金屬熱處理工藝學(xué)課后習(xí)題答案及資料

1、1.熱處理工藝熱處理工藝：通過(guò)加熱，保溫和冷卻的方法使金屬和合金內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以獲得工件使用性能所要求的組織結(jié)構(gòu)，這種技術(shù)稱為熱處理工藝。2.熱處理工藝的分類熱處理工藝的分類：（1）普通熱處理（退火、正火、回火、淬火）(2)化學(xué)熱處理（3）表面熱處理（3）復(fù)合熱處理3.由爐內(nèi)熱源把熱量傳給工件表面的過(guò)程，可以借輻射輻射，對(duì)流對(duì)流，傳導(dǎo)傳導(dǎo)等方式實(shí)現(xiàn)，工件表面獲得熱量以后向內(nèi)部的傳遞過(guò)程，則靠熱傳導(dǎo)方式。4.影響熱處理工件加熱的因

2、素影響熱處理工件加熱的因素：（1）加熱方式的影響，加熱速度按隨爐加熱、預(yù)熱加熱、到溫入爐加熱、高溫入爐加熱的方向依次增大；（2）加熱介質(zhì)及工件放置方式的影響：①加熱介質(zhì)的影響；②工件在爐內(nèi)排布方式的影響直接影響熱量傳遞的通道；③工件本身的影響：工件的幾何形狀、表面積與體積之比以及工件材料的物理性質(zhì)等直接影響工件內(nèi)部的熱量傳遞及溫度場(chǎng)。5.金屬和合金在不同介質(zhì)中加熱時(shí)常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng)有氧化，脫碳氧化，脫碳；物理作用有脫氣，合金元素的蒸發(fā)脫氣

3、，合金元素的蒸發(fā)等。6.脫碳脫碳：鋼在加熱時(shí)不僅表面發(fā)生氧化，形成氧化鐵，而且鋼中的碳也會(huì)和氣氛作用，使鋼的表面失去一部分碳，含碳量降低，這種現(xiàn)象稱為脫碳鋼脫碳的過(guò)程和脫碳層的組織特點(diǎn)：①鋼件表面的碳與爐氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（脫碳反應(yīng)），形成含碳?xì)怏w逸出表面，使表面碳濃度降低②由于表面碳濃度的降低，工件表面與內(nèi)部發(fā)生濃度差，從而發(fā)生內(nèi)部的碳向表面擴(kuò)散的過(guò)程。半脫碳層組織特點(diǎn)自表面到中心組織依次為珠光體加鐵素體逐漸過(guò)渡到珠光體，再至相當(dāng)于該鋼件

4、未脫碳時(shí)的退火組織。(FP—PC—退火組織)全脫碳層組織特點(diǎn)：表面為單一的鐵素體區(qū)，向里為鐵素體加珠光體逐漸過(guò)渡到相當(dāng)于鋼原始含碳量緩冷組織在強(qiáng)氧化性氣體中加熱時(shí)，表面脫碳與表面氧化往往同時(shí)發(fā)生。在一般情況下，表面脫碳現(xiàn)象比氧化現(xiàn)象更易發(fā)生，特別是含碳量高的鋼。7.碳勢(shì)碳勢(shì)：即純鐵在一定溫度下于加熱爐氣中加熱時(shí)達(dá)到既不增碳也不脫碳并與爐氣保持平衡時(shí)表面的含碳量。8.退火退火：將組織偏離平衡狀態(tài)的金屬或合金加熱到適當(dāng)?shù)臏囟?，保持一定時(shí)間，

5、然后緩慢冷卻以達(dá)到接近平衡狀態(tài)組織的熱處理工藝稱為退火。退火的目退火的目的在于均勻化學(xué)成分，改善機(jī)械性能及工藝性能，消除或減少內(nèi)應(yīng)力，并為零件最終熱處理準(zhǔn)備合適的內(nèi)部組織。9.鋼件退火工藝按加熱溫度分類鋼件退火工藝按加熱溫度分類：（1）在臨界溫度以上的退火，又稱相變重結(jié)晶退火，包括完全退火，不完全退火。擴(kuò)散退火和球化退火。（2）在臨界溫度以下的退火，包括軟化退火，再結(jié)晶退火及去應(yīng)力退火。按冷卻方式可分為連續(xù)冷卻退火及等溫退火。10.正火

6、正火：是將鋼材或鋼件加熱到Ac3(或Accm)以上適當(dāng)溫度，保溫適當(dāng)時(shí)間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。目的目的是獲得一定的硬度，細(xì)化晶粒，并獲得比較均勻的組織和性能。11.擴(kuò)散退火擴(kuò)散退火:將金屬鑄錠，鑄件或鍛坯，在略低于固相線的溫度下長(zhǎng)期加熱，消除或減少化學(xué)成分偏析及顯微組織（枝晶）的不均勻性，以達(dá)到均勻化目的的熱處理工藝稱為擴(kuò)散退火，又稱均勻化退火。12.完全退火完全退火：將鋼件或鋼材加熱到Ac3點(diǎn)以上，使之完全奧氏

