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钢的热处理习题

钢的热处理习题
钢的热处理习题

1、什么是热处理?

热处理是将钢在固态加热到一定温度,并在此温度保持一定时间,然后以选定的冷却速度冷却,从而改善钢的性能的一种方法。

2、钢的热处理分为哪两类?

普通热处理和表面热处理。

3、普通热处理按加热温度和冷却速度的不同又分为哪几种?

退火、正火、回火、淬火。

4、表面热处理分为哪两大类?

表面淬火和化学热处理。

5、什么是退火?

将钢件加热到临界温度以上30~~50K,保温一段时间后,随炉缓慢冷却的热处理工艺称为退火。

6、什么是正火?

将钢件加热到临界温度以上30~~50K,保温一定时间后放在空气中冷却的热处理工艺称为正火。

7、正火与退火的主要区别是什么、

正火的冷却速度比退火稍快,生产周期短、效率高、成本低。

8、什么是淬火?

将钢件加热到临界温度以上20~~30K,保温一段时间后快速冷却的热处理工艺称为淬火。

9、什么是淬透性?

淬透性是指,钢在一定条件下淬火时,淬硬层所能透入的深度。

10、淬火冷却剂有哪些、

(1)水及水溶液

(2)油

(3)盐浴液、碱浴液

11、淬火冷却方法有哪些?

(1)单液淬火法

(2)双液淬火法

(3)分级淬火法

(4)等温淬火法

12、什么是回火?

将淬火后的钢件重新加热到临界温度以下某一温度,保温一定时间,然后取出工件以一定的方式冷却下来的热处理方法称为回火。

13、按回火温度高低将回火分为哪三种?

(1)低温回火

(2)中温回火

(3)高温回火

14、什么是表面淬火

将工件表面快速加热到淬火温度,而不等热量传至中心就迅速冷却,以达到表硬内韧的热处理工艺。

15、表面淬火有哪两种加热方法?

(1)火焰加热

(2)感应加热

16、什么是化学热处理?

将工件置于一定介质中加热和保温,使介质中的活性原子渗入工件表层,以改变表层的化学成分和组织。

17、与淬火相比,化学热处理的主要特点是什么、

表面层不仅有组织的变化,而且有成分的变化。

18、在汽车、拖拉机制造中,最常用的化学热处理有哪几种?

(1)渗碳

(2)离子氮化

(3)气体碳氮共渗

(4)渗金属

19、化学热处理分为哪三个过程?

(1)分解

(2)吸收

(3)扩散

钢的表面热处理,钢的化学热处理简介,热处理技术发展简介教案

金属工艺学电子教案(13) 【课题编号】 13-5.4 【课题名称】 钢的表面热处理,钢的化学热处理简介,热处理技术发展简介。 【教材版本】 郁兆昌主编.中等职业教育国家规划教材—金属工艺学(工程技术类).第2版.北京:高等教育出版社,2006 【教学目标与要求】 -.知识目标 了解表面热处理的目的、种类、特点、应用;化学热处理概念、过程、种类与应用。了解热处理技术发展简况,开阔思路。 二、能力目标 通过学习和反复练习,初步学会在零件加工工艺编制中安排感应淬火、渗碳、氮化和相应的热处理工序。 三、素质目标 了解表面热处理、化学热处理的目的、种类、特点与应用,学会选用高频淬火、渗碳和氮化工序。了解热处理技术发展简况,开阔思路,树立创新意识。 四、教学要求 一般了解钢的表面热处理、化学热处理及热处理新技术。 【教学重点】 感应淬火、气体渗碳、气体渗氮。 【难点分析】 感应淬火原理。 【分析学生】 1.具有学习的知识基础。 2.具有学习的能力基础。 3.钢的表面热处理、化学热处理是钢的整体热处理(退火、正火、淬火、回火)的补充和完善,相互配合,全面达到零件多种多样的使用性能要求。虽不是重点,也要引导学生认真学习,努力掌握。 【教学设计思路】 教学方法:讲练法,演示法、讨论法,归纳法。 【教学资源】 1.郁兆昌,潘展,高楷模研编制作.金属工艺学网络课程.北京:高等教育出版社,2005

2、郁兆昌主编。金属工艺学教学参考书(辅助学光盘)。北京:高等教育出版 社,2005 【教学安排】 2学时(90分钟) 教学步骤:讲授主要内容、讲授中穿插练习与设问,穿插讨论,最后进行归纳。 【教学过程】 一、复习旧课(15分钟) 1.简述 淬火方法分类、特点与应用。 2.讲评作业批改情况; 1.提问: 题5-7;5-14。 二、导入新课 钢的表面热处理、化学热处理主要解决零件的表面强化问题。与零件的整体热处理(退火、正火、淬火、回火)相配合,以满足零件多种使用性能和不同的强化需要。介绍热处理技术发展,能使我们开阔眼界,培养创新意识。 三、新课教学(70分钟) 1.钢的表面热处理(20分钟) 教师讲授感应淬火原理、种类、组织、性能、特点及应用;讲授火焰淬火基本概念、特点及应用。 演示网络课程中感应加热基本原理、感应器结构与种类、火焰淬火方法等视频。 学生课堂练习:题5-16;5-19。教师巡回指导、设问、提问,学生回答、讨论; 教师讲评。 2.钢的化学热处理(35分钟) 教师讲授钢的渗碳、气体渗碳;钢的渗氮,气体氮化;钢的其他化学热处理。 演示化学热处理过程、气体渗碳工艺过程、离子氮化过程等视频。 学生课堂练习:题5-21;5-17;5-18。教师巡回指导;设问、提问;学生回答、讨论;教师讲评。 3、热处理技术发展简介(15分钟) 教师讲述热处理技术发展趋势,介绍真空热处理等具体热处理新技术。 演示网络课程真空热处理、激光热处理,机器人在高频淬火中应用等照片和视频。 四、小结( 5分钟) 简要叙述感应淬火、气体渗碳、气体渗氮的目的、特点与应用。 五、作业布置

