热处理知识问答.docx
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热处理知识问答
热处理知识问答
一、热处理知识问题:
1、什么是晶体?
什么是非晶体?
2、什么是晶格?
3、常见金属的晶体结构有哪三种?
4、具有体心晶格的常见金属有哪些?
5、具有面心立方晶格的常见金属有哪些?
6、具有密排六方晶格的常见金属有哪些?
7、什么是单晶体?
什么是多晶体?
8、什么是晶体缺陷?
9、晶体缺陷有哪几种?
10、什么是过冷度?
11、纯金属的实际结晶有哪两个特点?
12、什么是铁的同素异构现象?
13、铁碳合金的基本组织有哪几种?
14、碳钢的共析转变温度是多少?
15、铁碳合金分几类?
16、碳钢分几类?
17、工业纯铁碳含量是范围?
18、钢碳含量的范围?
19、热处理是由哪三个基本环节组成的?
20、钢的加热的主要目的是什么?
21、奥氏体的形成过成有哪四个阶段?
22、奥氏体晶粒度8级的细还是3级的细?
23、奥氏体晶粒长大影响因素有哪些?
24、控制奥氏体长大的措施有哪些?
25、钢在冷却时主要的冷却方式有哪两种?
26、影响C曲线形状主要有哪几个方面?
27、珠光体型转变有哪些特点?
28、贝氏体型转变有哪些特点?
29、马氏体型转变有哪些特点?
30、共析钢在不同冷却速度下的产物?
31、什么是退火?
32、退火的目的?
33、什么是正火?
34、正火的目的?
35、正火与退火有哪些区别?
36、什么是淬火?
37、淬火的目的?
38、淬火温度的确定?
39、淬火保温时间的确定原则?
40、淬火介质有哪三类?
41、水剂淬火介质有哪些?
42、油剂淬火介质有哪些:
43、淬火冷却过程是三个阶段是什么?
44、淬火冷却方法有哪些?
45、什么是钢的淬硬性和淬透性?
46、什么是回火?
47、回火的目的是什么?
48、回火的种类有哪几种?
49、淬火钢回火时的组织转变大致包括几个过程?
50、低温回火的使用温度、得到的组织及目的?
51、中温回火的使用温度、得到的组织及目的?
52、高温回火的使用温度、得到的组织及目的?
53、回火后的力学性能是如何变化的?
54、感应加热表面淬火的特点?
55、高频感应加热的常用频率及使用范围?
56、中频感应加热的常用频率及使用范围?
57、感应加热方式有哪两种?
58、感应加热表面淬火的冷却方式主要有哪两种?
59、感应加热表面淬火后的回火有哪两种?
60、什么是渗碳?
61、渗碳的基本过程有哪些?
62、渗碳温度一般为多少?
63、为什么要在奥氏体区渗碳?
64、渗碳时间是根据哪些因素确定的?
65、渗碳淬火设备有哪几种及适用范围?
66、马氏体粗大的原因及措施?
67、残余奥氏体高产生的原因及措施?
68、心部硬度低产生的原因及措施?
69、表面硬度低产生的原因及措施?
70、马氏体粗大的原因及措施?
71、什么是有效硬化层深度?
72、有效硬化层深度过深的原因及措施?
73、有效硬化层深度过浅的原因及措施?
74、心部硬度高产生的原因及措施?
75、表面硬度高产生的原因及措施?
二、热处理知识问题答案
1、什么是晶体?
什么是非晶体?
答:
晶体是内部原子呈规律性排列的物质,如固态金属。
非晶体是内部原子排列没有规律性的物质,如玻璃。
2、什么是晶格?
答:
晶格是用来描述原子在晶体中排列的方式的几何格架。
3、常见金属的晶体结构有哪三种?
答:
体心立方晶格、面心立方晶格、密排六方晶格。
4、具有体心晶格的常见金属有哪些?
答:
a-Fe、Cr、Mo、W、V等。
a-Fe(铁素体)体心立方晶格间隙半径为0.36(Fe原子半径)。
5、具有面心立方晶格的常见金属有哪些?
答:
r-Fe、Al、Cu、Ni等。
r-Fe(奥氏体)面心立方晶格间隙半径为0.52(Fe原子半径)。
6、具有密排六方晶格的常见金属有哪些?
答:
Fe3C(渗碳体)、Mg、Zn、Be等。
7、什么是单晶体?
什么是多晶体?
