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2017热处理工艺复习题一、 填空题1. 钢的热处理工艺由 加热 、 保温 、 冷却 三个阶段所组成。2. 热处理工艺基本参数： 加热温度、气氛、冷却方法、热源 。3. 钢完全退火的正常温度范围是 Ac3以上2030 ，它只适应于亚共析 钢。4. 球化退火的主要目的是 ，它主要适用于 钢。5. 钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是 ，对过共析钢是 。6. 当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则MS点越 ，转变后的残余奥氏体量就越 。7. 改变钢整体组织的热处理工艺有 、 、 、 四种。8. 淬火钢进行回火的目的是 ，回火温度越高，钢的强度与硬度越 。9. 化学热处理的基本过程包括 、 、 等三个阶段。10. 欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用 ，欲消除铸件中枝晶偏析应采用 。11. 低碳钢为了便于切削，常预先进行 处理；高碳钢为了便于切削，常预先进行 处理；12. 感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为 、 、和 三种。而且感应加热电流频率越高，淬硬层越 。13. 钢的淬透性主要取决于，马氏体的硬度主要取决于，钢的表层淬火，只能改变表层的，而化学热处理既能改变表层的，又能改变表层的。14. 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 的深度来表示。15. 中温回火主要用于处理_ _零件，回火后得到 组织。16. 45钢正火后渗碳体呈 状，调质处理后渗碳体呈 状。17. 形变热处理是将塑性变形的 强化与热处理时的 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。二、单选题1. 电阻炉空载功率小，说明炉子热损失： A）小 ；B）大；C）厉害；D）可忽略不计。2. 检测氮碳共渗零件的硬度时应选用：A）洛式硬度计；B）维氏硬度计；C）布氏硬度计； D）肖氏硬度计。3. 可控气氛炉渗碳时排出的废气：A）必须燃烧后排放；B）不燃烧直接排放；C）通入水中排放； D）通入碱水中排放。4. 在生产中，用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是：A）完全退火； B）正火；C）不完全退火；D）回火。5. 气体渗氮的主要缺点是：A）周期太长；B）劳动强度大；C）硬度低；D）渗层浅。6. 镗床主轴通常采用38CrMoA1钢进行：A）氮碳共渗；B）渗碳；C）渗氮；D）渗硫。7. 确定碳钢淬火加热温度的基本依据是：A）Fe-Fe3C相图；B）“C”曲线；C）“CCT”曲线； D）淬透性曲线图。8. 为获得良好的综合力学性能，38CrMoAl钢制造的氮化件预先热处理应采用：A）退火；B）正火；C）调质；D）渗碳。9. 高速钢淬火冷却时，常常在580600停留1015分钟，然后在空气中冷却，这种操作方法叫做：A）双介质淬火；B）等温淬火；C）分级淬火；D）亚温淬火。10. 某零件调质处理以后其硬度偏低，补救的措施是：A）重新淬火后，选用低一点的温度回火；B）再一次回火，回火温度降低一点；C）重新淬火后，选用高一点的温度回火；D）再一次回火，回火温度提高一点。11. 钢感应加热表面淬火的淬硬层深度，主要取决于：A）钢的含碳量；B）冷却介质的冷却能力；C）感应电流频率；D）感应电流电压。12. 为增加T12钢的强韧性，希望控制淬火马氏体的含碳量，减少孪晶马氏体的相对量及获得部分板条马氏体，可以采取的措施是：A）加热到接近Accm，充分保温后淬火；B）快速加热到稍高于Ac1，保温较短时间后淬火；C）加热到Accm以上，充分保温后淬火。D）加热到Ac1以上，Ac3以下充分保温后淬火。13. 齿轮进行渗碳处理+淬火回火，获得表面组织如下：A）低碳马氏体（LM）；B）回火高碳隐晶马氏体（PM）； C）PM + 残余奥氏体（）；D）M+粒状渗碳体。14. 铸钢件一般要进行均匀化退火（扩散退火），处理温度较高，是为了：A）促进扩散过程，加速转变；B）抑制扩散过程，保持稳定；C）提高元素偏聚程度；D）与上述过程无关。15. 中碳结构钢调质处理后得到回火索氏体组织，具有优良的综合力学性能，主要热处理工序是：A）正火+中温回火；B）正火+高温回火；C）正火+低温回火；D）淬火+高温回火。16. 工件在水中淬火冷却的过程中会依次出现：A、蒸汽膜、沸腾、对流；B、蒸汽膜、沸腾、传导；C、沸腾、蒸汽膜、传导；D、沸腾、蒸汽膜、对流。