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1、1金属材料热处理1-3 章思考题（成型 10 级）第 1 章 绪论第 2 章 固态相变概论1. 金属固态相变的主要类型、特点2. 金属固态相变按（1）相变前后热力学函数、 （2）原子迁移情况、 （3）相变方式分为哪几类？3. 金属固态相变主要有哪些变化？4. 金属固态相变有哪些特点？5. 固态相变的驱动力和阻力包括什么？加以说明。6. 固态相变的过程中形核和长大的方式是什么？加以说明。7. 何谓热处理？热处理的目的是什么？热处理在机械加工过程中作用有那些？热处理与合金相图有何关系？ 8. 说明下列符号的物理意义及加热速度和冷却速度对他们的影响？c1、r1、c3、r3、ccm、rcm。9. 一些
2、概念：固态相变、热处理、平衡转变、不平衡转变、同素异构转变、多形性转变、共析转变、包析转变、平衡脱溶沉淀、调幅分解、有序化转变、伪共析转变、马氏体转变、贝氏体转变、块状转变、不平衡脱溶沉淀、一级相变、二级相变、扩散型相变、非扩散型相变、半扩散型相变、共格界面、半共格界面、非共格界面、惯习面、位向关系、应变能、界面能、过渡相、均匀形核、非均匀形核、晶界形核、位错形核、空位形核、界面过程、传质过程、协同型方式长大、非协同型方式长大、切变机制、台阶机制第 3 章 钢的热处理原理与工艺第 1 节1、奥氏体的组织、结构和性能特点。2、从成分和工艺角度说明如何细化奥氏体晶粒?3以碳扩散的观点说明奥氏体的长
3、大机理。4、共析钢的奥氏体的形成包括哪几个过程？为什么说奥氏体形成是受碳扩散控制的？非共析钢的奥氏体的形成与共析钢的奥氏体的形成有何异同？5、影响奥氏体转变速度的因素有哪些？如何影响？6、影响奥氏体晶粒度的因素有哪些？如何影响？第 2 节1试设计一种采用金相硬度法测定共析钢 TTT 图的方法。 （测定 TTT 图的原理和方法。 ）2.请绘制含碳量为 0.77%的钢的过冷奥氏体等温转变图，并回答下列问题：2（1）说明图中各线、区的意义。（2）该图为何呈 C 字形？（3）该钢的过冷奥氏体在高、中、低温发生哪些转变？转变产物及组成是什么?各属何种类型转变？（4）非共析钢和共析钢的 TTT 图有什么区
4、别? （5 ）钢中的碳和合金元素对 TTT图有何影响? 3、请绘制含碳量为 0.77%的钢的过冷奥氏体连续冷却转变图，并回答下列问题：（1）说明图中各线、区的意义。（2）该图为何无贝氏体转变区？（3）该钢在不同冷却速度下发生哪些转变？转变产物及组成是什么?（4）非共析钢和共析钢的 CCT 图有什么区别? （5）何谓临界淬火冷却速度第 3 节1珠光体有哪两种基本形态？它们在力学性能上有何差异？ 2共析钢的片状珠光体形成有哪两个基本过程? 非共析钢和共析钢的珠光体的形成有何异同点?3. 简述粒状珠光体形成过程。获得粒状珠光体的方法。4. 退火、正火的定义、目的和分类5. 完全退火的定义、目的、工艺
5、参数（过共析钢不能采用完全退火？）6. 等温退火的定义、目的、工艺参数7. 不完全退火的定义、目的、工艺参数8. 球化退火的定义、目的、工艺参数、类型9. 扩散退火（均匀化退火）的定义、目的、工艺参数、类型10.去应力退火的定义、目的、工艺参数、类型11.再结晶退火的定义、目的、工艺参数、类型12.退火和正火的区别、选用退火或正火的方法第 4 节1. 马氏体和马氏体转变的定义。2. 马氏体有哪两种基本形态？它们在力学性能上有什么差异?为什么? 3. 比较低碳马氏体和高碳马氏体的组织形态、亚结构和力学性能。4. Ms 点有什么物理意义？Ms 点为什么很低？马氏体的形成条件什么？5马氏体转变有哪些
6、主要特点？6. 马氏体的力学性能有何特点？为什么（马氏体相变强化机制）? 7. 什么叫淬火? 淬火的目的和必要条件是什么 ?如何选择（亚共析钢及过共析钢）淬火加热温度?8. 残余应力分类、形成原因和变化规律、残余应力分布39. 淬火工艺参数选择的原则 、选择的依据、确定的方法(亚共析碳钢为什么要加热到 Ac3 以上完全化后淬火呢？过共析钢的淬火加热温度为什么选择在 Ac1Ac 3 之间？)。解释 45 钢加热到 750淬火，硬度低的原因。10. 从获得组织及性能方面考虑亚共析钢及过共析钢淬火加热温度应如何选择？11. 如何选择淬火法12. 淬透性、淬硬性与淬硬层深度的区别13. 淬火加热时有哪
7、些缺陷？如何防止？14. 有退火态的 45 钢（临界点 Ac1=730， Ac3=780）和 T12A 钢（临界点Ac=730、Accm=820 ）的试样,分别加热到 700，750，850保温后淬水，相应得到什么组织? 你认为哪个温度适合淬火加热温度？15. 含碳量为 1.2%的碳钢，其原始组织为片状珠光体和网状滲碳体，欲得到回火马氏体和粒状碳化物组织，试制订所需热处理工艺，并注明工艺名称、加热温度、冷却方式以及热处理各阶段所获得的组织。 （Ac1 = 730, Accm = 830）16. 比较 45 钢分别加热到 700、750和 840水冷后硬度值的高低，并说明原因。第 5 节1、淬火