答:
单晶体是内部原子排列方向完全一致的晶体,即仅一种晶粒的晶体。
多晶体是由许多晶粒(内部原子排列方向完全一致)构成的晶体。
8、什么是晶体缺陷?
答:
晶体内部原子排列不规则的区域。
9、晶体缺陷有哪几种?
答:
点缺陷、线缺陷、面缺陷。
10、什么是过冷度?
答:
过冷度是平衡转变温度(理论转变)与实际转变温度差。
11、纯金属的实际结晶有哪两个特点?
答:
一是结晶总是在一定的过冷度条件下进行;二是结晶的整个过程是在恒温(T1)情况下由开始到结束的。
12、什么是铁的同素异构现象?
答:
铁的同素异构现象随着温度的不同铁的晶体结构会从体心立方转变为面心立方。
13、铁碳合金的基本组织有哪几种?
答:
铁素体、奥氏体、渗碳体、马氏体、贝氏体。
14、碳钢的共析转变温度是多少?
答:
碳钢的共析转变温度是727℃。
15、铁碳合金分几类?
答:
铁碳合金分为三类:
工业纯铁、钢、铸铁。
16、碳钢分几类?
答:
碳钢分为三类:
亚共析钢(0.02% 17、工业纯铁碳含量是范围? 答: 工业纯铁碳含量是Wc≤0.0218%。 18、钢碳含量的范围? 答: 钢碳含量的范围是0.02%≤Wc≤2.11%。 19、热处理是由哪三个基本环节组成的? 答: 热处理是由加热、保温和冷却三个基本环节组成的。 20、钢的加热的主要目的是什么? 答: 钢的加热是为了获得奥氏体组织。 21、奥氏体的形成过成有哪四个阶段? 答: 奥氏体形成的过程分四个阶段: (1)、奥氏体晶核形成; (2)、奥氏体晶核长大; (3)、残余渗碳体溶解; (4)、奥氏体成分均匀化。 22、奥氏体晶粒度8级的细还是3级的细? 答: 奥氏体晶粒度8级比3级的细。 23、奥氏体晶粒长大影响因素有哪些? 答: 奥氏体晶粒长大影响因素有: (1)加热温度; (2)保温时间;(3)钢的原始组织;(4)化学成分。 24、控制奥氏体长大的措施有哪些? 答: (1)加热温度要尽量的低; (2)保温时间要尽量的短;(3)加入一定量的合金元素,如V、Ti等。 25、钢在冷却时主要的冷却方式有哪两种? 答: 主要的冷却方式有两种: 一种是等温冷却,另一种是连续冷却。 26、影响C曲线形状主要有哪几个方面? 答: 影响C曲线主要有 (1)碳含量; (2)合金元素;(3)加热温度和保温时间。 实质因素: 奥氏体中的含碳量和合金元素。 27、过冷奥氏体的组织转变类型有哪几种? 答: 过冷奥氏体的组织转变类型有三种: (1)珠光体型转变; (2)贝氏体型转变;(3)马氏体型转变。 28、珠光体型转变有哪些特点? 答: C和Fe都扩散,转变能在等温时进行,转变彻底进行,奥氏体能全部转变。 (珠光体、索氏体、托氏体) 29、贝氏体型转变有哪些特点? 答: C能扩散,Fe不能扩散,转变能在等温时进行,转变彻底进行,奥氏体能全部转变。 (上贝氏体、下贝氏体) 30、马氏体型转变有哪些特点? 答: C和Fe都不能扩散,转变不能在等温时进行,转变不能彻底进行,奥氏体不能全部转变。 转变后比容(体积)增大。 31、共析钢在不同冷却速度下的产物? 答: 炉冷为P,空冷为S,油冷为T+M+AR+C,V临为M+AR+C,水冷为M+AR+C。 32、什么是退火? 答: 将钢加热到临界点AC1以上或以下的一定温度,保温一定时间,然后缓慢冷却(炉冷),以获得接近平衡状态的组织,这种热处理工艺称为退火。 33、退火的目的? 答: (1)降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工及冷变形加工工。 (2)细化晶粒,消除因铸、锻、焊引起的组织缺陷,均匀钢的组织及成分,改善钢的性能或为以后的热处理做准备。 (3)消除钢中的内应力,以防止变形和开裂。 34、什么是正火? 答: 将钢加热到AC3(ACCM)以上30-50℃,保温适当时间后,在空气中冷却的热处理工艺并得到细珠光体(索氏体)称为正火。 35、正火的目的? 答: (1)低碳刚退火后硬度太低,切削加工中易粘刀,光洁度较差。 