17. 在热处理生产中应尽可能避免在钢的组织中出现的组织是：A、上贝氏体；B、下贝氏体；C、过冷奥氏体；D、马氏体。18. 低碳钢为便于加工，常预先进行：A、淬火；B、正火；C、球化退火；D、回火。19. 亚共析碳钢亚温淬火常用的最佳温为：A）Ac11020；B）Ac31020；C）比Ac3略低；D）比Ar3略低。20. 调质处理就是：A淬火低温回火；B淬火中温回火；C淬火高温回火。21. 化学热处理与其他热处理方法的基本区别是：A加热温度；B组织变化；C改变表面化学成分。22. 渗氮零件在渗氮后应采取：A.淬火+低温回火；B.淬火+中温回火；C.淬火+高温回火；D.不需热处理。23. 直径为10mm的40钢其整体淬火温度大约为：A750；B.850；C.920。24. T12钢消除网状渗碳体应采用：A. 正火；B. 球化退火；C. 去应力退火；D. 完全退火。25. T12钢改善切削加工性应采用：A. 正火；B. 球化退火；C. 去应力退火；D. 完全退火。26. 20钢锻件改善切削加工性应采用：A.完全退火；B. 球化退火；C. 去应力退火；D. 正火。27. 用于1300以上的热电偶材料是： A）铜-康铜；B）铂铑-铂铑；C）镍铬-镍铝；D）铁-康铜。28. 钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于：a.奥氏体的本质晶粒度；b.奥氏体的实际晶粒度；c.奥氏体的起始晶粒度。29. 钢经调质处理后获得的组织是：a.回火马氏体；b.回火屈氏体；c.回火索氏体。30. 过共析钢的正常淬火加热温度是：a.Ac1+3050；b.Accm+3050；c.Ac3+3050.31. 影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是：a.钢材本身的碳含量；b.钢中奥氏体的碳含量；c.钢中碳化物的含量。32. 若合金元素能使C曲线右移，钢的淬透性将：a.降低；b.提高；c.不改变。33. 马氏体的硬度取决于：a.冷却速度；b.转变温度；c.碳含量。34. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用：a.高淬透性钢；b.中淬透性钢；c.低淬透性钢。35. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应采用：a.水中淬火；b.油中淬火c.盐水中淬火。36. 若要提高淬火时淬硬层深度，应采取：a.选择高淬透性钢；b.增大零件的截面尺寸；c.选用比较缓和的冷却介质。37. 45钢为得到回火索氏体组织，应进行a.淬火+低温回火；b.等温淬火；c.淬火+高温回火。38. 完全退火主要适用于：a.亚共析钢；b.共析钢；c.过共析钢。39. 扩散退火的目的是：a.消除和改善晶内偏析；b.消除冷塑变形后产生的加工硬化；C.降低硬度以便于加工。40. 钢的渗碳温度范围是：a.600650；b.800850；c.900950。三、问答题1. 为什么要对钢件进行热处理？2. 零件加热时的入炉方式有哪些，对热应力和加热效率分别如何影响？3. 退火的目的是什么？生产上常用的退火有哪几种？指出每种退火工艺的应用范围。4. 对于25#钢，有哪些工艺可以获得F+P的组织？ 5. 确定下列钢件的退火工艺，并指出退火目的及退火后的组织：（1）经冷轧后的15钢板； （2）ZG35的铸钢齿轮； （3）具有片状珠光体的T12钢坯；（4）弹簧钢丝（强化的）经冷卷成的弹簧；（5）消除60钢锻件的过热组织； （6）低碳钢钢丝多次冷拉之间； （7）T10刚车床顶尖锻造以后。 6. 指出下列钢件正火的主要目的以及正火后的显微组织？ 20钢齿轮；45钢小轴；T12钢锉刀。7. 正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火及退火？8. 为什么亚共析钢经正火后，可获得比退火高的强度与硬度？9. 在生产中常用增加珠光体数量的方法来提高亚共析钢的强度，为此应采用何种热处理工艺，为什么?10. 下列零件应选用何种热处理工艺：（1）Wc=0.2%，要求适当提高硬度，改善切削加工性能。（2）Wc=1.2%，要求降低硬度，改善切削加工性能。（3）Wc=1.2%，要求提高硬度和耐磨性。（4）Wc=0.45%，要求具有好的综合力学性能。（5）Wc=0.6%，要求具有好的弹性。（6）钢丝冷拉后硬度高，要求降低硬度，消除内应力。11. 何谓去氢退火?其工艺特点如何?12. 亚共析钢热处理时快速加热可显著地提高屈服强度和冲击韧性，是何道理？13. 热轧空冷的45钢钢材在重新加热到超过临界点后再空冷下来时，组织为什么能细化？14. 常用的淬火介质有哪些？说明其冷却特性、优缺点及应用范围。