7、體化，然后緩慢冷卻，獲得接近于平衡組織的熱處理工藝稱為完全退火。26.影響淬火應(yīng)力的因素影響淬火應(yīng)力的因素：①含碳量的影響②合金元素的影響③工件尺寸的影響27.淬火時(shí)，工件發(fā)生的變形有兩類，一種是翹曲變形翹曲變形，一是體積變形。28.工件淬火冷卻時(shí)，如其瞬時(shí)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)該時(shí)鋼材的斷裂強(qiáng)度，則將發(fā)生淬火裂縫火裂縫。①縱向裂縫，②橫向裂縫和弧形裂縫，③表面裂縫29.淬火加熱溫度，主要根據(jù)鋼的相變點(diǎn)鋼的相變點(diǎn)來(lái)確定。對(duì)亞共析鋼，一般選用淬火加熱

8、溫度為Ac3（3050℃），過(guò)共析鋼則為Ac1（3050℃）。確定淬火加熱溫度時(shí)，尚應(yīng)考慮工件的形狀，尺寸，原始組織，加熱速度，冷卻介質(zhì)和冷卻方式等因素。30.30.一般情況下把升溫升溫和保溫保溫兩段時(shí)間通稱為淬火加熱時(shí)間。淬火加熱時(shí)間。31.分級(jí)淬火法分級(jí)淬火法：把工件由奧氏體化溫度淬入高于該種鋼馬氏體開(kāi)始轉(zhuǎn)變溫度的淬火介質(zhì)中，在其中冷卻直至工件各部分溫度達(dá)到淬火介質(zhì)的溫度，然后緩冷至室溫，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變。32.等溫淬火法等溫淬火法：

9、工件淬火加熱后，若長(zhǎng)期保持在下貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)的溫度，使之完成奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變，獲得下貝氏體組織，這種淬火稱為等溫淬火。進(jìn)行等溫淬火的目的是為了獲得變形少，硬度較高并兼有良好韌性的工件。33.當(dāng)鋼全淬成馬氏體再加熱回火時(shí)，隨著回火溫度升高，按其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)變化，分四個(gè)階段四個(gè)階段進(jìn)行：馬氏體的分解，殘余奧氏體的轉(zhuǎn)變，碳化物的轉(zhuǎn)變，相狀態(tài)的變化及碳化物的聚集長(zhǎng)大。34.回火的目的回火的目的是減少或消除淬火應(yīng)力，提高韌性和塑性，獲得硬度，強(qiáng)度，

10、塑性和韌性的適當(dāng)配合，以滿足不同工件的性能要求。35.低溫回火低溫回火一般用于以下幾種情況：（1）工具和量具的回火（2）精密量具和高精度配合的結(jié)構(gòu)零件在淬火后進(jìn)行120150℃（12h甚至幾十小時(shí)）回火。（3）低碳馬氏體的低溫回火（4）滲碳鋼淬火回火36.中溫回火中溫回火得到回火屈氏體組織，主要用于處理彈簧鋼37.高溫回火高溫回火，這一溫度區(qū)間回火的工件，常用的有如下幾類：（1）調(diào)質(zhì)處理。即淬火加高溫回火，以獲得回火索氏體組織。這種處理

11、稱為調(diào)質(zhì)處理，主要用于中碳碳素結(jié)構(gòu)鋼或低合金結(jié)構(gòu)鋼以獲得良好的綜合機(jī)械性能。一般調(diào)質(zhì)處理的回火溫度選在600℃以上。（2）二次硬化型鋼的回火（3）高合金滲碳鋼的回火。38.鋼件淬火時(shí)最常見(jiàn)的缺陷鋼件淬火時(shí)最常見(jiàn)的缺陷有淬火變形，開(kāi)裂，氧化，脫碳，硬度不足或不均勻，表面腐蝕，過(guò)燒，過(guò)熱及其他按質(zhì)量檢查標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定金相組織不合格。39.3939、常見(jiàn)的回火缺陷、常見(jiàn)的回火缺陷有硬度過(guò)高或過(guò)低，硬度不均勻，以及回火產(chǎn)生變形及脆性等。40.4040

12、、表面淬火、表面淬火是指被處理工件在表面有限深度范圍內(nèi)加熱至相變點(diǎn)以上，然后迅速冷卻，在工件表面一定深度范圍內(nèi)達(dá)到淬火目的的熱處理工藝。41.表面淬火的目的表面淬火的目的：在工件表面一定深度范圍內(nèi)獲得馬氏體組織，而其心部仍保持著表面淬火前的組織狀態(tài)（調(diào)質(zhì)或正火狀態(tài)），以獲得表面層硬而耐磨，心部又有足夠塑性，韌性的工件。42.表面淬火的分類表面淬火的分類：（1）感應(yīng)加熱表面淬火（2）火焰淬火（3）電接觸加熱表面淬火（4）電解液加熱表面淬火