中南大学金属热处理期末考试试题答案

一、填空题

1、试写出下列材料的类别。（按用途分）与应用（举一例）。 20CrMnTi 属 合金结构钢（类别）； 可制作变速箱齿轮； T10 属 碳工具 钢；可制作锉刀； 45 属 碳素结构钢；可制作齿轮、螺栓； W18Cr4V 属 合金工具 钢；可制作车刀； 2、化学热处理的基本过程是加热、保温、冷却 。

3、钢的淬透性主要取决于过冷奥氏体的稳定性 ，马氏体的硬度主要取决于含碳量与组织形

态 ，钢的表层淬火，只能改变表层的组织结构 ，而化学热处理既能改变表层的组织结构 ，又能改变表层的成分 。

4、低碳钢为了便于切削，常预先进行正火（提高硬度）处理；高碳钢为了便于切削，常预

先进行退火（降低硬度） 处理；

5、索氏体中的渗碳体是层片状 形貌。回火索氏体中的渗碳体是珠粒状形貌。

6、纯Al的主要强化方法是晶粒细化（加工硬化），Al-Cu合金的主要强化方法是时效强化

（固溶强化）。

7、再结晶形核的主要机理有应变诱发的晶界迁移机制，亚晶长大的形核机制。

8、欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用球化退火（正火），欲消除铸件中枝晶偏析应采用均匀化退火。

1. 共析钢淬火后，低温、中温、高温回火组织分别为回火马氏体，回火屈氏体，回火索氏体。

2. 马氏体形态主要有板条状和片状 两种，其中片状 马氏体硬度高、塑性差。 4．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用回复与再结晶退火工艺。 5． 铝合金的时效方法可分为自然和人工两种。

2、为了降低冷变形金属的强度和硬度，应采用回复 退火工艺。

3、根据渗碳剂在渗碳过程中聚集状态的不同，渗碳方法可以分为固体渗碳、液体渗碳、气体渗碳

1. 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 P珠光体 ； B贝氏体 ； M屈氏体 。 3. 45钢正火后渗碳体呈 层 状，调质处理后渗碳体呈 球粒 状。 4．中温回火主要用于 各种弹簧和锻模等 典型零件处理，回火后得到 回火屈氏体 组织。 5 ．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为铸态和变形 ；变形铝合金按热处理性质可分为热处理非强化型 铝合金和可热处理强化型 铝合金两类； 铝合金的时效方法可分为人工时效和自然时效两种。

1．热处理基本工艺参数：加热温度T;加热速度V加热;保温时间t;冷却速度V冷却. 4．为了保持冷变形金属的强度和硬度，应采用回复再结晶退火

7. 再结晶的驱动力是变形时与界面能有关的储能。再结晶形核的主要机制有应变诱发的晶界迁移迁移机制及亚晶长大的形核机制。

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

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

2. 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 冷变形 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 高 ，再结晶温度 低

3．时效与回火的区别是固溶体从高温到低温时是否发生了基体 晶体结构的转变。 4．时效后脱溶相与基体界面关系有完全空格 、 半空格 、 非空格 三种形式。 5．时效强化是 位错 与 脱溶质点 的相互作用。主要有位错绕过 机制与位错切割机制。 6．低碳马氏体的形貌一般为 板条状，中碳马氏体的形貌一般为 板片状 ，高碳马氏体的形貌一般为 片状 。

8.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 钢的淬火 。

9.形变热处理是将塑性变形的 形变强化 与热处理时的 相变强化 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。

4 ．时效（回火）实质上是 亚稳过低和固溶体 的分解。

6.在固态相变中，.新相形核的阻力是新相与母相之间的界面能新相与母相比容积差导致的 应变能。

7．时效后脱溶相与基体界面关系有 完全共格 、 半共格 、非共格 三种形式。 8．时效强化是位错 与脱溶质点 的相互作用。主要有绕过 机制与 切割机制。 9．铝合金按其成分及生产工艺特点，可分为变形组织 和铸造组织 ,铝合金的时效方法可分为自然和人工两种。

1、工件淬火时常出现的缺陷有表面缺陷、性能缺陷、组织缺陷、形状缺陷。

2退火的目的主要是降低硬度，便于切削加工：消除或改善钢在铸造、轧制、锻造和焊接过程中所造成的各种组织缺陷；细化晶粒，改善组织，为最终热处理做准备；还有为了消除应力，防止变形和开裂。

3正火的目的和退火基本相同，但正火后得到细片状珠光体组织，对低碳钢来说讲，正火组织易进行机械加工；能降低工件切削加工的表面粗糙度；正火还可以消除过共析钢中的渗碳体网。