15. 共析钢加热到相变点以上，用图1所示的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？各属于何种热处理方法？图116. 有四个碳素钢试样进行淬火：（1）Wc=0.3%，加热至Ac1与Ac3之间；（2）Wc=0.45%，加热至Ac3以上（3050）；（3）Wc=1.2%，加热至Ac1以上（2030）；（4）Wc=1.2%，加热至Accm以上（3050）。适当保温后水中淬火，哪个试样硬度最高？哪个试样硬度最低？说明其原因。17. 简述冷却介质的选择原则18. 用45钢制造一根10的轴和一根100的轴，用相同淬火工艺淬火，试问两根轴的表面硬度是否相同？淬透层深度是否相同？19. 淬透性和淬透层深度有何联系与区别？影响钢件淬透层深度的主要因素是什么？20. 分析图2的实验曲线中硬度随碳含量变化的原因。图中曲线1为亚共析钢加热到AC3以上，过共析钢加热到ACCM以上淬火后，随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线；曲线2为亚共析钢加热到AC3以上，过共析钢加热到AC1以上淬火后，随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线；曲线3表示随碳含量增加，马氏体硬度的变化曲线。 图2 图321. T12钢加热到AC1以上，用图3所示的各种方法冷却，分析其所得到的组织。22. 简述淬火硬度不足的可能原因。23. 淬火介质（以水为例）冷却过程经历哪几个阶段？24. 表面淬火的目的是什么？常用的表面淬火方法有哪些？比较它们的优缺点及应用范围。25. 激光淬火的主要优点有哪些?26. 确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织：1）经冷轧后的15钢钢板，要求降低硬度；2）ZG35的铸造齿轮；3）锻造过热的60钢锻坯； 4）改善T12钢的切削加工性能。27. 说明直径为10mm的45钢试样经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织：700C，760C，840C，1100。28. 指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后获得的组织。 1）45钢小轴（要求综合机械性能好）； 2）60钢弹簧； 3）T12钢挫刀。29. 两根45钢制造的轴，直径分别为10mm和100mm，在水中淬火后，横截面上的组织和硬度是如何分布的？四、综合分析题1. 用T10钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造一热处理一机加工一热处理一磨加工。 l）写出其中热处理工序的名称及作用。2）制定最终热处理（即磨加前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。2. 将5mm的T8钢加热到760并保温足够的时间，问采用什么热处理方法可以得到下列组织：珠光体，索氏体，下贝氏体，屈氏体+马氏体，马氏体+少量残余奥氏体。3. 某型号柴油机的凸轮轴,要求凸轮表面有高的硬度（HRC50），而心部具有良好的韧性(Ak40J)，原采用45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的45钢已用完,只剩15钢，拟用15钢代替。试说明： (1)原45钢各热处理工序的作用；(2)改用15钢后，应按原热处理工序进行能否满足性能要求，为什么？ (3)改用15钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下采用何种热处理工艺？4. 用20CrMnTi为材料制造汽车变速箱齿轮，试制定其热处理生产工艺。请采用调质和渗碳两种方法，并比较两者区别。5. 由T12材料制成的丝锥，硬度要求为HRC6064。生产中混入了45钢料，如果按T12钢进行淬火低温回火处理，问其中45钢制成的丝锥的性能能否达到要求？为什么？6. 某工厂生产车床齿轮，要求齿面有较好的硬度与耐磨性，心部有较好的塑韧性。原图纸设计用40Cr 钢制造，因材料缺乏，工厂决定改用20Cr钢生产，试说明：（1）原40Cr钢为满足齿轮性能要求，应如何安排热处理工艺？试画出热处理规范图。（2）改用20Cr钢后，热处理工艺是否需改变？如需改变，试画出修改后的工艺规范图。（3）试分析两种钢，经不同工艺处理后，齿面与心部组织有何不同？7. 从下列材料中选择一种材料制造车刀（60Mn、40Cr、HT150和9SiCr），其工艺路线为：锻造热处理1机加工热处理2磨加工。写出热处理1、2的工艺名称及热处理2获得的组织。8. 