鋼的熱處理考試知識點匯總

1、00.20.40.60 B LQ L2 1.4C含量/(%)鋼的熱處理1、鋼的熱處理工藝主要有幾種退火、淬火、正火、回火、表面熱處理2、什么是同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變、多形性轉(zhuǎn)變同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變：純金屬在溫度和壓力變化時，由某一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N品 體結(jié)構(gòu)的過程稱為同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。多形性轉(zhuǎn)變：在固溶體中發(fā)生的由一種晶體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶體結(jié)構(gòu)的過程稱為多形性轉(zhuǎn)變。3、奧氏體及其結(jié)構(gòu)特點奧氏體是碳在丫 -Fe中的間隙固溶體，具有面心立方結(jié)構(gòu)。奧氏體的面心立方結(jié)構(gòu)使其具有高的塑性和低的屈服強度，在相變過程中容易發(fā) 生塑性變形，產(chǎn)生大量位錯或出現(xiàn)李品，從而造成相變硬化和隨后的再結(jié)晶、 高 溫下經(jīng)歷的反常細化以及低

2、溫下馬氏體相變的一系列特點。9409008608207807407004、共析碳鋼在加熱轉(zhuǎn)變時，奧氏體優(yōu)先形核位置及原因奧氏體的形核1)球狀珠光體中： 優(yōu)先在F/Fe3c界面形核2)片狀珠光體中： 優(yōu)先在珠光體團的界面形核，也在F/Fe3c片層界面形核奧氏體在F/Fe3c界面形核原因：(1)易獲得形成A所需濃度起伏，結(jié)才起伏和能量起伏.(2)在相界面形核使界面能和應變能的增加減少。 G = -AGv + AGs + AGe Gv一體積自由能差，AGs 一表面能， Ge 一彈性應變能5、珠光體向奧氏體轉(zhuǎn)變的三階段，并說明為什么鐵素體完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體后仍 然有一部分碳化物沒有溶解？(1)奧氏體的形

3、核；(2)奧氏體的長大；(3)殘余碳化物的溶解和奧氏體成分 的均勻化；奧氏體長大的是通過丫 /a界面和丫 /Fe3c界面分別向鐵素體和滲碳體遷移來實 現(xiàn)的。由于丫 / a界面向鐵素體的遷移遠比丫 /Fe3c界面向Fe3c的遷移來的快， 因此當鐵素體已完全轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體后仍然有一部分滲碳體沒有溶解。6、晶粒度概念奧氏體本質(zhì)晶粒度：根據(jù)標準試驗方法，在930±10。c保溫足夠時間后測得的 奧氏體晶粒大小。奧氏體起始晶粒度：在臨界溫度以上，奧氏體形成剛剛完成，具晶粒邊界剛剛相 互接觸時的晶粒大小奧氏體實際晶粒度：在某一加熱條件下所得的實際奧氏體晶粒大小。7、共析碳鋼IT圖ROOEutecto

4、id ”cn pc陽山觀120060。1000HQI40G600300AJ(stac)20040(M50%J1002( if0101010(Ine .5700500M9。%)8、擴散型、非擴散型、半擴散型特點 擴散型相變：相變過程中伴隨著原子的擴散，相變過程受原子擴散控制。半擴散型相變：相變過程中有原子擴散，相變部分受原子擴散控制。非擴散型相變：相變過程中無原子擴散。9、退火定義、目的（作用）、種類退火定義：退火是將鋼加熱到適當?shù)臏囟?，?jīng)過保溫后以適當?shù)乃俣壤鋮s以降低 硬度、改善組織、提高加工性的一種熱處理工藝。完全退火（亞共析鋼 溫度高于Ac3;過共析鋼溫度高于Accm）完全退火后可獲得接近

5、平衡狀態(tài)的組織。（過共析鋼不能采用完全退火，因為這樣的加熱并慢冷后會出現(xiàn)網(wǎng)狀滲碳體。）等溫退火（AU以下的某一溫度等溫停留）等溫退火可以縮短退火時間，所以可以得到均勻的組織。球化退火（珠光體 低于并接近A1的溫度，奧氏體 Ac1以上）主要對高碳工具鋼、模具鋼和軸承鋼等進行，目的是改善碳化物分布，并使碳化 物球化為細小圓形顆粒分布在馬氏體基體， 提高塑性和韌性，改善切削加工性能 和減少最終熱處理的變形和開裂。擴散退火（一般為11001200C）目的：改善和消除在冶金過程中形成成分不均勻性低溫退火（碳鋼和低合金鋼的低溫退火溫度為550650C ,高合金鋼和高速鋼為600750C,時間約為12小時。

