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1、金属学与热处理总结 名词说明： 退火：将钢加热到临界点Ac1以上或以下温度，保温以后随炉冷却以获得近于平衡状态组织的热处理工艺。 正火：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的热处理工艺。 淬火：将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上肯定温度，保温后以大于临界冷却速度的速度冷却得到马氏体（或下贝氏体）的热处理工艺。 回火：将淬火钢在A1以下温度加热，使其转变为稳定的回火组织，并以适当方式冷却到室温的工艺过程。表面淬火：将工件快速加热到淬火温度，然后快速冷却，仅使表面层获得淬火组织的热处理方法。 渗碳：将低碳钢件放入渗碳介质中，在900-950加热保温，使活性
2、原子渗入钢件表面并获得高渗碳体的工艺方法。 渗氮：向钢件表面渗入氮元素，形成富氮硬化层的化学热处理。 淬透性：钢材淬火时获得马氏体实力的特征。 淬硬性：钢材淬火时淬成马氏体可能得到的最高硬度。 回火稳定性：淬火钢对回火时发生软化过程的反抗实力。 回火脆性：钢在肯定温度范围内回火时，其冲击韧度显著下降，这种脆化现象叫做钢的回火脆性热应力：工件在加热（或冷却）时，由于不同部位的温度差异，导致热胀（或冷缩）的不一样所引起的应力称为热应力。 组织应力：由于工件不同部位组织转变不同时性而引起的内应力。 过冷奥氏体：在临界温度以下处于不稳定状态的奥氏体称为过冷奥氏体。 退火的目的：匀称钢的化学成分及组织；
3、细化晶粒；调整硬度，消退内应力和加工硬化，改善钢的成形及切削加工性能，为淬火做好组织打算。 正火的目的：改善钢的切削加工性能；消退热加工缺陷；消退过共析钢的网状碳化物，便于球化退火；提高一般结构零件的力学性能。 淬火目的：提高工具、渗碳零件和其它高强度耐磨机器零件等的硬度、强度和耐磨性； 回火目的：削减或消退淬火应力，保持相变的组织转变，提高钢的塑形和韧性，获得硬度强度塑形和韧性的适当结合 1.试述奥氏体钢的形成过程及限制奥氏体晶粒的方法 制定合适的加热规范，包括限制加热温度和保温时间；碳含量限制在肯定范围内，并在钢中加入肯定阻碍奥氏体晶粒长大的合金元素；考虑原始组织的影响 2.珠光体、贝氏体
4、、马氏体的特征、性能特点是什么？ 珠光体：片状珠光体，片间距越小，强度越高，塑性、韧性也越好；粒状珠光体，Fe3C颗粒 越细小，分布越匀称，合金的强度越高。其次相的数量越多，对塑性的危害越大；片状与粒状相比，片状强度高，塑性、韧性差；贝氏体：上贝氏体为羽毛状，亚结构为位错，韧性差；下贝氏体为黑针状或竹叶状，亚结构为位错，位错密度高于上贝氏体，综合机械性能好；马氏体：低碳马氏体为板条状，亚结构为位错，具有良好的综合机械性能；高碳马氏体为片状，亚结构为孪晶，强度硬度高，塑性和韧性差。 3.何谓回火脆性，说明回火脆性的类型、特点及其抑制方法 有些钢在肯定的温度范围内回火时，其冲击韧性显著下降，这种脆
5、化现象叫做钢的回火脆性. 回火脆性类型分为两种，即第一回火脆性和其次回火脆性。第一回火脆性又称低温回火脆性，几乎在全部的工业用钢中都会出现，它与回火后的冷却速度无关。高温回火脆性亦称其次回火脆性，主要在合金结构钢中出现，碳钢一般不会出现这种特性，通常在回火保温后缓冷的状况下出现，若快速冷却，脆化现象将消逝或受到抑制。 方法：对于第一类回火特性，由于其不行逆性，只能避开在淬火温度内回火，假如必需在该温度回火，可采纳等温淬火，加Si使低温回火脆性温度移向高温。抑制高温脆性的方法;1回火后快速冷却2.降低钢中杂质元素的含量3.加入适量的Mo、W 4.比较回火索氏体与索氏体的主要异同点。 相同点：都是
6、铁素体与渗碳体的机械的机械混合物。 不同点：渗碳体的形态不同，回火索氏体的渗碳体的形态为颗粒状，索氏体的渗碳体的形态为片状；来源不同，回火索氏体是淬火马氏体分解的到的，索氏体是奥氏体干脆分解得到的；性能特点不同，回火索氏体具有良好的综合机械性能，索氏体的抗拉强度高；韧性比回火索氏体低。 5.正火、退火工艺选用的原则是什么？ 含025C以下的钢，用正火可以提高钢的硬度，改善低碳钢的切削加工性能；在没有 其它热处理工序时，用正火可以细化晶粒，提凹凸碳钢强度。 对含碳025050的钢，一般采纳正火。 对含碳050075的钢，一般采纳完全退火，降低硬度，改善切削加工性。 含碳075%以上的高碳钢，或工
