工程材料练习题钢的热处理练习题.docx

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工程材料练习题钢的热处理练习题

第六章 钢的热处理练习题

一、填空题

1．钢加热时奥氏体形成是由（   ）、（   ）、（    ）和（   ）四个基本过程所组成。

2．在过冷奥氏体等温转变产物中，珠光体与屈氏体的主要相同点是（    ），不同点是（    ）。

3．用光学显微镜观察，上贝氏体的组织特征呈（   ）状，而下贝氏体则呈（   ）状。

4．与共析钢相比，非共析钢C曲线的特征是（   ）。

5．马氏体的显微组织形态主要有（  ）、（  ）两种，其中（   ）的韧性较好。

6．钢的淬透性越高，则其C曲线的位置越（   ），说明临界冷却速度越（   ）。

7．钢的热处理工艺是由（   ）、（   ）、（   ）三个阶段组成。

一般来讲，它不改变被处理工件的（   ），但却改变其（   ）。

8．利用Fe-Fe3C相图确定钢完全退火的正常温度范围是（   ），它只适应于（   ）钢。

9．球化退火的主要目的是（   ），它主要适用于（   ）。

10．钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是（   ），对过共析钢是（   ）。

11．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（   ）。

12．在正常淬火温度下，碳素钢中共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都（   ）。

13．钢热处理确定其加热温度的依据是（   ），而确定过冷奥氏体冷却转变产物的依据是（   ）。

14．淬火钢进行回火的目的是（   ），回火温度越高，钢的硬度越（   ）。

15．钢在回火时的组织转变过程是由（   ）、（   ）、（   ）和（   ）四个阶段所组成。

16．化学热处理的基本过程包括（   ）、（   ）和（   ）三个阶段。

17．索氏体和回火索氏体在形态上的区别是（   ），在性能上的区别是（   ）。

18．参考铁碳合金相图，将45号钢及T10钢（已经过退火处理）的小试样经850℃加热后水冷、850℃加热后空冷、760℃加热后水冷、720℃加热后水冷等处理，把处理后的组织填入表3-3-1。