碳钢的热处理操作实验

实验五碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定 实验学时:4 实验类型:综合 实验要求:必修 一、实验目的 1. 了解碳钢的热处理工艺操作; 2. 研究碳钢加热温度、冷却速度、回火温度对钢性能的影响; 3. 观察热处理后的显微组织变化; 4. 了解硬度计的原理、初步掌握洛氏硬度计的使用。 二、实验内容 1.按表1中的热处理工艺进行操作,并对热处理后的各样品进行硬度测定,将硬度值填入表1中。 表1 各种热处理工艺 注:保温时间可按1分钟/每毫秒直径计算;回火保温时间均为30分钟,然后取出空冷。

实验五碳钢的热处理操作、组织观察及硬度测定 2. 观察下列表2热处理后的金相试样,并画出组织示意图。 表2 热处理后的金相试样 三、实验原理、方法和手段 (一)钢的热处理工艺: 钢的热处理基本工艺有退火、正火、淬火和回火。进行热处理时,加热是第一道工序,目的是为了得到奥氏体,因为钢的最终组织珠光体、贝氏体和马氏体都是由奥氏体转变来的。二是保温、目的使奥氏体均匀化。三是冷却,是改变组织和性能的重要因素。因此,正确选择三个基本因素是热处理成功的基本保证。 1.加热温度的选择 C相图确定。对亚共析钢,其加热温度为; (1)退火加热温度:根据Fe-Fe 3 共析钢和过共析钢加热至A +(20~30)℃(球化退火),目的是得到球状渗碳体, C1 降低硬度,改善切削性能。 +(30~50)℃;过共析钢加热(2)正火加热温度:一般亚共析钢加热至A C3 至+(30~50)℃,即加热到奥氏体单相区。 +(30~50)℃,淬火后的组织(3)淬火加热温度:一般亚共析钢加热至A C3 ),则淬火组织中将出现铁为均匀细小的马氏体。如果加热温度不足(如低于A C3

(完整word版)2017热处理工艺复习题

2017热处理工艺复习题 一、 填空题 1.钢的热处理工艺由 加热 、 保温 、 冷却 三个阶段所组成。 2.热处理工艺基本参数: 加热温度、气氛、冷却方法、热源 。 3.钢完全退火的正常温度范围是 Ac3以上20~30℃ ,它只适应于亚共析 钢。 4.球化退火的主要目的是 ,它主要适用于 钢。 5.钢的正常淬火温度范围,对亚共析钢是 ,对过共析钢 是 。 6.当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时,原奥氏体中碳含量越高,则M S 点越 ,转变 后的残余奥氏体量就越 。 7.改变钢整体组织的热处理工艺有 、 、 、 四种。 8.淬火钢进行回火的目的是 ,回火温度越高,钢 的强度与硬度越 。 9.化学热处理的基本过程包括 、 、 等三个阶段。 10.欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用 ,欲消除铸件中枝晶 偏析应采用 。 11.低碳钢为了便于切削,常预先进行 处理;高碳钢为了便于 切削,常预先进行 处理; 12.感应加热表面淬火,按电流频率的不同,可分为 、 、和 三种。而且感应加热电流频率越高,淬硬层越 。 13.钢的淬透性主要取决于————————————,马氏体的硬度主要取决于————————————,钢的 表层淬火,只能改变表层的————————————,而化学热处理既能改变表层的————————————,又能 改变表层的————————————。 14.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 的深度来表示。 15. 中温回火主要用于处理__ ____零件,回火后得到 组织。

16.45钢正火后渗碳体呈状,调质处理后渗碳体 呈状。 17.形变热处理是将塑性变形的强化与热处理时 的强化结合,使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。 二、单选题 1.电阻炉空载功率小,说明炉子热损失: A)小;B)大;C)厉害;D)可忽略不计。 2.检测氮碳共渗零件的硬度时应选用:A)洛式硬度计;B)维氏硬度计;C)布氏硬度计; D)肖氏硬度计。 3.可控气氛炉渗碳时排出的废气:A)必须燃烧后排放;B)不燃烧直接排放;C)通入水中排 放; D)通入碱水中排放。 4.在生产中,用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是:A)完全退火; B)正火;C)不完全退火;D)回火。 5.气体渗氮的主要缺点是:A)周期太长;B)劳动强度大;C)硬度低;D)渗层浅。 6.镗床主轴通常采用38CrMoA1钢进行:A)氮碳共渗;B)渗碳;C)渗氮;D)渗硫。 7.确定碳钢淬火加热温度的基本依据是:A)Fe-Fe C相图;B)“C”曲线;C)“CCT”曲线; 3 D)淬透性曲线图。 8.为获得良好的综合力学性能,38CrMoAl钢制造的氮化件预先热处理应采用:A)退火;B) 正火;C)调质;D)渗碳。 9.高速钢淬火冷却时,常常在580~600℃停留10~15分钟,然后在空气中冷却,这种操作 方法叫做:A)双介质淬火;B)等温淬火;C)分级淬火;D)亚温淬火。 10.某零件调质处理以后其硬度偏低,补救的措施是:A)重新淬火后,选用低一点的温度回火; B)再一次回火,回火温度降低一点;C)重新淬火后,选用高一点的温度回火;D)再一次回火,回火温度提高一点。 11.钢感应加热表面淬火的淬硬层深度,主要取决于:A)钢的含碳量;B)冷却介质的冷却能 力;C)感应电流频率;D)感应电流电压。 12.为增加T12钢的强韧性,希望控制淬火马氏体的含碳量,减少孪晶马氏体的相对量及获得

