金属热处理习题.docx

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金属热处理习题

金属热处理习题

一、填空

 1  试写出下列材料的类别。

（按用途分）与应用（举一例）。

     20CrMnTi 属——————钢（类别）；可制作——————；

T10      属——————钢；       可制作——————；

45       属——————钢；       可制作——————；

W18Cr4V 属——————钢；       可制作——————；

  2  化学热处理的基本过程是————————————、、————————————、————————————。

 3  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————————————。

 4  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；

 5  索氏体中的渗碳体是———————————形貌。

回火索氏体中的渗碳体是———————————形貌。

 6  纯Al的主要强化方法是———————————，Al-Cu合金的主要强化方法是———————————。

7  再结晶形核的主要机理有———————————，———————————。

8  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—————————。

9.共析钢淬火后，低温、中温、高温回火组织分别为_____，_______，_________。

10.马氏体形态主要有________和________两种，其中 ________马氏体硬度高、塑性差。

11．中温回火主要用于处理______零件。

12．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用______退火工艺。

13．铝合金的时效方法可分为______和________两种。

14.马氏体形态主要有________和________两种，其中 ________马氏体硬度高、塑性差。

15．中温回火主要用于处理______零件。

16．为了降低冷变形金属的强度和硬度，应采用______退火工艺。

17．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为     和      ,铝合金的时效方法可分为____和________两种。

18．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  、  和  

19.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         ；         ；            。

20.共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为         ；       ；           。

21.45钢正火后渗碳体呈            状，调质处理后渗碳体呈           状。

22．中温回火主要用于       典型零件处理，回火后得到      组织。

23．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为       和         ；变形铝合金按热处理性质可分为         铝合金和       铝合金两类；铝合金的时效方法可分为         和         两种。

24．热处理基本工艺参数：

（    ）;（   ）;（    ）;（   ）.

25.共析钢过冷奥氏体等温转变曲线高温转变区的转变产物是  （  ），（   ），（  ）。

26.45钢正火后渗碳体呈（   ）状，调质处理后渗碳体呈（   ）状。

27．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用（ ）退火

28．中温回火主要用于处理（      ）类型的零件，回火后得到（     ）组织。

29..时效强化是（  ）与（  ）的相互作用。

主要有（ ）强化机制与（   ）强化机制。

30.再结晶的驱动力是变形时与（  ）有关的储能。

再结晶形核的主要机制有应变诱发的（  ）迁移机制及（  ）长大的形核机制。

31.新相形核的阻力是新相与母相之间的（   ）能；新相与母相比容积差导致的（   ）能。

32．铝合金的等温时效方法可分为（   ）时效和（  ）时效。

33.回归时间过长，则会出现对应于该温度下的（  ） ，使硬度重新升高，或发生（  ）时效，达不到回归处理的效果。

34．.均匀化处理的目的是在高温下通过       消除或减小实际结晶条件下晶内成分      和偏离于        的组织状态，改善合金材料的工艺性能和使用性能。

35.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      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   ，再结晶温度    

36．时效与回火的区别是固溶体从高温到低温时是否发生了       晶体结构的转变。

37．时效后脱溶相与基体界面关系有        、         、         三种形式。

38．时效强化是      与       的相互作用。

主要有    机制与       机制。

39．低碳马氏体的形貌一般为       ，中碳马氏体的形貌一般为       ，高碳马氏体的形貌一般为       。

40.共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为      ，      ，          。

41.．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            。

42..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。

43．根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以为             和        。

44．热处理基本过程是        ；        ；        。

45．.均匀化处理的目的是在高温下通过       消除或减小实际结晶条件下晶内成分      和偏离于        的组织状态，改善合金材料的工艺性能和使用性能。

46．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      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   ，再结晶温度    。

47．时效（回火）实质上是           的分解。

48．时效与回火的区别是固溶体从高温到低温时是否发生了      晶体结构的转变。

49.在固态相变中，.新相形核的阻力是新相与母相之间的        ；新相与母相比容积差导致的        。

50．时效后脱溶相与基体界面关系有        、         、         三种形式。

51．时效强化是      与       的相互作用。

主要有    机制与       机制。

52．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为     和      ,铝合金的时效方法可分为____和________两种。

53．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。

2、简答题

1简述冷却介质的选择原则。

2简述低温形变热处理对时效型合金性能的影响，并分析其原因。

3简述固溶、时效处理时的脱溶序列并分析原因。

4简述无沉淀析出带产生的原因及这一观点对合金性能的影响。

5.什么是过冷度？

为什么金属结晶时需要过冷度？

6.未进行冷加工的金属加热时能否发生回复与再结晶，为什么？

7.在热加工过程中，能否产生加工硬化现象？

分析其原因。

8.什么是无沉淀析出带？

分析其产生的原因及此现象对合金性能的影响。

9.说明钢淬火后回火的必要性。

10．上贝氏体和下贝氏体比较，哪一种力学性能好?

为什么？

11.请说明在时效过程中为什么一般均是先出现亚稳过渡相而不直接成稳定相

12. 什么是钢的回火脆性？

下列几种钢中，哪类钢的回火脆性严重，如何避免？

              45  40Cr  35SiMn  40CrNiMo

19．从相图上看，怎样的合金才能进行热处理？

20什么是回火脆性，一般采用何种方法避免回火脆性？

22.在生产中有时采用两段时效工艺，第一次用较低的温度进行时效，第二次用较高的温度进行时效，目的何在？

26.用热处理基本工艺曲线形式表示均匀化退火、完全退火、淬火、回火工艺。

27.简述均匀化处理的目的.