改用正火,可提高硬度,改善切削加工性。 (2)可以作为某些中碳钢或中碳低合金钢工件的最终热处理,以代替调质处理,具有一定的综合力学性能。 36、正火与退火有哪些区别? 答: 正火与退火两者的区别为: 正火的冷却速度比退火稍快,正火组织比退火细,正火的强度、硬度比退火高。 37、什么是淬火? 答: 钢的淬火就是将钢加热到AC3或AC1上以某一温度,保持一定时间,然后以适当的速度冷却获得马氏体组织的热处理工艺。 38、淬火的目的? 答: 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体转变,得到马氏体组织,然后配合以不同的回火,获得所需的力学性能。 39、淬火温度的确定? 答: 亚共析钢的淬火加热温度为AC3+30-50℃。 共析钢及过共析钢的淬火温度为AC1+30-50℃ 40、淬火保温时间的确定原则? 答: (1)使工件热透,即工件整个截面都达到规定的淬火加热温度; (2)完成加热时的转变过程,获得所需成分的细晶粒奥氏体。 41、淬火介质有哪三类? 答: (1)水剂; (2)油剂;(3)熔盐或熔碱 42、水剂淬火介质有哪些? 答: 水、盐水、碱水、聚乙烯醇水溶液。 43、油剂淬火介质有哪些: 答: 机油、快速淬火油、等温淬火油。 44、淬火冷却过程是三个阶段是什么? 答: 淬火冷却过程的三个阶段是蒸气膜阶段、沸腾阶段和对流阶段。 其中沸腾阶段冷却最快。 45、淬火冷却方法有哪些? 答: 淬火冷却方法有: (1)单液淬火冷却 (2)双液淬火冷却(3)马氏体分级淬火冷却(4)下贝氏体等温淬火冷却(5)延迟淬火冷却。 46、什么是钢的淬硬性和淬透性? 答: 钢的淬硬性: 钢材淬成马氏体的最高硬度。 主要取决于含碳量。 钢的淬透性: 钢材淬火时获得马氏体的能力。 主要取决于合金元素。 47、什么是回火? 答: 回火就是钢淬硬后,再加热到低于AC1以下的某一温度,保温一定的时间,然后冷却后到室温的热处理工艺。 48、回火的目的是什么? 答: 回火的目的 (1)获得所需组织以改善性能; (2)稳定组织与尺寸;(3)消除内应力。 49、回火的种类有哪几种? 答: 按回火温度的不同,可以将回火分为以下三类: (1)低温回火; (2)中温回火;(3)高温回火。 50、淬火钢回火时的组织转变大致包括几个过程? 答: 淬火钢回火时的组织转变大致包括5个过程: (1)碳原子的偏聚和聚集; (2)马氏体的分解; (3)残余奥氏体的转变; (4)碳化物的析出、转化和长大; (5)铁素体的回复与再结晶。 51、低温回火的使用温度、得到的组织及目的? 答: 在150-250℃之间进行,马氏体回火后组织为回火马氏体。 目的是在保持高强度、高硬度的前提下,降低钢的淬火内应力,减小其脆性。 52、中温回火的使用温度、得到的组织及目的? 答: 在350-500℃之间进行,回火后组织为回火屈氏体。 目的是获得最高的弹性极限和足够的韧性。 53、高温回火的使用温度、得到的组织及目的? 答: 在500-650℃之间进行,回火后组织为回火索氏体。 目的是获得具有较高的强度,又具有良好的塑性和韧性,即获得具有高的综合力学性能。 淬火+高温回火称为调质处理。 54、回火后的力学性能是如何变化的? 答: 淬火钢回火时力学性能总的变化趋势是: 随着回火温度的上升,硬度、强度降低,塑性、韧性升高。 55、感应加热表面淬火的特点? 答: (1)加热效率高,加热速度快,无保温过程,氧化、脱碳极少; (2)工件表面硬度高;(3)工件的变形小。 56、高频感应加热的常用频率及使用范围? 答: 高频感应加热的常用频率为200-250kHz,用于获得1-2mm厚的硬化层的工作。 57、中频感应加热的常用频率及使用范围? 答: 中频感应加热的常用频率为1-8kHz,用于获得3-5mm厚的硬化层的工件。 58、感应加热方式有哪两种? 答: 感应加热有同时加热法和连续加热法。 59、感应加热表面淬火的冷却方式主要有哪两种? 