常用钢材热处理方法及目的

常用钢材热处理方法及目的 常用钢材热处理方法 一.淬火 将钢件加热到临界温度以上40~60℃,保温一定时间,急剧冷却的热处理方法,称为淬火。常用急剧冷却的介质有油、水和盐水溶液。淬火的加温温度、冷却介质的热处理规范,见表<常用钢的热处理规范>. 淬火的目的是:使钢件获得高的硬度和耐磨性,通过淬火钢件的硬度一般可达HRC60~65,但淬火后钢件内部产生了内应力,使钢件变脆,因此,要经过回火处理加以消除。钢件的淬火处理,在机械制造过程中应用比较普遍,它常用的方法有: 1.单液淬火:将钢件加热到淬火温度,经保温一定时间后,在一种冷却液中冷却,这种热处理方法,称为单液淬火。它适用于形状简单、技术要求不高的碳钢或合金钢,工件直径或厚度大于5~8mm的碳素钢,选用盐水或水中冷却;合金钢选用油冷却。在单液淬火中,水冷容易发生变形和裂纹;油冷容易产生硬度不够或不均的现象。 2.双液淬火:将钢件加热到淬火温度,经保温后,先在水中快速冷却至300~400℃,在移入油中冷却,这种处理方法,称为双液淬火。形状复杂的钢件,常采用此方法。它既能保证钢件的硬度,又能防止变形和裂纹。缺点是操作难度大,不易掌握。 3.火焰表面淬火:用乙炔和氧气混合燃烧的火焰喷射到工件表面,并使其加热到淬火温度,然后立即用水向工件表面喷射,这种处理方法,称为火焰表面淬火。它适用于单件生产、要求表面或局部表面硬度高和耐磨的钢件,缺点是操作难度大。 4.表面感应淬火:将钢件放人感应器内,在中频或高频交流电的作用下产生交变磁场,钢件在磁场作用下产生了同频率的感应电流,使钢件表面迅速加热(2-10s)至淬火温度,立即把水喷射到钢件表面。这种热处理方法,称为表面感应淬火。经表面感应淬火的零件,表面硬而耐磨,而内部有较好的强度和韧性。这种方法适用于中碳钢和中等含碳量的合金钢件。 表面感应淬火根据所采用的电流频率的不同,可分为高频、中频和工频淬火三种。高频淬火电流频率为100~150kHz,淬硬层深1~3mm,它适用于齿轮、花键轴、活塞和其它小型零件的淬火;中频淬火电流频率为500~10000Hz,淬硬层深3—10mm,它适用于曲轴、钢轨、机床导轨、直径较大的轴类和齿轮等;工频淬火电流频率为50Hz,淬硬层一般大于10mm,适用于直径在300mm以上的大型零件的淬火,如冷轧辊等。 二.回火 将淬火后的钢件加热到临界温度以下某一温度性(见表),保温一段时间,然后在空气中或油中冷却的过程,称为回火。回火的目的是:消除钢件淬火时所产生的内应力,使钢件组织趋于稳定;降低淬火中的脆性,增加塑性和韧性。回火是继

钢的热处理习题

1. 在生产中,用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是B □ A)完全退火□ B)正火 □ C)不完全退火□ D)回火 2. 对于T8钢的预备热处理应采用C 口A)完全退火口B)扩散退火口C)球化退火口D)正火 3、45钢经下列处理后所得组织中,最接近于平衡组织的是:(D) A.750℃保温10h后空冷 B.750℃保温10h后炉冷 C.800℃保温10h后炉冷 D.800℃保温10h后空冷 4、45钢正火组织中最有可能的是B A.铁素体+珠光体 B.珠光体 C.珠光体+少量渗碳体 D.铁素体+少量渗碳体 5、某钢的A C3为780℃,如在820℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于A A.完全退火 B.不完全退火 C.扩散退火 D.球化退火 6、亚共析钢的正火温度一般为(C)

A.Acl+30-50°C B.Accm+30-50°C C.Ac3+30-50°C D.Ar3+30-50℃ 7、如果过共析钢中存在严重的网状渗碳体,球化退火前进行(A)预先热处理 A.正火 B.完全退火 C.调质处理 D.淬火 8、低碳钢为便于削切加工,常进行(A) A.完全退火 B.正火 C.球化退火 D.不完全退火 9、某钢的A C3为780℃,如在950℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于(A) A.完全退火 B.不完全退火 C.扩散退火 D.球化退火

10、某碳素钢的AC3为780℃,如在750℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于( D ) A.完全退火 C.扩散退火 D.球化退火 11、为了改善60钢的切削加工性能,一般应采用(A )。 A.完全退火 B.球化退火 C.正火 D.回火 12.下列碳钢的退火工艺中加热温度最高的退火工艺是?A A.扩散退火 B.完全退火 C.不完全退火 D.再结晶退火 13.下列碳钢的退火工艺中加热温度最低的工艺是?D A.扩散退火 B.完全退火 C.不完全退火 D.再结晶退火 14.亚共析钢很多时候采用不完全退火工艺,下列对不完全退火的描述中不正确的是: A.不完全退火温度选取在为Ac1和Ac3之间; B.基本上不改变先共析铁素体原来的形态及分布; C.珠光体的片间距有所减小;

钢的热处理综合实验精选.