6、）目的：消除鑄、鍛、焊及切削加工過程內(nèi)應力。再結(jié)晶退火（650c或稍高，時間為0.51h）目的：為了使冷形變鋼通過再結(jié)晶而恢復塑性， 降低硬度，有利于隨后的再形變 或獲得穩(wěn)定的組織。（再結(jié)晶退火常用于冷軋低碳鋼板和鋼帶）10、退火溫度范圍、適用范圍、得到組織（見 9題）11、球化退火、球化途徑、工藝流程獲得球化體的途徑主要有三種：珠光體的球化；珠光體在高于亞臨界溫度（即低于并接近 A1的溫度）長時間保溫得到球化體組 織。由奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榍蚧w；退火工藝有三種：加熱到Ac1以上20c左右，然后以35C/h的速度控制冷 卻到Ar1 一下一定溫度，即一般的球化退火；加熱到Ac1以上20c左右，然后在略

7、低于A1的溫度等溫保持，隨后在略低于 A1的溫度等溫保持，隨后冷卻 之，又稱等溫球化退火；在 A1上、下20c左右交替保溫，隨后冷卻之，又稱 周期球化退火馬氏體低于并接近 A1的溫度分解。12、正火定義、目的（作用）定義：將鐵碳合金加熱到臨界點 Acs以上適當溫度并保持一定的時間，然后在空 氣中冷卻的工藝叫正火目的：消除網(wǎng)狀碳化物、改善切削性能；使鑄、鍛件過熱晶粒細化；消除內(nèi)應力 13、退火與正火的選擇（表）（鋼給出溫度范圍選工藝、排號和碳鋼）鋼的碳含量（%）最佳顯微組織推薦熱處理工藝0.060.20鐵素體+細珠光體熱軋（最經(jīng)濟） 正火0.200.30鐵素體+細珠光體75mm以下 正火75mm

8、以上 熱軋0.300.40粗珠光體+最少的鐵素體完全退火0.400.60粗珠光體到粗球化體不完全退火球化退火0.601.00球化體球化退火14、馬氏體定義、結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)特點、轉(zhuǎn)變特點定義：馬氏體是碳在a - Fe中的過飽和固溶體結(jié)構(gòu)：體心正方晶格結(jié)構(gòu)特點：C%越高，正方度越大，正方畸變越嚴重。當0.25%C時，c/a=1,此時馬氏體為體心立方晶格馬氏體轉(zhuǎn)變特點：（1）表面浮凸效應和切變共格性（2）無擴散性（3）新相與母相間具有一定的晶體學關(guān)系（取向關(guān)系及慣習面）（4）轉(zhuǎn)變的不完全性（5）轉(zhuǎn)變的可逆性15、板條馬氏體、片狀馬氏體，形貌特點、組織結(jié)構(gòu)、機械性能、亞結(jié)構(gòu)板條馬氏體：板條狀，亞結(jié)構(gòu)：位錯

9、（又稱位錯馬氏體）片狀馬氏體：片狀，亞結(jié)構(gòu)：李品（又稱李晶馬氏體）含碳量0.2%幾乎全是條狀馬氏體，含碳量 0.2%0.4%時以條狀馬氏體為主，含碳量0.4%0.8%時則是混合組織，含碳量1%完全為片狀馬氏體。片狀馬氏體強度比板條馬氏體高（馬氏體強度主要取決于含碳量），板條馬氏體韌性好于片狀馬氏體（馬氏體韌性主要取決于亞結(jié)構(gòu)）。16、什么是奧氏體穩(wěn)定化、熱穩(wěn)定化、機械穩(wěn)定化，特點、影響因素奧氏體穩(wěn)定化：指奧氏體內(nèi)部結(jié)構(gòu)在外界因素作用下發(fā)生某種變化而使奧氏體向 馬氏體轉(zhuǎn)變呈現(xiàn)遲滯現(xiàn)象。熱穩(wěn)定化：淬火時因緩慢冷卻或在冷卻過程中停留而引起奧氏體的穩(wěn)定性提高， 使馬氏體轉(zhuǎn)變遲滯的現(xiàn)象。機械穩(wěn)定化：奧氏