4淬火的目的是把奥氏体化的钢件淬成马氏体，然后和不同回火温度相配合,获得所需的力学性能。

5 热应力是由于工件加热或冷却时，各部温度不同，使之热胀冷缩 不同而产生的应力叫热应力。

6减少变形与防止开裂的方法很多，但主要的是靠正确的选材、合理的结构设计、冷热加工工艺的密切配合以及正确的热处理制度来保证。

1、常见的金属晶格类型有体心立方晶格、面心立方晶格、密排立方晶格。

2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有强度、硬度、塑性 。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有疲劳强度和冲击韧性。

3、常用的回火方法有低温回火、中温回火 高温回火。 4、工程中常用的特殊性能钢有不锈钢、耐热钢、耐磨刚。

6、按冶炼浇注时脱氧剂与脱氧程度分，碳钢分为沸腾钢、镇静钢、连铸坯、半镇静钢。 7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以工件表面到半马氏体层 的深度来表示。

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8、 冷塑性变形的内应力，按作用范围，可分为宏观（第一类）内应力、晶间（第二类）内应力、晶格畸变（第三类）内应力。

9、铸铁中碳以石墨形式析出 的过程称为石墨化，影响石墨化的主要因素有冷却速度和化学成分 。

2、普通灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁及蠕墨铸铁中石墨的形态分别为片状、棉絮状、球状、蠕虫状。

3、实际金属晶体的缺陷有空位、间隙原子、位错。 5、金属的断裂形式有脆性断裂和延性断裂 两种。

7、金属元素在钢中形成的碳化物可分为合金渗碳体、特殊碳化物 两类。

9、合金常见的相图有 匀晶相图、共晶相图、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。 10、感应表面淬火的技术条件主要包括表面硬度、有效淬硬深度、淬硬区的分布。 1、液压传动的工作原理是以液体 作为工作介质，依靠液体 来传递运动，依靠液体 来传递动力。 2、液压系统可分为动力系统、执行系统、控制系统、辅件系统四个部分。 3、油液的两个最基本特征是粘性、润滑性，油液流动时的两个基本参数是动力粘度、运动粘度。 4、液压泵是将机械能转换为液体压力的能量转换装置。 5、液压泵是靠密封容积变化变化来实现吸油和压油的，所以称为客积泵。 6、柱塞泵是靠柱塞在柱塞孔内作往复运动，使密封容积变化而吸油和压油的，柱塞泵可分为轴向和径向两类。 7、换向阀的作用是利用阀芯对阀体的相对改变来控制液体的流动方向，接通或关闭油，从而改变液压系统的工作状态，按阀芯运动方向不同，换向阀可分为滑阀和旋阀两大类，其中滑阀作用最大。 8、液压基本回路是用液压元件组成并能执行动作的、典型回路，常用的基本回路有方向控制回路、压力控制回路、流量控制回路三种。 9、压力控制回路可用来实现卸载、减压、顺序、保压等功能，满足执行元件在力或转矩上的要求。 10、增压回路中提高油液压力的主要元件增压器。 1、金属的性能一般分为两类，一类是使用性能 ，一类是工艺性能 。 2、大小不变或变化很慢的载荷称为静载荷 ，在短时间内以较高速度作用于零件上的载荷称为冲击载荷 ，大小和方向随时发生周期性变化的载荷称为交变载荷 。 3、强度是指在静载荷作用下，抵抗塑性变形或断裂的能力。

4、原子呈无序堆积状况的物体叫非晶体 ，一般固态金属都是晶体 。

5、金属在 固 态下，随温度的改变，由一种晶格类型转变为另一种晶格类型的现象称为同素异构转变。

6、金属的结晶实际是晶核的形成和长大 的过程。

7、一种金属元素与另一种或几种金属元素或非金属元素 通过熔炼 或其他方法结合而成的具有金属特性 的物质。

8、铁碳合金的基本组织有五种它们的名字是铁素体、奥氏体、渗碳体、珠光体、莱氏体。 9、T12钢按用途分属于工具钢 ，按质量分属于优质钢 。

10、工厂里常用的淬火方法单液淬火法、双介质淬火法、马氏体分级淬火、贝氏体的等温淬火 。

11、调质零件应采用中碳钢和中碳合金钢 。 12、常用的不锈钢有铬不锈钢和铬镍不锈钢 。

13、根据铸铁中石墨形态的不同，铸铁可分为灰铸铁、可锻铸铁、球墨铸铁和蠕墨铸铁。

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