实验二钢的热处理综合实验 一、实验目的 1. 全面熟悉钢的热处理综合实验过程; 2. 掌握常用材料热处理工艺规范的制定; 3. 了解热处理的操作方法; 4.研究热处理对钢的性能的影响; 5.认识碳钢经各种热处理后的显微组织,.进一步了解碳钢经热处理后,在组织和性能上有什么改变。 二、实验设备和材料 设备:箱式电炉和控温仪表、洛氏硬度机、台式金相显散镜、预磨机、抛光机 材料:45、T10 钢样、45 钢、T10、T12、20 钢热处理过试样一套、各号金相砂纸、金刚石研磨膏、水、油。 三、实验内容 ⑴制定出材料的热处理工艺规范。 ⑵分组进行热处理操作。 ⑶测定热处理后样品的硬度值。 ⑷金相显微试样的制备。 ⑸观察各种热处理后的显微组组织,绘出组织示意图。 ⑹将测得的硬度值与应得到的显微组织一起填入实验报告。 四、概述 (一)设计、制定热处理工艺规范 钢的热处理是通过加热、保温和冷却三个步骤来改变其内部组织,而获得所需性能的一种热加工工艺,它的基本过程包括:将钢加热到选定温度,在该温度下保持一段时间,然后用选定的速度冷却。 1.加热温度的选择 ⑴淬火加热温度 根据 Fe—Fe3C 相图来确定:对亚共析钢,合适的淬火加热温度为AC +30~ 50℃,淬火后的组织为均匀细小的马氏体。如果加热温度不足(低于AC ).则淬

火组织中将出现铁素体,造成淬火后硬度不足。对过共析钢和共析钢,合适的淬火加热温度为ACl+30—50℃。淬火后的组织为隐晶马氏体与粒状二次渗碳体,组织中的粒状二次渗碳体可以明显提高钢的硬度和耐磨性。过高的淬火加热温度(高于ACCM),会使淬火后得到粗大马氏体和较多的残余奥氏体组织.使材料的耐磨性下降,脆性增加,这是因为共析钢含碳量高,加热到ACCM 以上时,碳化物全部溶解,使奥氏体晶粒易于长大,淬火后的马氏体粗大。同时,奥氏体内的含碳量越高,则淬火后的马试体量越少,残余奥氏体量越多。 ⑵回火温度 将淬火后的钢重新加热到AC1 一下某个温度,在该温度下保温一定时间,然后在空气或油中冷却,这一操作过程叫回火。回火的目的地是消除淬火时产生的能应力,降低钢的脆性,提高钢的韧性。按加热温度不同,回火可分为三类。见图3-4。 图1-2 回火种类示意图图1-3在共析钢C曲线上估计 连续冷却 速度的影响图中: a-低温回火。主要用于高碳钢和高碳合金钢,回火后保持高硬度和高耐磨性,内应力和脆性降低。回火后的组织为回火马氏体,硬度约为 HRC58~64。一般用于切削工具量具滚动轴承及渗碳和氰化。 b -中温回火。主要用于 0.5~0.7 ﹪C 的碳钢和合金钢,回火后内应力基本消除,有一定的韧性和较高的弹性于屈服强度。回火后的组织为回火屈氏体,硬度约为 HRc35~45.一般用于各种弹簧及热锻模。 c-高温回火。主要用于0.3~0.5 ﹪C 的碳钢和合金钢,回火后既有较高

第五章钢热处理

第五章钢的热处理 本章重点: 热处理工艺主要介绍钢的普通常见的热处理方法, 1.退火 2.正火 3.淬火 4.回火。 难点:各种热处理方法的区别和应用 §5.3 钢的退火和正火 退火和正火是应用最为广泛的热处理工艺。在机械零件和工、模具的制造加工过程中,退火和正火往往是不可缺少的先行工序,具有承前启后的作用。机械零件及工、模具的毛坯退火或正火后,可以消除或减轻铸件、锻件及焊接件的内应力与成分、组织的不均匀性,从而改善钢件的机械性能和工艺性能,为切削加工及最终热处理(淬火)作好组织、性能准备。一些对性能要求不高的机械零件或工程构件,退火和正火亦可作为最终热处理。 一. 退火目的及工艺 退火是钢加热到适当的温度,经过一定时间保温后缓慢冷却,以达到改善组织、提高加工性能的一种热处理工艺。其主要目的是减轻钢的化学成分及组织的不均匀性,细化晶粒,降低硬度,消除内应力,以及为淬火作好组织准备。 退火工艺种类很多,常用的有完全退火、等温退火、球化退火、扩散退火、去应力退火及再结晶退火等。不同退火工艺的加热温度范围如图5.25所示,它们有的加热到临界点以上,有的加热到临界点以下。对于加热温度在临界点以上的退火工艺,其质量主要取决于加热温度、保温时间、冷却速度及等温温度等。对于加热温度在临界点以下的退火工艺,其质量主要取决于加热温度的均匀性。 1. 完全退火 完全退火是将亚共析钢加热到A C3以上20~30℃,保温一定时间后随炉缓慢冷却至500℃左右出炉空冷,以获得接近平衡组织的一种热处理工艺。它主要用于亚共析钢,其主要目的是细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性能。 低碳钢和过共析钢不宜采用完全退火。低碳钢完全退火后硬度偏低,不利于切削加工。过共析钢完全退火,加热温度在A cm以上,会有网状二次渗碳体沿奥氏体晶界析出,造成钢的脆化。

【材料课件】实验九碳钢热处理基本组织观察

实验九碳钢热处理基本组织观察 目的 1.认识碳钢经不同方式热处理后的典型显微组织特征; 2.了解热处理工艺对组织的影响。 一、相关知识 1.TTT曲线 2.碳钢的退火和正火 碳钢的退火组织也就是铁碳合金的平衡组织,以前的实验已经观察过。 亚共析钢的正火组织形式上很象退火组织,这是的珠光体层片较细,整体为灰黑色,理论上讲,铁素体的含量应比平衡状态略少,相差并不明显。 过共析钢一般进行球化退火,得到球化珠光体,正火仅用于消除二次渗碳体网,得到颗粒状的碳化物和细片状珠光体,紧接着进行球化退火。 3.碳钢的等温淬火组织 上贝氏体:在500-350℃的等温转变组织,铁素体片在原奥氏体晶界向内发展,成羽毛状,片间间断分布碳化物。为了清楚看到这种组织,在生成部分上贝氏体后立即快速冷却,其它部分是马氏体。 上贝氏体:在320-250℃的等温转变组织,铁素体片在原奥氏体晶内成透镜状,或象竹叶状。片内部有非常细小分布碳化物,整体浸蚀后为暗灰色。为了清楚看到这种组织,在生成部分贝氏体后立即快速冷却,其它部分是马氏体。 4.碳钢的淬火组织 小试样奥氏体化后水冷,可以全部淬透,得到马氏体和少量残余奥氏体。 低碳马氏体(板条马氏体):在光学显微镜下,板条马氏体为一束束相互平行的细长条状,在一个奥氏体晶粒内可有几束不同取向的马氏体群。