10、體在淬火過程中受到較大塑性變形而引起的穩(wěn)定化現(xiàn)象。熱穩(wěn)定化影響因素：等溫T / , A穩(wěn)定化愈好； 但T高于某一定值后，隨 等溫T / , A穩(wěn)定化下降，出現(xiàn)反穩(wěn)定化。在一定等溫 T下，停留t/, A 穩(wěn)定化愈好。C% /, A穩(wěn)定化程度/。機械穩(wěn)定化影響因素：在Md點以下溫度對A進行塑性變形，將發(fā)生形變誘 發(fā)M轉(zhuǎn)變。在Md點以上，對A小量塑性變形將促進隨后冷卻時的 M轉(zhuǎn)變； 對A大量塑性變形將抑制隨后冷卻時的 M轉(zhuǎn)變，使奧氏體穩(wěn)定化。17、上貝氏體、下貝氏體形貌組織、力學性能上B:羽毛狀，條狀或針狀。形成條件：溫度在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度以上、珠光體轉(zhuǎn)變溫度以下范圍的稍高溫度；轉(zhuǎn)變溫度高于下貝氏體。

11、碳含量在低、中碳鋼中，隨碳含量增加，鐵素體板條變薄、滲碳 體量增加。下B:暗黑色針狀或片狀。形成條件：溫度在馬氏體轉(zhuǎn)變溫度以上、珠光體轉(zhuǎn)變溫度以下范圍的稍低溫度； 轉(zhuǎn)變溫度低 于上貝氏體。性能差別：下貝氏體強度和韌性高上貝氏體18、鋼的淬透性、淬硬性，定義、相關(guān)因素淬透性：鋼在淬火時能夠獲得馬氏體的能力。 其大小是用規(guī)定條件下淬硬層深度 來表示。淬硬性：是在正常淬火條件下，鋼淬火后所能達到的最高硬度，即硬化能力淬透性決定因素：臨界冷卻速度即化學成分及奧氏體化的條件；淬硬性影響因素：取決于馬氏體的含碳量。工件的淬透深度：取決于鋼材淬透性，還與冷卻介質(zhì)、工件尺寸等外部因素有關(guān)19、亞共析、過共析淬

12、火加熱溫度選擇原則，為什么過共析鋼不能超過 Accm線 選擇原則：亞共析剛Ac3+3050° C;過共析鋼Ac1+3050° C原因：若加熱到Accm線以上，會帶來一些不良后果：（1）由于滲碳體全部融入 奧氏體，使淬火后鋼的耐磨性降低（2） Ac1Accm之間，存在未溶二次滲碳體， 反而阻礙奧氏體晶粒長大，能夠細化晶粒，從而使形成顯微裂紋的傾向減小，（3） 由于奧氏體中碳含量顯著增高，使 Ms點降低，淬火后殘余奧氏體量增多，從而 降低鋼的硬度（4）加熱溫度高，使鋼的氧化.脫碳加劇，也使淬火和開裂傾向增 大，同時也縮短爐子的使用壽命。20、淬火內(nèi)應力、熱應力、組織應力，產(chǎn)生原

13、因及過冷過程中應力狀態(tài)變化（1）熱應力：由于工件心部和表面冷卻速度不一致，其冷卻收縮不同而造成內(nèi) 應力。熱應力產(chǎn)生過程：冷卻初期，表面冷速快，表面收縮，產(chǎn)生拉應力；心部冷速慢，不收縮，產(chǎn)生壓 應力；冷卻結(jié)束，表面冷速慢，表面不收縮，產(chǎn)生壓應力；心部冷速快，收縮，產(chǎn)生拉 應力；最終的淬火熱應力：表面壓應力、心部拉應力。（2）組織應力：由于工件表層和心部發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變的不同時性而造成的內(nèi)應 力。組織應力產(chǎn)生過程：冷卻初期，表面發(fā)生馬氏體相變，表面體積膨脹，產(chǎn)生壓應力；心部冷速慢牽制 表面膨脹，產(chǎn)生拉應力；冷卻結(jié)束，心部發(fā)生馬氏體相變，表面體積膨脹，產(chǎn)生 壓應力；表面牽制心部膨脹，產(chǎn)生拉應力；最終的

14、淬火組織應力：表面拉應力、心部壓應力。在發(fā)生相變前主要內(nèi)應力為熱應力； 當發(fā)生相變后主要內(nèi)應力為組織應力， 熱應 力為輔。21、淬火介質(zhì)分類，其中有物態(tài)變化的三個階段、力學性能、特點變化淬火介質(zhì)分為有物態(tài)變化的介質(zhì)和無物態(tài)變化的介質(zhì)。有物態(tài)變化的淬火介質(zhì)沸點都低于工件淬火加熱溫度，冷卻機理：第一階段（AB段）：蒸汽膜階段。冷卻速度慢第二階段（BC段）：沸騰階段。冷卻速度快第三階段（CD段）：對流階段。冷卻速度慢22、什么是二次硬化現(xiàn)象，本質(zhì)定義：是指某些淬火合金鋼在 500650c回火后硬度增高，在硬度-回火溫度曲 線上出現(xiàn)峰值的現(xiàn)象。本質(zhì)：二次硬化本質(zhì)上是一種共格析出的合金碳化物（VC, T