28.冷变形金属退火时的加热速度过慢或过快均有升高再结晶温度的趋势，为什么？

29. 简述无沉淀析出带产生的原因及这一观点对合金性能的影响。

30.请说明在时效过程中为什么一般均是先出现亚稳过渡相而不直接形成稳定相？

31人工时效时，对应于局部脱溶的某一阶段晶间腐蚀速率会出现最大，腐蚀抗力最小。

为什么？

32．对于过共折钢，适宜的淬火加热温度一般在哪个范围内，为什么？

34请解释时效前的冷变形使晶界无沉淀带（晶内脱溶）变窄的原因。

35.  研究发现，某些铝合金如Al－Mg－Si系合金在室温停留后再进行人工时效，合金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。

为什么？

39试述Al-Zn-Mg-Cu合金经峰时效处理后的性能特点，如果存在性能缺陷，能采用何种措施进行改善，并简要分析原因。

3、问答题

1.将Φ5mm的T8钢试样,加热至760℃,保温足够时间,用下列冷却工艺,将获得何种组织?

（1）620℃等温退火； 

（2）油淬火；（3）随炉冷却；（4）400℃等温淬火；

（5）水淬火（6）水淬火150℃，马上加热到300℃等温足够时间。

（7）水淬火150℃，马上加热到500℃等温足够时间。

2.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？

3.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。

4.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

5.用9SiCr制造一丝锥，试制定其热处理工艺，并说明每一工序的目的。

6.试述7xxx系铝合金经T6,T7态处理后的性能特点。

能否有方法改善经上述处理后的合金性能缺点？

简述其原因。

7.有T10A，60Mn，20Cr，HT150四种材料，请选择一种材料制造一个运行速度较高，承受负荷较大且有冲击的传动齿轮，并写出该齿轮的热处理工艺路线，说明每道热处理工艺的作用和组织。

8．制造受重载荷作用的齿轮，供选择的材料有16Mn、20Cr、45钢、T8钢和Crl2钢。

1）选择合适的材料；2）编制简明的热处理工艺路线；3）指出最终组织。

9.将Φ5mm的T8钢试样,加热至760℃,保温足够时间,用下列冷却工艺,将获得何种组织?

（1）620℃等温退火； 

（2）随炉冷却；（3）400℃等温淬火；

（4）水淬火150℃，马上加热到300℃等温足够时间。

（5）水淬火150℃，马上加热到500℃等温足够时间。

10.说明下列零件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织和硬度：

（1）45钢小轴（要求有较好的综合力学性能）。

（2）60钢弹簧。

（3）T12钢锉刀。

11.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。

12.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？

13．某工厂生产一种柴油机的凸轮，其表面要求具有高硬度（>HRC50）,而零件心部要求具有良好的韧性（ak50>j/c㎡），本来是采用45钢经调质处理后再在凸轮表面上进行高频淬火，最后进行低温回火。

现因工厂库存的45钢已用完，只剩下15号钢，试说明以下几个问题。

（１） 原用45钢各热处理工序的目的。

（２） 该用15钢后，仍按45钢的上述工艺路线进行处理，能否满足性能要求？

为什么？

（3） 改用15钢后，应采用怎样的热处理工艺才能满足上述性能要求？

为什么？

14.将Φ5mm的T8钢试样,加热至760℃,保温足够时间,用下列冷却工艺,将获得何种组织?

（1）620℃等温退火； 

（2）随炉冷却；（3）320℃等温淬火；（4）水淬火150℃，马上加热到500℃等温足够时间。

15.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。

（1）写出热处理1、2的工艺名称、大致的工艺参数及获得的组织；

（2）写出各热处理工序的目的。

16.。

试述Al-Zn-Mg-Cu合金经峰时效处理后的性能特点，如果存在性能缺陷，能采用何种措施进行改善，并简要分析原因。

17.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。

17.由T12材料制成的丝锥，硬度要求为HRC60～64。

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？

19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钢完全退火；

（2）40钢高温回火；（3）T10钢淬火；（4）T10钢正火；（5）T10钢低温回火

（温度选择用Ac1,Acm等代号表示）

20.在生产中有时采用两段时效工艺，即第一次用较低的温度进行时效，第二次用较高的温度进行时效，目的何在？

。

21.由相图给出生产实际中常用的三种均匀化退火加热范围，并简述其工艺特点。

22.7075合金在T6状态下对应力腐蚀最敏感，在T73过时效状态的抗应力腐蚀性能最好。

为什么？

23.有一根φ30mm的轴，受中等的交变载荷作用，要求零件表面耐磨，心部具有较高的强度和韧性，供选择的材料有16Mn、20Cr、45钢、T8钢和Crl2钢。

要求：

1）选择合适的材料；2）编制简明的热处理工艺路线；3）指出最终组织。

24.某合金的形变热处理工艺流程如下图所示，试分析其工艺特点及要求，并比对此合金与普通热处理后的性能差异。

25..试比较经强化均匀化退火与常规均匀化退火后的铝合金性能差异，并解释其产生原因。

26.某合金的形变热处理工艺流程如下图所示，试分析其工艺特点及要求，并比对此合金与普通热处理后的性能差异。