高碳马氏体(针状马氏体):在光学显微镜下,片状马氏体呈针状或竹业状,片间互不平行呈一定角度,其立体形态为双凸透镜状。针的粗细决定于奥氏体晶粒的大小,通常其针细小,在光学显微镜下不能看清,称为隐针马氏体。T10正常加热温度为760℃,若过热(温度820℃,为能了解其形态),就可看到其针状的形貌。 5.碳钢的回火组织 回火马氏体:形状同淬火态,但内部有碳化物,浸蚀后的颜色变暗。 回火曲氏体:原马氏体形态不可见,弥散的Fe3C析出,组织一般为灰暗色。 回火索氏体:在铁素体的基体上分布小颗粒状的渗碳体。 6.低碳钢渗碳后炉冷组织 920℃渗碳后,表层的含碳量接近Acm线,逐渐降低,到心部为原始的低碳(或纯铁),炉冷后得到平衡组织,从表到里,经过过共析(珠光体+网状渗碳体)、共析(珠光体)、亚共析(铁素体+珠光体)的逐渐过渡。实用材料往往可直接淬火,或渗碳后空冷正火,表层部分的渗碳体为颗粒状。 二、实验内容 ①.观察45钢的正火组织,铁素体+索氏体。 ②.观察等温淬火组织,认识上、下贝氏体形貌特征。 ③.观察淬火组织认识马氏体形态:20钢得到的板条马氏体,由45钢得到的混合马氏 体,T10钢过热淬火得到的粗大马氏体针。 ④.正常淬火回火组织:T10钢正常淬火回火的组织为未溶颗粒状碳化物+回火隐针马 氏体。 ⑤.调质:中碳钢淬火后高温回火得到的回火索氏体。 ⑥.渗碳后炉冷组织:从组织了解渗碳后碳含量的大致分布。 三、实验报告要求 画出5个以上观察到的组织示意图,注明材料、热处理过程、所得到的组织。

《钢的热处理》习题与思考题参考答案

《钢的热处理》习题与思考题参考答案 (一)填空题 1.板条状马氏体具有高的强度、硬度及一定的塑性与韧性。 2.淬火钢低温回火后的组织是 M回(+碳化物+Ar),其目的是使钢具有高的强度和硬度;中温回火后的组织是 T回,一般用于高σ e 的结构件;高温回火后的组织是S回,用于要求足够高的强度、硬度及高的塑性、韧性的零件。 3.马氏体按其组织形态主要分为板条状马氏体和片状马氏体两种。 4.珠光体按层片间距的大小又可分为珠光体、索氏体和托氏体。 5.钢的淬透性越高,则临界冷却却速度越低;其C曲线的位置越右移。 6.钢球化退火的主要目的是降低硬度,改善切削性能和为淬火做组织准备;它主要适用于过共析(高碳钢)钢。 7.淬火钢进行回火的目的是消除内应力,稳定尺寸;改善塑性与韧性;使强度、硬度与塑性和韧性合理配合。 8.T8钢低温回火温度一般不超过 250℃,回火组织为 M回+碳化物+Ar ,其硬度大致不低于 58HRC 。(二)判断题 1.随奥氏体中碳含量的增高,马氏体转变后,其中片状马氏体减小,板条状马氏增多。(×) 2.马氏体是碳在a-Fe中所形成的过饱和间隙固溶体。当发生奥氏体向马氏体的转变时,体积发生收缩。(×) 3.高合金钢既具有良好的淬透性,又具有良好的淬硬性。(×) 4.低碳钢为了改善切削加工性,常用正火代替退火工艺。(√) 5.淬火、低温回火后能保证钢件有高的弹性极限和屈服强度、并有很好韧性,它常应用于处理各类弹簧。(×) 6.经加工硬化了的金属材料,为了基本恢复材料的原有性能,常进行再结晶退火处理。(√) (三)选择题 1.钢经调质处理后所获得的组织的是 B 。 A.淬火马氏体 B.回火索氏体 C.回火屈氏体 D.索氏体 2.若钢中加入合金元素能使C曲线右移,则将使淬透性 A 。 A.提高 B.降低 C.不改变 D.对小试样提高,对大试样则降代 3.为消除碳素工具钢中的网状渗碳体而进行正火,其加热温度是 A 。 A.Accm+(30~50)℃ B.Accm-(30~50)℃ C.Ac1+(30~50)℃ D.Ac1-(30~50)℃ 4.钢丝在冷拉过程中必须经 B 退火。 A.扩散退火 B.去应力退火 C.再结晶退火 D.重结晶退火 5.工件焊接后应进行 B 。A.重结晶退火 B.去应力退火 C.再结晶退火 D.扩散退火 6.某钢的淬透性为J,其含义是 C 。 A.15钢的硬度为40HRC B.40钢的硬度为15HRC C.该钢离试样末端15mm处硬度为40HRC D.该钢离试样末端40mm处硬度为15HRC (四)指出下列钢件的热处理工艺,说明获得的组织和大致的硬度: ① 45钢的小轴(要求综合机械性能好); 答:调质处理(淬火+高温回火);回火索氏体;25~35HRC。 ② 60钢簧; 答:淬火+中温回火;回火托氏体;35~45HRC。 ③ T12钢锉刀。答:淬火+低温回火;回火马氏体+渗碳体+残余奥氏体;58~62HRC。

化学成分对实验钢热处理 组织、硬度的影响论文

内蒙古科技大学本科生 毕业论文 题目:化学成分对实验钢热处理 组织、硬度的影响学生姓名:XXX 学号:XXXXXXXXXX 专业:金属材料工程 班级:材料20XX-1班 指导教师:XXX 教授