答: (1)喷射冷却: 通过感应器或喷水圈内壁的小孔将淬火冷却介质喷射到工件的红热表面急冷; (2)浸液冷却: 将工件需淬硬的表面同时加热到淬火温度,然后立即整体浸入淬火槽或转入喷水圈中急冷。 60、感应加热表面淬火后的回火有哪两种? 答: 感应加热表面淬火后的回火有感应回火和回火炉中回火两种。 61、什么是渗碳? 答: 钢的渗碳热处理是将钢件放在一定温度(奥氏体化温度)的活性碳介质中,使碳原子渗入钢件表面,以改变钢件表面层的化学成分,从而获得预期的组织和性能的热处理过程。 62、渗碳的基本过程有哪些? 答: 渗碳的基本过程有: 气氛的形成、吸附、分解、吸收、扩散。 63、渗碳温度一般为多少? 答: 渗碳温度在AC3以上,通常使用900-940℃。 64、为什么要在奥氏体区渗碳? 答: 由于碳在铁素体中的溶解度极低(因为原子间隙才0.36,最大Wc为0.02%),而在奥氏体中的最大溶解度Wc为2.11%(原子间隙0.52)故渗碳处理要在奥氏体区进行。 65、渗碳时间是根据哪些因素确定的? 答: 渗碳时间主要根据所要求的渗碳层深度、碳势差、渗碳温度以及钢的成分来确定。 66、渗碳淬火设备有哪几种及适用范围? 答: (1)渗碳淬火设备有网带炉适用于加工大批量、小规格的工件; (2)连续炉适用于加工大批量、中大规格的工件; (3)多用炉适用于加工小批量的工件。 67、马氏体粗大的原因及措施? 答: 马氏体粗大的原因是渗碳时温度过高及原材料无细化晶粒元素。 措施为降低渗碳时温度、采用有细化晶粒元素的原材料。 68、残余奥氏体高产生的原因及措施? 答: 残余奥氏体高的原因是强渗及扩散时碳势过高。 措施为降低强渗及扩散时的碳势。 69、心部硬度高产生的原因及措施? 答: 心部硬度低产生的原因是: (1)、原材料的淬透性好; (2)、淬火冷却能力好; (3)、淬火温度过高。 措施为: (1)、规定材料的淬透性指标(DI值); (2)、在等温淬火油中进行淬火; (3)、降低淬火温度。 70、表面硬度高产生的原因及措施? 答: 表面硬度高产生的原因: (1)、回火时间不足; (2)、回火温度过低; 措施为: (1)、延长回火时间; (2)、提高回火温度。 71、什么是有效硬化层深度? 答: 有效硬化层深度就是表面(大于550HV)到550HV的垂直距离。 72、有效硬化层深度过深的原因及措施? 答: 有效硬化层深度过深产生的原因: (1)、强渗及扩散时碳势过高(渗碳层过深); (2)、强渗及扩散时的温度过高(渗碳层过深); (3)、强渗及扩散时的时间过长(渗碳层过深); (4)、淬火温度过高; (5)、原材料的淬透性好。 措施为 (1)、降低强渗及扩散时碳势(渗碳层过深); (2)、降低强渗及扩散时的温度(渗碳层过深); (3)、减少强渗及扩散时的时间(渗碳层过深); (4)、降低淬火温度。 73、有效硬化层深度过浅的原因及措施? 答: 答: 有效硬化层深度过深产生的原因: (1)、强渗及扩散时碳势过低(渗碳层过浅); (2)、强渗及扩散时的温度过低(渗碳层过浅); (3)、强渗及扩散时的时间过短(渗碳层过浅); (4)、淬火温度过低; (5)、原材料的淬透性差。 措施为 (1)、提高强渗及扩散时碳势(表面碳化物少); (2)、提高强渗及扩散时的温度(组织不粗大); (3)、增加强渗及扩散时的时间(渗碳层过深); (4)、提高淬火温度。 74、心部硬度低产生的原因及措施? 答: 心部硬度低产生的原因是: (1)、原材料的淬透性差; (2)、淬火冷却能力差; (3)、淬火温度过低。 措施为: (1)、规定材料的淬透性指标(DI值); (2)、在快速淬火油中进行淬火; (3)、提高淬火温度。 75、表面硬度低生生的原因及措施? 答: 表面硬度低产生的原因: (1)、残余奥氏体过多; (2)、表面碳浓度过低; (3)、表面有屈氏体。 措施为: (1)、降低强渗及扩散时的碳势; (2)、增加强渗及扩散时的碳势; (3)、提高淬火温度。
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