为下列材料的热处理工艺选择合适的加热范围，并说明理由。（1）20钢淬火；（2）20钢正火；（3）40钢高温回火；（4）T10钢淬火；（5）T10钢正火；（6）T10钢低温回火(温度选择用Ac1,Acm等代号表示)9. 甲、乙两厂生产同一种零件，均选用45钢，硬度要求220250HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。10. 试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围方面的差别。11. 两个45钢工件，一个用电炉加热（加热速度约为0.3S），另一个用高频感应电流加热（加热速度约为400S），问两者淬火温度有何不同？淬火后组织和机械性能有何差别？12. 低碳钢（0.2%C）小件经930，5h渗碳后，表面碳含量增至1.0%，试分析经以下处理后表层和心部的组织： （1）渗碳后慢冷；（2）渗碳后直接水淬并低温回火；（3）由渗碳温度预冷到820（Ar3和Acm），保温后水淬，再低温回火；（4）渗碳后慢冷至室温，再加热到780(Ar3和Acm)，保温后水淬，再低温回火。13. 钢制表面淬火工件的工艺路线一般如何安排？在高频淬火前为什么要进行预备热处理？其常用的预备热处理有哪几种？14. 某拖拉机上的连杆是用0.4%C的钢制成，其工艺路线如下：锻造正火切削调质精加工。最后要求：硬度217HB241HB,试说明两次热处理的目的及其组织变化情况，并确定其加热温度和冷却方式。15. 以渗碳为例，简要说明化学热处理的三个基本过程。16. 试述真空渗碳零件的工艺路线。17. 氮化的主要目的是什么？说明氮化的主要特点及应用范围。18. 有一批35钢制成的螺钉，要求其头部在处理后硬度为35HRC40HRC。现在材料里混入少量T10钢和10钢。问由T10钢和10钢制成的螺钉若仍按35钢进行淬火处理时，能否达到要求？为什么？19. 为了提高耐磨性，下列零件、工具应选择何种热处理工艺（包括预备热处理）？并画出各自的热处理工艺曲线：（1）15钢制离合器摩擦片；（2）45钢制凸轮轴；（3）T9钢制收割机刀片。20. 钢材生产中的热处理多数情况下是哪种热处理工艺？在目的上与机械零件的热处理有何不同？实际生产中应更多地注意什么？21. 根据机械零件的加工工艺路线:下料锻造热处理（1）粗加工热处理（2）精加工热处理（3）精磨,对下列零件设计出适当的热处理工艺。（1）在低载荷下工作，要求耐磨性好的齿轮，选用15钢，要求硬度HRC58-63.（2）高速、中等载荷，要求齿面硬度高的齿轮，选用45钢，要求硬度HRC54-60。（3）高速、重载荷、形状复杂，要求改性变形小的齿轮，选用38CrMoAl钢，要求硬度Hv850以上。（4）C620车床主轴，与滑动轴承配合（要求较好的耐磨性，HRC52-58），承受一定冲击载荷，选用45钢。22.现有下列零件及可供选择的材料，给各零件选择合适的材料，试制定其热处理生产工艺，并说明理由。零件名称：载重汽车变速箱齿轮、捆绑用丝、弹簧所用丝、高精密机床主轴；可选材料：20CrMnTi、65Mn、40Cr、45、38CrMoAlA、20。23.某学生在研究一种含Mn、Mo、Ni的低合金压力容器钢时，采用如下工艺处理：铸锭120014hr处理热加工9001hr处理水冷9001hr处理20/min连续冷却66010hr。（1）试分析在此工艺流程中各种热处理的作用及可能的组织变化；（2）若该合金钢板坯出现过热现象，怎么补救？24.DP800是一种高强度、高塑性的钢，主要含有铁素体和马氏体两相，其成分大体为Fe-0.14C-0.4Si-1.87Mn-1.0(Cr+Mo)-0.05(Nb+Ti)-0.037。参考Fe-C相图，试设计该合金含F+M两相组织的板材的大致生产工艺（从铸锭开始），并简单分析每道热处理工艺后的组织变化。（参考：均匀化退火+轧制+亚温淬火。）25.将同一棒料上切割下来的4块45#试样，同时加热到850，然后分别在水、油、炉和空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得何种组织？排列一下硬度大小。26.为改善可加工性，确定下列钢件的预备热处理方法，并指出所得到的组织：（1）20钢钢板；（2）T8钢锯条；（3）具有片状渗碳体的T12钢钢坯。27.某齿轮要求具有高的耐磨性，并承受一定的冲击载荷，拟采用下列材料和热处理工艺：（1）45钢的淬火和低温回火；（2）45钢的高频淬火和低温回火；（3）T8钢淬火和中温回火；（4）20钢渗碳淬火和低温回火。你认为哪种工艺比较合适？为什么？28.为什么机床齿轮一般选用45或40Cr钢等材料制造，而汽车齿轮一般选用20CrMnTi、20CrMnMo钢等材料制造，请给出两类材料的加工路线，并指出采用不同热处理工艺的目的是什么？