化学成分对实验钢热处理组织、硬度的影响 摘要 为了提高机械产品的质量及使用寿命,几乎所有重要的机械零件都需要进行热处理。合金化配合适当的热处理能够显著提高工件的性能,使钢能够满足所需的力学、工艺及其他特殊性能。本文以化学成分不同的A3、A6两种钢为研究对象,对实验钢进行不同的热处理之后,分析化学成分和热处理工艺对实验钢组织和硬度的影响规律,为提高实验钢的使用性能提供实验依据。 本研究借助于金相显微镜和硬度测试仪,研究了实验钢在不同退火温度、淬火温度、回火温度下的组织和硬度,分析了化学成分、加热温度对实验钢退火组织及硬度、淬火组织及硬度、回火组织及硬度的影响。研究了实验钢正火处理对组织及硬度的影响。结果表明:随着退火温度的升高,A3钢中珠光体片间距逐渐增大,A6钢中的珠光体形态由粒状向片状转变;A6钢在正火处理空冷时发生马氏体转变;A3钢的淬火组织由马氏体和托氏体组成,A6钢淬火组织由马氏体和未溶碳化物组成;A6钢中由于合金元素的作用,回火稳定性提高;在所有相同的热处理条件下,A6钢的硬度均远大于A3钢的硬度。 关键词:热处理;化学成分;组织;硬度

Effect of Chemical Composition on the Microstructure and Hardness of the Experimental Steels after Heat Treatment Abstract In order to improve the quality of mechanical products and service life, almost all the important mechanical parts are required for heat treatment. Alloying with appropriate heat treatment can significantly improve the performance of the workpiece, so that the steel can meet the required mechanical, processing and other special properties. In this paper, A3, A6 two steels of different chemical compositions are used as the research objects, after different heat treatments on the experimental steels, the paper analyzes the influence of chemical composition and heat treatment processing on the microstructure and hardness of the experimental steels to provide the experimental basis for improving the properties of the steel. In this study, by means of metallographic microscope and hardness tester, the experiment researches the hardness of the steel at different annealing temperature, quenching temperature and tempering temperature.In addition,it analyses the influence of chemical composition and heating temperature on the microstructure and hardness after annealing,quenching,tempering.The paper studied the influence on Microstructure and hardness of the experimental steel after normalizing treatment. The results show that, with the increase of annealing temperature, the distance of the pearlite in the A3 steel increases gradually, the pearlite morphology transformed from granular to sheet; The A6 steel produces martensite transformation after normalizing air cooling; The microstructure of A3 steel after quenching consists of martensite and troostite, The microstructure of A6 steel after quenching consists of martensite and undissolved carbide; Due to the effect of the alloy elements,the tempering stability of A6 steel is improved; in all the same heat treatment conditions,the hardness of the A6 steel is far greater than the hardness of the A3 steel. Keywords: heat treatment; Chemical composition; microstructure; hardness

1.9_钢的热处理练习题

钢的热处理练习题 一、填空题 1.整体热处理分为、、和等。 2.热处理工艺过程由、和三个阶段组成。 3.共析钢在等温转变过程中,其高温转变产物有:、和。 4.贝氏体分和两种。 5.淬火方法有:淬火、淬火、淬火和淬火等。 7.按回火温度范围可将回火分为:回火、回火和回火三种。 8.化学热处理是有、和三个基本过程组成。 9.根据渗碳时介质的物理状态不同,渗碳方法可分为渗碳、渗碳和渗碳三种。10.除外,其它的合金元素溶入奥氏体中均使C曲线向移动,即使钢的临界冷却速度,,淬透性。 11.淬火钢在回火时的组织转变大致包括,,,等四个阶段。 12.碳钢马氏体形态主要有和两种,其中以强韧性较好。 13、当钢中发生奥氏体向马氏体转变时,原奥氏体中碳含量越高,则Ms点越,转变后的残余奥氏体量就越。 1.钢加热时奥氏体形成是由()、()、()和()四个基本过程所组成。 2.在过冷奥氏体等温转变产物中,珠光体与屈氏体的主要相同点是( ) ,不同点是()。 3.用光学显微镜观察,上贝氏体的组织特征呈()状,而下贝氏体则呈()状。 4.与共析钢相比,非共析钢C 曲线的特征是()。 5.马氏体的显微组织形态主要有()、()两种,其中()的韧性较好。6.钢的淬透性越高,则其C 曲线的位置越(),说明临界冷却速度越()。7.钢的热处理工艺是由()、()、()三个阶段组成。一般来讲,它不改变被处理工件的(),但却改变其()。 8.利用Fe-Fe3C 相图确定钢完全退火的正常温度范围是(),它只适应于()钢。 9.球化退火的主要目的是(),它主要适用于()。10.钢的正常淬火温度范围,对亚共析钢是(),对过共析钢是() 11.当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时,原奥氏体中碳含量越高,则M S点越( ),转变后的残余奥氏体量就越()。 12.在正常淬火温度下,碳素钢中共析钢的临界冷却速度比亚共析钢和过共析钢的临界冷却速度都()。 13.钢热处理确定其加热温度的依据是(),而确定过冷奥氏体冷却转变产物的依据是()。 14.淬火钢进行回火的目的是(),回火温度越高,钢的硬度越()。15.钢在回火时的组织转变过程是由()、()、()和()四个阶段所组成。 16.化学热处理的基本过程包括()、()和()三个阶段。17.索氏体和回火索氏体在形态上的区别是(),在性能上的区别是()。

