶粒，性能也发生显著变化，并恢复到冷变形前的水平，临界变形度：通常把对应于得到特别粗大的晶粒的变形称为热处理：是将钢在固态下加热到预定的温度，并在该温度下保持一段时间，然后以一定速度冷却到室温的一种热加工工艺马氏体转变：钢从奥氏体状态快速冷却抑制其扩散性分解在较低温度下发生的无扩散型相变奥氏体的热稳定化：因冷却缓慢或冷却过程停留引起奥氏体稳定性提高而使马氏体转变滞后的现象。奥氏体的机械稳定化：由于奥氏体在淬火过程中受到较大塑性变形或受到压应力而造成的稳定化现象临界冷却速度：表示过冷奥氏体在连续冷却过程中全部转变为珠光体的最大冷却速度回火：是将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度保温一段时间，使淬火组织转变为稳定的回火组织，然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺回火脆性：有些钢在一定的范围内回火时，其冲击韧度显著下降，这种催化现象叫钢的退火：是将钢加热到临界点Ac1以上或一下温度，保温后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态的热处理工艺正火：是将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度，保温以后在空气中冷却得到珠光体类组织淬火：将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上一定温度，保温后以大于临界冷却速度冷却得到马氏体或下贝氏体等温淬火：是将奥氏体化后的工件淬入Ms点以上某温度盐浴中，等温保持足够长时间，使之转变为下贝氏体组织，然后取出在空气中冷却的淬火方法调质处理：将淬火和随后高温回火相结合的热处理工艺成为调质处理淬透性：是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力淬硬性：表示钢淬火时的硬化能力形变热处理：是将塑性变形同热处理有机结合在一起，获得形变强化和相变强化综合效果的工艺方法。二次硬化现象：如钢中含有W，Mo，V，Ti，Nb，Zr等碳化物形成元素，经淬火并在450℃以上温度回火时，不仅硬度不降低，反而升高到接近淬火钢的高硬度值，这种强化效应，称为合金钢的二次硬化。晶界无沉淀带：局部脱溶过程中，由于晶界上析出沉淀而使晶界附近出现无脱溶相析出的区域。原位再结晶：回复过程中，多边化或胞状亚结构会通过晶界迁移和亚晶的合并，周围不断粗化的过程，但变形晶粒特征无改变。过烧：在热处理过程中由于温度过高，而导致晶界局部熔化而氧化的现象。不连续脱溶：即胞状脱溶，在脱溶胞与基体之间存在一个明晰的界面，两者成分发生突变，脱溶胞晶格常数不连续变化。回火马氏体：淬火后回火所致的马氏体或残余奥氏体分解产物，一般由铁素体和碳化物组成。Orowan机制：位错绕过较硬质点的时候，在质点周围留下位错环，从而使合金强化。阶次规则：脱溶时在形成平衡相之前会逐步析出的一种或多种过渡相。普遍脱溶：属于连续脱溶的一种。将固溶处理后的合金置于较低温度保温时，整个过饱和固溶体中普遍地发生脱溶并析出均匀分布的脱溶相的现象。回复：冷变形金属在一定温度保温时，发生的点缺陷运动和位错运动与重新组合，但不包含4低位错的新晶粒的生成。G、P区：合金中能用X射线法测定出的原子聚集区，时与脱溶的产物，尺寸小，晶体结构与基体相同。C曲线（过冷奥氏体等温转变曲线）：以温度为纵坐标，时间为横坐标，分别将各温度下过冷奥氏体的转变开始和转变终了时间连续起来，可以得到两根曲线，其形状像“C”字，故称“C”曲线。亦称为TTT图。三、问答题1下列零件或工具用何种碳钢制造：手锯锯条、普通螺钉、车床主轴。1）手锯锯条：它要求有较高的硬度和耐磨性，因此用碳素工具钢制造，如T9、T9A、T10、T10A、T11、T11A。2）普通螺钉：它要保证有一定的机械性能，用普通碳素结构钢制造，如Q195、Q215、Q235。3）车床主轴：它要求有较高的综合机械性能，用优质碳素结构钢，如30、35、40、45、50。2何谓钢的热处理？钢的热处理操作有哪些基本类型？试说明热处理同其它工艺过程的关系及其在机械制造中的地位和作用。答：（1）为了改变钢材内部的组织结构，以满足对零件的加工性能和使用性能的要求所施加的一种综合的热加工工艺过程。（2）热处理包括普通热处理和表面热处理；普通热处理里面包括退火、正火、淬火和回火，表面热处理包括表面淬火和化学热处理，表面淬火包括火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火，化学热处理包括渗碳、渗氮和碳氮共渗等。（3）热处理是机器零件加工工艺过程中的重要工序。一个毛坯件经过预备热处理，然后进行切削加工，再经过最终热处理，经过精加工，最后装配成为零件。热处理在机械制造中具有重要的地位和作用，适当的热处理可以显著提高钢的机械性能，延长机器零件的使用寿命。热处理工艺不但可以强化金属材料、充分挖掘材料潜力、降低结构重量、节省材料和能源，而且能够提高机械产品质量、大幅度延长机器零件的使用寿命，做到一个顶几个、顶十几个。此外，通过热处理还可使工件表面具有抗磨损、耐腐蚀等特殊物理化学性能。3奥氏体的起始晶粒度、实际晶粒度、本质晶粒度；答：（1）起始晶粒度：是指在临界温度以上，奥氏体形成刚刚完成，其晶粒边界刚刚接触时的晶粒大小。（2）实际晶粒度：是指在某一具体的热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸。（3）本质晶粒度：根据标准试验方法，在930±10℃保温足够时间（3-8小时）后测定的钢中晶粒的大小。4珠光体、索氏体、屈氏体、贝氏体、马氏体；答：珠光体：铁素体和渗碳体的机械混合物。索氏体：在650～600℃温度范围内形成层片较细的珠光体。屈氏体：在600～550℃温度范围内形成片层极细的珠光体。贝氏体：过饱和的铁素体和渗碳体组成的混合物。马氏体：碳在α-Fe中的过饱和固溶体。5奥氏体、过冷奥氏体、残余奥氏体；答：奥氏体:碳在Fe中形成的间隙固溶体.过冷奥氏体:处于临界点以下的不稳定的将要发生分解的奥氏体称为过冷奥氏体。残余奥氏体：M转变结束后剩余的奥氏体。56退火、正火、淬火、回火、冷处理、时效处理（尺寸稳定处理）；答：退火：将工件加热到临界点以