8、钢在回火过程中组织变化如何？2、淬火钢在回火过程中力学性能发生什么变化？ 3、回火类型有哪些? 回火后的组织形态和性能有什么特点? （说明回火的温度范围、回火后的组织和性能有什么特点？）4、淬火钢在回火过程中碳化物的转变方式有哪几种？试举例说明。5、何谓第一、第二类回火脆性？它们各有什么特征？如何避免或消除？6、对碳钢采用何种热处理工艺可获得(a)索氏体；(b)回火索氏体，并说明这两种组织形态、力学性能和热处理工艺上有何差异。第 6 节1 上贝氏体和下贝氏体在组织形态和力学性能上有什么差异？2比较上贝氏体和下贝氏体的组织形态。3. 贝氏体的形成机理。4. 在实际生产中常采用等温淬火的方法得到下
9、贝氏体组织，而不是上贝氏体组织,为什么? 5. 魏氏组织对钢的力学性能的影响。6. 比较珠光体转变、马氏体转变、贝氏体转变的形成温度、转变过程、领先相、切变共格性、扩散性、转变的完全性、转变的产物及其形态和组成、产物的硬度。7. 试就合金元素对钢的铁素体性能影响，碳化物形成倾向，淬透性，回火稳定性，回火脆性，奥氏体晶粒长大倾向等六个方面总结下述元素在钢中所起的作用： Si，Mn, 4Cr,Mo, V, Ti, Ni第 7 节1、以气体渗碳为例说明化学热处理原理. 2、表面淬火的定义、目的和特点。表面淬火与化学热处理的区别3、渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼的定义、渗层组织、性能特点4.将 5mm的
10、T8 钢加热至 760并保温足够时间，问采用什么样的冷却工艺可得到如下组织：珠光体，索氏体，托氏体，上贝氏体，下贝氏体，托氏体+马氏体，马氏体+少量残余奥氏体。请画出 C 曲线并在其上描绘出工艺曲线示意图。5. 指出下列零件的锻造毛坯进行正火的主要目的及正火后的显微组织： 20 钢齿轮； 45 钢小轴； T12 钢锉刀。6. 生产中常用增加钢中珠光体量的方法来提高来亚共析钢的强度，问用何种热处理工艺？为什么？7. 某一用 45 钢制的零件，其加工路线：备料锻造正火粗机械加工调质精机械加工高频感应加热淬火+低温回火磨削。请说明各热处理工序的目的及热处理后的组织。9选择下列零件的热处理方法并编写简
11、明的工艺路线（选用锻造毛坯，且钢材具有足够的淬透性）： 某机床变速箱齿轮（模数 m=4）要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用 45 钢； 某机床主轴，要求有良好的综合力学性能，轴颈部分要求耐磨（5055HRC ） ，材料选用 45 钢； 镗床镗杆，在重载荷下工作，精度要求极高，并在滑动轴承中运转，要求镗杆表面有极高的硬度，心部有较高的综合力学性能，材料选用 38CrMoAlA。 M12 丝锥，要求刃部硬度为 6062HRC ，柄部硬度为 3040HRC，材料选用 T12A。9. 说明经下列热处理后的组织和性能（综合应用，结合现在学的部分）38CrMoAlA 钢制零件：（1）渗氮， （
12、2）调质处理后渗氮40Cr 钢：（1）调质处理， （2）调质处理后软氮化（3）调质处理后高频淬火35CrMo 、42CrMo 钢制零件：（1）调质处理， （2）调质处理后软氮化、 （3）调质处理后高频淬火9SiCr、CrWM n、GCr15 钢：（1）球化退火、 （2）等温淬火、 （3）完全退火20 钢 920渗碳后表层碳浓度为 1.2%， （1）炉冷、 （2）空冷、 （3）淬火、 （4）淬火+ 低温回火20Cr 钢制零件（直径为 20mm）930渗碳后表层碳浓度为 1.0%，分别（1）5炉冷、 （2）预冷淬火+低温回火 20Cr 、18CrMnTi 、20CrMnTi 、30CrMnTi 钢
13、制零件（直径为 20mm）碳氮共渗后（1）空冷、 （2）淬火并低温回火 45 钢（1）盐浴渗硼、 （2）不完全退火65 Mn 、60Si2Mn 淬火后中温回火W18Cr4V 、 Cr12MoV 、4Cr13 奥氏体化后空冷10.第五部分 比较概念奥氏体起始晶粒度、本质晶粒度和实际晶粒度片状珠光体和粒状珠光体珠光体、屈氏体和索氏体板条马氏体和片状马氏体相变强化、固溶强化和时效强化奥氏体、过冷奥氏体和残余奥氏体下贝氏体、高碳回火马氏体和高碳马氏体上贝氏体和下贝氏体索氏体和回火索氏体屈氏体、回火屈氏体粒状珠光体、回火索氏体回火抗力、二次淬火和二次硬化原位析出和离位析出第一类回火脆性和第二类回火脆性TTT 图和 CCT 图（过冷奥氏体等温转变图和过冷奥氏体连续冷却转变图）先共析铁素体、无碳化物贝氏体和魏氏体铁素体组织淬透性、淬硬性和淬透层深度热应力、组织应力和残余应力等温冷却转变、等温退火和等温淬火表面淬火和化学热处理调质处理与变质处理球化退火与完全退火完全退火与不完全退火正火与完全退火 过热与过烧