7、具钢一般均采纳球化退火作预备热处理。 6.分析碳和合金元素在高速钢中的作用及高速钢热处理工艺的特点 化学成分：高碳的目的是为了和合金元素Cr、W、Mo、V等形成碳化物，并保证得到强硬的马氏体基体以提高钢的硬度和耐磨性。W、Mo、V主要是提高钢的红硬性、硬度和耐磨性，因为这些元素形成的碳化物硬度高，产生二次硬化效应；Cr主要提高钢的淬透性。 工艺特点：淬火加热温度特别高，回火温度高，次数多，淬火加热时采纳预热。 7.用9SiCr刚制成圆板牙，其工艺路途为：锻造 球化退火、机械加工、淬火、低温回火、磨平面、开凿开口。试分析：1球化退火、淬火及回火的目的2大致工艺 球化退火是为了消退锻造实力、获得球
8、状珠光体和碳化物，降低硬度以利于切削加工，并为淬火做好组织打算，削减淬火时的变形和开裂；淬火及回火是为了获得回火马氏体，保证热处理后具有高硬度，高耐磨性。 球化退火工艺：加热温度790-810，等温温度700-720 淬火工艺：加热温度850-870（油淬） 回火工艺：160-180 8.下料锻造正火机械加工淬火（淬透）高温回火花键高频表面淬火低温回火半精磨人工时效精磨。正火、淬火、高温回火、人工时效的目的是什么？花键高频表面淬火、低温回火的目的是什么？表面和心部的组织是什么？ 正火处理是为了得到合适的硬度，以便切削加工，同时改善锻造组织，消退锻造应力。淬火是为了得到高强度的马氏体组织，高温回
9、火是为了得到回火索氏体，淬火高温回火称为调质，目的是为使主轴得到良好的综合力学性能。人工时效主要是为了消退粗磨削加工时产生的残余应力。花键部分用高频淬火后低温回火是为了得到回火马氏体，增加耐磨性。表面为回火马氏体，心部为回火索氏体组织。 9.20CrMnTi、40CrNiMo、60Si2Mn、T12属于哪类钢？含碳量为多少？钢中合金元素的主要作用是什么？淬火加热温度范围是多少？常采纳的热处理工艺是什么？最终的组织是什么？性能如何？ 20CrMnTi为渗碳钢，含碳量为0.2%，最终热处理工艺是淬火加低温回火，得到回火马氏体，表面为高碳马氏体（渗碳后），强度、硬度高，耐磨性好；心部低碳马氏体（淬透
10、）强韧性好。Mn与Cr 提高淬透性，强化基体，Ti阻挡奥氏体晶粒长大，细化晶粒。 40CrNiMo为调质钢，含碳量为0.4%，最终热处理工艺是淬火加高温回火，得到回火索氏体，具有良好的综合机械性能，Cr、Ni提高淬透性，强化基体，Ni提高钢的韧性，Mo细化晶粒，抑制其次类回火脆性。 60Si2Mn为弹簧钢，含碳量为0.6%，最终热处理工艺是淬火加中温回火，得到回火托氏体（或回火屈氏体），具有很高的弹性极限，Si、Mn提高淬透性，强化基体，Si提高回火稳定性。 T12钢为碳素工具钢钢，含碳量为1.2%，最终热处理工艺是淬火加低温回火，得到回火马氏体粒状Fe3C残余奥氏体（），强度硬度高、耐磨性高
11、，塑性、韧性差 10.合金元素Cr、Mn、Ni、强碳化物形成元素在钢中的主要作用是什么？ Cr在钢中的主要作用有：溶入基体，提高淬透性，固溶强化；形成其次相提高强度、硬度；含量超过13%时提高耐腐蚀性；在表面形成致密的氧化膜，提高抗氧化实力。Cr促进其次类回火脆性的发生。 Mn在钢中的主要作用有：溶入基体，提高淬透性，固溶强化；形成其次相提高强度、硬度；含量超过13%时形成奥氏体钢，提高耐磨性；消退硫的有害作用。Mn促进其次类回火脆性的发生，促进奥氏体晶粒的长大。 Ni在钢中的主要作用有：溶入基体，提高淬透性，固溶强化；扩大奥氏体区，提高钢的韧性，降低冷脆转变温度。 强碳化物形成元素（Ti、N
12、b、Zr，V）的主要作用有：形成碳化物提高硬度、强度、耐磨性，提高回火稳定性，细化晶粒，防止晶间腐蚀。 11.石墨化的两个阶段 在psk线以上发生的石墨化称为第一阶段石墨化，包括结晶时共晶石墨、一次石墨、二次石墨的析出和加热时共晶渗碳体、一次渗碳体、及二次渗碳体的分解；在psk线以下发生的石墨化称为其次阶段石墨化，包括冷却时共析石墨的析出和加热时共析渗碳体的分解。 金属学与热处理总结 (金属学与热处理)工程材料学总结 金属学与热处理期末复习总结 金属学与热处理课程教学大纲 金属材料与热处理教学总结 金属材料与热处理教学总结 金属材料热处理 省题库金属材料与热处理 巧讲金属材料与热处理 金属热处理名词概念 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第9页 共9页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页第 9 页 共 9 页