二、不定项选择题

1．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   d．奥氏体的最终晶粒度

2．奥氏体向珠光体的转变是（   ）。

a．扩散型转变 b．非扩散型转变 c．半扩散型转变 d．高温转变

3．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  d．回火贝氏体

4．过共析钢的正常淬火加热温度是（   ）。

a.Ac3+（30一50）℃  b.Acl+（3O一50）℃

c.Accm+（30一50）℃  d.Are+（30一50）℃

5．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    d．钢的淬火加热温度

6．共析钢过冷奥氏体在550一350℃的温度区间等温转变时，所形成的组织是（   ）。

a．索氏体  b．下贝氏体 c．上贝氏体  d．珠光体

7．若合金元素能使C曲线右移，则钢的淬透性将（   ）。

a．降低  b．提高  c．不改变

8．马氏体的硬度取决于（   ）。

a奥氏体的冷却速度    b．奥氏体的转变温度

c．奥氏体的碳含量     d．奥氏体的晶粒

9．淬火时，零件易变形、开裂的形状可能有（   ）。

a．形状对称   b．有尖角  c．壁厚均匀  d．壁厚不均匀

10．对形状复杂，截面变化大的钢件进行淬火时，应选用（   ）。

a．高淬透性钢  b．中淬透性钢 c．低淬透性钢  d．碳素钢

11．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．盐浴中淬火  d．空冷

12．若要提高淬火时的淬硬层深度，应采取（    ）。

a．选择高淬透性钢     b．选择低淬透性钢

c．选用比较缓和的冷却介质 d．增大工件的截面尺寸

13．直径为10mm的40号钢的常规淬火温度大约为（   ）。

a 750℃   b.850℃   c.920℃  d.1050℃

14．45号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＋中温回火  d．淬火＋高温回火

15．完全退火主要适用于（   ）。

a．亚共析钢  b ．共析钢  c．过共析钢  d．亚共晶白口铸铁

16．扩散退火的目的是（    ）。

a．消除和改善晶内偏析  b．消除冷塑性变形后产生的加工硬化   c．降低硬度以便于加工  d．消除内应力及稳定组织

17．钢的回火处理是在（  ）。

a．退火后进行  b．正火后进行  c．淬火后进行  d．调质后进行

18．钢的渗碳温度范围是（  ）。

a.600-650℃   b.800-850℃   c.900-950℃  d.1000-1050℃

19．过共析钢正火的目的是（   ）。

a．调整硬度，改善切削加工性能   b．细化晶粒，为淬火作组织准备  c．消除网状二次渗碳体 d消除内应力，防止淬火变形和开裂

20.T12钢正常淬火的组织是（   ）。

a．马氏体＋残余奥氏体  b．马氏体＋球状碳化物

c．马氏体        d．马氏体＋残余奥氏体＋球状碳化物

三、判断题

1．经加热奥氏体化后，在任何情况下，奥氏体中碳的含量均与钢中碳的含量相等。

（ ）

2．所谓本质细晶粒钢就是一种在任何加热条件下晶粒均不发生粗化的钢。

（ ）

3．马氏体是碳在a一Fe中的过饱和固溶体，当奥氏体向马氏体转变时，体积要收缩。

（ ）

4．当把亚共析钢加热到AC1和AC3之间的温度时，将获得由铁素体和奥氏体构成的两相组织．在平衡条件下，其中奥氏体的碳含量总是大于钢的碳含量。

（ ）

5．当原始组织为片状珠光体的钢加热奥氏体化时，细片状珠光体的奥氏体化速度要比粗片状珠光体的奥氏体化速度快。

（ ）

6．当共析成分的奥氏体在冷却发生珠光体转变时，温度越低，其转变产物组织越粗。

（ ）

7．贝氏体是过冷奥氏体中温转变产物，在转变过程中，碳原子能进行短距离的扩散，而铁原子不能进行扩散。

（ ）

8．不论碳含量高低，马氏体的硬度都很高，脆性都很大。

（ ）

9．在正常热处理加热条件下，随碳含量的增高，过共析钢的过冷奥氏体越稳定。

（ ）

10．因为过冷奥氏体的连续冷却转变曲线位于等温转变曲线的右下方，所以连续冷却。

（ ）

11．高合金钢既具有良好的淬透性，也具有良好的淬硬性。

（ ）

12．经退火后再高温回火的钢，能得到回火索氏体组织，具有良好的综合力学性能。

（ ）

13．钢的淬透性越高，则其淬透层的深度也越大。

（ ）

14．在正常加热淬火条件下，亚共析钢的淬透性随碳的增高而增大，过共析钢的淬透性随碳的增高而减小。

（ ）

15．表面淬火既能改变钢的表面化学成分，也能改善心部的组织和性能。

（ ）

16．同一钢材，在相同的加热条件下，水冷比油冷的淬透性好，小件比大件的淬透性好。

（ ）

17．为了调整硬度，便于机械加工，低碳钢、中碳钢和低碳合金钢在锻造后应采用正火处理。

（ ）

四、综合分析题

1．本质细晶粒钢的奥氏体晶粒是否一定比本质粗晶粒钢的细，为什么？

2．低碳钢板硬度低，可否用淬火方法提高硬度？

用什么办法能显著提高硬度？

3.20号钢采用表面淬火是否合适？

为什么？

45号钢进行渗碳处理是否合适？

为什么？

4．再结晶和重结晶有何不同？

5．指出影响奥氏体形成速度和影响奥氏体实际晶粒度的因素。

6．说明共析钢C曲线各个区、各条线的物理意义，并指出影响C曲线形状和位置的主要因素。

7．试比较共析钢过冷奥氏体等温转变曲线和连续转变曲线的异同点。

8．什么是钢的临界冷却速度？

它的大小受哪些因素影响？

它与钢的淬透性有何关系？

9．为什么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？

10．加热使钢完全转变为奥氏体时，原始组织是以粗粒状珠光体为好，还是以细片状珠光体为好？

为什么？

11．热轧空冷的45号钢，组织为什么能细化？

12．简述各种淬火方法及其适用范围。

13．试述马氏体转变的基本特点。

14．试比较索氏体、屈氏体和回火索氏体、回火屈氏体之间在形成条件、组织形态与性能上的主要区别。

15．马氏体的本质是什么？

它的硬度为什么很高？

是什么因素决定了它的脆性？

16．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？

17．分析图3.3.1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，随钢中碳含量的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Acl以上淬火后，随钢中碳含量的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。

18．共析钢加热到相变点以上，用图3.3.2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？

19.T12钢加热到Acl以上，用图3.3.3所示各种方法冷却，分析其所得到的组织。

20．某钢的连续冷却转变曲线如图3.3.4所示，试指出该钢按图中（a）、（b）、（c）、（d）速度冷却后得到的室温组织。

21．正火与退火的主要区别是什么？

生产中应如何选择正火与退火？

22．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号钢钢板，要求降低硬度；

（2）ZG350钢的铸造齿轮；

（3）锻造过热的60号钢锻坯；

（4）改善T12钢的切削加工性能。

23．说明直径为10mm的45号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：

700℃、760℃、840℃、1100℃。

24．两个碳含量为1.2％的碳钢薄试样，分别加热到780℃和900℃并保温相同时间奥氏体化后，以大于淬火临界冷却速度冷至室温。

试分析：

（1）哪个温度加热淬火后马氏体晶粒较粗大？

（2）哪个温度加热淬火后马氏体碳含量较多？

（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？

（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较少？

（5）哪个温度加热淬火合适？

为什么？

25．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号钢小轴（要求综合力学性能好）；

（2）65号钢弹簧；

（3）T12钢锉刀。

26．用Tl0钢制造直径较大的钻头。

其工艺路线为：

锻造一热处理一机加工一热处理。

（1）写出其中热处理工序的名称及作用；

（2）制定最终热处理（即磨加工前的热处理）的工艺规范，并指出钻头在使用状态下组织和大致硬度。

27．甲、乙两厂生产同一种零件，均选用45号钢，硬度要求220～250HB，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。

28．试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围等方面差别。

29．两个45号钢工件，一个用电炉加热（加热速度约为0.3℃/s），另一个用高频感应加热（加热速度约为400℃/s），问两者淬火温度有何不同？

淬火后组织和力学性能有何差别？

30．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℃，保温后水淬，再低温回火；

（4）渗碳后慢冷至室温，再加热到780℃，保温后水淬．再低温回火。

31．调质处理后的40号钢齿轮．经高频加热后的温度分布如图3.3.5所示，试分析高频水淬后，轮齿由表面到中心各区（Ⅰ,Ⅱ，Ⅲ）的组织变化。