钢的热处理及热处理后的显微组织观察实验报告资料

钢的热处理及热处理后的显微组织观察 实验报告 罗毅晗2014011673 一、实验目的 (1)熟悉钢的几种基本热处理操作:退火、正火、淬火、回火。 (2)了解加热温度、冷却速度、回火温度等主要因素对45钢热处理后性能(硬度)的影响。 (3)观察碳钢热处理后的显微组织。 二、概述 钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却,以改变其内部组织,从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。热处理的基本操作有退火、正火、淬火、回火等。进行热处理时,加热温度、保温时间和冷却方式是最重要的三个基本工艺因素。 三、实验内容 显微组织观察 45钢860℃气冷索氏体+铁素体

45钢860℃油冷马氏体+屈氏体 45钢860℃水冷马氏体

45钢 860℃水冷+600℃回火回火索氏体 T12钢 760℃球化退火球化体

T12钢 780℃水冷+200℃回火回火马氏体+二次渗碳体+残余奥氏体 T12钢 1100℃水冷粗大马氏体+残余奥氏体

四、实验分析 1.火温度而言,淬火温度越高,硬度越高。但是一旦达到过高温度会导致形成的马氏体,使得力学性能恶化。 2.火介质而言,硬度大小:空冷>炉冷>水冷>油冷。 3.火温度而言,回火温度越高,硬度越低。 图像: 分析原因: ①据铁碳相图,淬火温度升高,45钢(亚共析钢)中铁素体含量减少,珠光体含量提高,而珠光体硬度很高,铁素体硬度低,导致硬度提高。 ②根据C曲线,对亚共析钢的连续冷却,空冷生成F+S,炉冷生成F+P,水冷产生M,油冷产生T+M。因此,硬度大小为:空冷>炉冷>水冷>油冷。

③高温回火生成回火索氏体,中温回火生成回火屈氏体,低温回火生成回火马氏体+残余奥氏体。硬度大小为:回火马氏体>回火屈氏体>回火索氏体。因此,回火温度越低,生成产物硬度就越高。 五、思考题 (1)45钢的热处理时850℃水淬+550℃回火,即淬火+高温回火(调质处理)。生成物是回火索氏体。45钢广泛用于制造齿轮、轴类件、连杆、螺栓等工件。(2)回火温度越高,硬度越低。因为高温回火生成回火索氏体,中温回火生成回火屈氏体,低温回火生成回火马氏体+残余奥氏体。硬度大小为:回火马氏体>回火屈氏体>回火索氏体。因此,回火温度越低,生成产物硬度就越高。(3)用金相法观察产物。若产物中观测到大量白色晶粒状的铁素体,则是淬火加热温度不足;若产物中观测到大块黑色晶团状的屈氏体,则是冷却速度不足。 (4)45钢调制处理后生成回火索氏体,它是由粒状渗碳体和等轴形铁素体组成的混合物,在光学显微镜下观测到渗碳体小颗粒,它均匀地分布在铁素体中,性能方面,它具有良好的韧性和塑性,同时具有较高的强度,因此具有良好的综合力学性能。广泛用于制造汽车、拖拉机、机床和其他机器上的齿轮、轴类件、连杆、螺栓等工件。 T12球化退火的产物是球化体,球化体指的是铁素体基体上分布着细小均匀的球状渗碳体。球化退火是使钢中碳化物球状化的热处理工艺。性能方面,球化体塑性好,韧性强但硬度低;但球化体经过淬火和低温回火及磨削加工后的T12钢产物硬度高,韧性较低,可制造锉刀、刮刀等刃具及量规、样套等量具。

钢的热处理课堂测试题

《钢的热处理》课堂测试题 班级:姓名:成绩: 一、填空题 1、普通热处理分为、、、 2、改善钢的切削加工性能常用的热处理有和 3、钢淬火处理常用的冷却介质有和 4、淬火与高温回火结合的处理称为,处理后钢的性能特点是 适合类零件的热处理。 5、钢的热处理是指采用适当的方式将钢或钢制工件进行、和冷却,以获得预期的组织结构与性能的工艺。 6、淬火的目的是提高钢的___、___和___,淬火后的钢件根据对其力学性能的要求,配以不同温度的___。 7、按回火温度范围不同,可将回火分为____、___和____。 8、钢表面淬火的加热方式有和,其中加热表面淬火质量稳定,适合大批量生产。 9、钢的表面热处理分为和两类 10、常用的化学热处理方法有、、。 11、为提高低碳钢的切削加工性,通常采用__ ___处理;为改善T10钢的切削加工性,通常采用_ ___处理。 二、判断题 ()1、淬火处理的目的是提高钢的硬度、强度和耐磨性。 ()2、淬硬性主要取决于钢的碳含量。 ()3、提高钢的硬度,改善钢的切削加工性能应采用正火处理。 ()4、要求高硬度、耐磨的零件,淬火后要进行低温回火。 ()5、淬透性越好的钢淬火后的硬度越高。 ()6、钢热处理的目的是提高工件的强度和硬度。 ()7、弹簧类零件使用的热处理是淬火+中温回火。

()8、钢的淬透性主要取决于钢的化学成分和冷却方式。 ()9、退火与正火相比,钢在退火后的强度、硬度高于正火。 ()10、淬火是强化钢材的重要的热处理工艺。 ()11、淬火后的钢件根据对其力学性能的要求,配以不同温度的回火。 ()12、生产中,把淬火和低温回火相结合的热处理称为调质处理,简称调质。()13、工作表面淬火后要进行低温回火处理 ()14、化学热处理改变了工作表层的化学成分和组织。 ()15、氮化处理后的工件不经淬火其表面就可达到很高的硬度。 ()16、表面淬火可以改变工件表层成分。 ()17、表面淬火既能改变钢的表面组织,也能改变心部组织和性能。 三、选择题 1、钢的淬硬性主要取决于钢的() A、含硫量 B、含锰量 C、含碳量 D、含硅量 2、钢在一定条件下淬火后,获得淬硬层深度的能力,称为() A、淬硬性 B、淬透性 C、耐磨性 3、钢的回火处理在()后进行。 A、正火 B、退火 C、淬火 4、调质处理就是()的热处理 A、淬火+低温回火 B、淬火+中温回火 C、淬火+高温回火 5、用65Mn钢做弹簧,淬火后应进行() A、低温回火 B、中温回火 C、高温回火 6、对于经过淬火热处理的刀具,如锯条,其硬度应当采用()指标表示。 A、HB B、HRC C、HV 8、为了保证弹簧性能的要求,合金弹簧钢最终要进行()。 A、淬火+低温回火 B、正火 C、淬火+中温回火 D、淬火+高温回火 9、生产中调质处理是指()。 A、淬火+低温回火 B、淬火+中温回火 C、淬火+高温回火 10、20钢为改善切削性能,常用()。 A、完全退火 B、球化退火 C、渗碳处理 D、正火 11、渗碳工件最终热处理是()。