15、iC或Mo2c等）的 彌散強化。23、鋼回火的幾個階段，各階段溫度范圍、組織變化P碳素鋼淬火后在不同溫度下回火時，組織將發(fā)生不同的變化。由于組織變化會帶 來物理性能的變化，而不同的組織變化，物理性能的變化也不同。通常根據(jù)物理 性能的變化把回火轉(zhuǎn)變分成四種類型。時效階段（100C以下）：碳原子的重新分布回火第一階段（100200C）：過渡碳化物的析出回火第二階段（200300C）：殘余奧氏體的分解回火第三階段（200350C）：過渡碳化物轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3c回火第四階段（350c以上）：Fe3c的粗化和球化，以及等軸鐵素體晶粒的形成 主要發(fā)生如下變化：內(nèi)應力消除：宏觀區(qū)域性內(nèi)應力（工件內(nèi)外），550

16、C全部消除； 微觀區(qū)域性內(nèi)應力（晶粒之間），500 c基本消除；晶格彈性畸變應力（碳過飽和），e轉(zhuǎn)變完即消除。（300C馬氏體分解完畢）回復與再結(jié)晶： 回火使亞結(jié)構(gòu)（位錯、李品）消失；板條和片狀馬氏體特征保 留（回復）、消失（再結(jié)晶）。碳化物聚集長大：原棒狀、片狀、粒狀滲碳體消失、溶解，并逐漸球化長大，越 來越粗大。24、回火工藝低溫、中溫、高溫，溫度范圍、組織變化、力學性能變化、應用于什么鋼（1）低溫回火回火溫度：150250C。目的：降低應力；提高韌性組織：回火馬氏體（a /+£）,保留淬火形態(tài)性能：硬度與淬火時相當，高碳鋼一耐磨性好，韌性提高，內(nèi)應力降低適用于處理各種工具、模具

17、、量具、軸承及經(jīng)滲碳和表面淬火的工件（2）中溫回火回火溫度：350-500C。目的：提高彈性極限；獲得高的強韌性配合組織：回火屈氏體（F+細小碳化物），保留淬火M形貌性能：彈性極限最高；強韌性配合好適用于主要用于各類彈簧的熱處理（3）高溫回火回火溫度：500-650C。目的：獲得好的綜合力學性能，產(chǎn)生二次硬化效果組織：回火索氏體（F+顆粒碳化物），M形貌消失性能：綜合性能優(yōu)于S,某些合金鋼具有高的紅硬性適用于調(diào)質(zhì)廣泛用于連桿、軸、齒輪等各種重要結(jié)構(gòu)件的處理。也可作為精密零 件、量具等的預備熱處理。25、什么是回火脆性，種類及消除方法回火脆性：隨回火溫度的提高，鋼的沖擊韌性不是單調(diào)的降低或升高，

18、 而是可能 出現(xiàn)兩個馬鞍形，即回火時出現(xiàn)韌性下降的現(xiàn)象。種類及消除方法：a.回火馬氏體脆性（第一類、低溫、不可逆）不能消除，只能減輕。（1）降低 雜質(zhì)（2）細化晶粒降低雜質(zhì) （脫氧劑；細化元素）（3）加Mo 一降低晶界 磷的偏聚（4）降低Mn 一降低 晶界磷的偏聚（5）等溫淬火代替淬火+回火工 藝。b.回火脆性 （第二類、可逆）短時、快冷；避免脆化溫區(qū)回火26、什么是化學熱處理，化學熱處理的幾個階段定義：鋼的化學熱處理是將鋼件在特定的介質(zhì)中加熱， 保溫以改變其表層化學成 分和組織，從而獲得所需力學或化學性能的工藝的總稱。三個階段：分解，吸收和擴散。27、滲碳用于什么鋼種、熱處理工藝、溫度選擇鋼的滲碳分為3個階段：分解、吸收、擴散適用鋼種：低碳鋼和低碳合金鋼（碳含量 0.1%0.25%）目的：使鋼件表層獲得高的硬度、耐磨性和疲勞強度，而心部仍保持一定的強度 和較高的韌性。熱處理工藝為典型氣體吸熱式連續(xù)滲碳工藝，分為升溫、滲碳、擴散和冷卻四個 區(qū)域。28、氮化工藝，軟氮化工藝特點，溫