碳钢的热处理实验报告-(恢复)

碳钢的热处理实验报告-(恢复)

金属热处理实验报告 张金垚 41030165 材控102班

热处理实验报告(T8钢300℃回火) 一、实验目的 1、了解碳钢的基本热处理(退火、正火、淬火及回火)工艺方法。 2、研究含碳量、加热温度、冷却速度、回火温度对钢热处理后性能的影响。 3、掌握洛氏硬度机的使用方法。观察热处理后钢的组织特征。 二、实验原理 1、钢的淬火 所谓淬火就是将钢加热到Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上30~50℃,保温后放入各种不同的冷却介质中( V冷应大于V临),以获得马氏体组织。碳钢经淬火后的组织由马氏体及一定数量的残余奥氏体所组成。 为了正确地进行钢的淬火,必须考虑下列三个重要因素:淬火加热的温度、保温时间和冷却速度。

(1)淬火温度的选择 选定正确的加热温度是保 证淬火质量的重要环节。淬火 时的具体加热温度主要取决于 钢的含碳量,可根据相 图确定(如图4所示)。对亚 共析钢,其加热温度为+ 30~50℃,若加热温度不足(低 于),则淬火组织中将出现铁 素体而造成强度及硬度的降 低。对过共析钢,加热温度为 +30~50℃,淬火后可得到细 小的马氏体与粒状渗碳体。后 者的存在可提高钢的硬度和耐 磨性。 (2)保温时间的确定 淬火加热时间是将试样加热到淬火温度所需的时间及在淬火温度停留保温所需时间的总和。加热时间与钢的成分、工件的形状尺寸、所需的加热介质及加热方法等因素有关,一般可按照经验公式来估算,碳钢在电炉中加热时间的计算如表1所示。

表1 碳钢在箱式电炉中加热时间的确定 加 热 温度(℃) 工件形状 圆柱形方形板形 保温时间 分钟/每毫 米直径 分钟/每毫 米厚度 分钟/每毫 米厚度 700 1.5 2.2 3 800 1.0 1.5 2 900 0.8 1.2 1.6 1000 0.4 0.6 0.8 (3)冷却速度的影响 冷却是淬火的关键工序, 它直接影响到钢淬火后的组 织和性能。冷却时应使冷却速 度大于临界冷却速度,以保证 获得马氏体组织;在这个前提 下又应尽量缓慢冷却,以减少 钢中的内应力,防止变形和开 裂。为此,可根据C曲线图(如

常用钢材热处理工艺守则

1 适用围 本守则作为我公司常用钢材的各种热处理规及注意事项。为一般件热处理的主要技术依据,对结构复杂和工艺上有特殊要求的零件和成批生产的零(部)件,则按专用工艺规程执行。 2 名词术语 2.1 正火 将钢材或钢件加热到临界点Ac3或Acm以上的适当温度,保持一定时间后在空气中冷却,得到珠光体类组织的热处理工艺。 2.2 退火 将钢材或钢件加热到适当温度,保持一定时间,随后缓慢冷却以获得接近平衡状态组织的热处理工艺。 2.3 淬火 将钢奥氏体化后以适当的冷却速度冷却,使工作在横截面全部或一定的围发生马氏体等不稳定组织结构转变的热处理工艺。 2.4 回火 将经过淬火的工件加热到临界点Ac1以下的适当温度保持一定时间,随后用符合要求的方法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理。 2.5 有效加热区 炉膛炉温均匀性符合热处理工艺要求的装料区域。有效加热区的确定,按JB2251—78《电阻炉基本技术条件》中规定的有关试验方法进行。 2.6 冷却速度 在冷却过程中某一时间或者一定时间间隔工件表面或心部温度下降的变 化率。 2.7 热处理变形 工件热处理时所引起的形状尺寸偏差,垂直于长度向上的变形叫弯曲。 3 热处理加热设备 3.1 正火和退火所使用的加热设备必须满足下列要求。 3.1.1 在加热设备正常装炉的情况下,有效加热区的温度偏差应按下表所列的精度进行调节和控制。

3.1.2 燃料加热炉,其火焰尽量不直接接触工件,以免使工件局部过热。当火焰直接与工件接触时,加热炉结构应使处理工件质量不显著损坏。 3.1.3 热浴加热炉,其热浴对工件不能有腐蚀及其它有害作用。 3.1.4 工件加热后在随炉冷却的过程中,应尽量保证各部位的冷却速度均匀一致。 3.2 淬火、回火加热设备 3.2.1 淬火、回火加热设备必须满足下列要求,有效加热区的温度按下表所列的精度进行调节和控制。 3.2.2 热浴槽中的热浴,对工件不能有腐蚀作用。当采用盐浴炉加热时,应按盐浴脱氧制度对盐浴进行充分脱氧。 3.2.3 燃料加热炉,其火焰尽量不直接接触工件,以免工件过热。当火焰直接与工件接触时,加热炉结构应使处理工件质量不受显著影响。 3.2.4 保护气氛加热炉应根据处理工艺要求能调节和控制炉气氛的成分。 3.2.5 真空炉应能根据处理目的对真空度和炉保持气氛的组成进行调节。 4 淬火冷却介质及设备

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