【導讀】滲碳體具有很高的硬度，但塑性很差，延伸率接近。在鋼中以片狀存在或網絡狀存在于晶界。連續(xù)的基體，有時呈魚骨狀。存在的雜質）沿變形方向的流線分布叫纖維組織。原子具有較大的活動能力，使晶粒的外形開始變化。長的晶粒變成新的等軸晶粒。和變形前的晶粒形狀相似，晶格。類型相同，把這一階段稱為“再結晶”。三種硬度試驗值有大致的換算關。特別適用于測量零件的表面淬硬層及經過表面化學處理。的硬度，精度比布氏、洛氏硬度精確。性下降產生所謂“加工硬化”現(xiàn)象。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠實現(xiàn)的。由于溫度過低，鐵和碳原子均不擴。即過冷奧氏體只有在Ms至。一部分奧氏體被殘留下來，這部分奧氏體稱為殘余奧氏體，與鐵素體和奧氏體相比，火變形和開裂的原因之一。

　　

【正文】 溫回火 ；高 溫回火 1變形鋁合金；鑄造鋁合金 1熱作模具鋼；熱鍛模；冷作模具鋼；冷沖壓模具；馬氏體不銹鋼；手術刀 1玻璃態(tài)；高彈態(tài)；粘流態(tài) 三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打 √或 ╳） 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ √ √ √ √ 四、選擇題 （共 10 分，每小題 1 分） 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B C A B C A D B A 題號 11 12 13 14 15 答案 B B D B C 18 四、簡答題（共 20 分） （ 6 分） 答：改變零件載面形狀的方法合理（ 2 分）。用熱處理方法和另選合金鋼都不合理，因為零件的剛度取決于二個方面：一是材料的彈性模量，另一個是零件的載面形狀，而材料的彈性模量是相對穩(wěn)定的力學性能指標外（即這一指標對材料的組織狀態(tài)不敏感），用熱處理方法無法改變，對于同一合金系當 成分改變時，材料的彈性模量也不變化。（ 4 分） （ 6 分）答： 與退火的區(qū)別是①加熱溫度不同，對于過共析鋼退火加熱溫度在 Ac1以上 30～ 50℃而正火加熱溫度在 Accm以上30～ 50℃。（ 3 分）②冷速快，組織細，強度和硬度有所提高。當鋼件尺寸較小時，正火后組織： S，而退火后組織： P。（ 3分） （ 8 分） 答： 化學熱處理是把鋼制工件放置于某種介質中，通過加熱和保溫，使化學介質中某些元素滲入到工件表層，從而改變表層的化學成分，使心部與表層具有不同的組織與機械性能。 （ 2 分） 化學熱處理的過程 ： 1 分解：化學介質要首 先分解出具有活性的原子； 2 吸收：工件表面吸收活性原子而形成固溶體或化合物； 3 擴散：被工件吸收的活性原子，從表面想內擴散形成一定厚度的擴散層。 （ 3 分） 常用的化學熱處理方法有： 滲碳 、 氮化、 碳 氮共 滲 、 氮 碳共 滲 。（ 3 分） 五、分析題（共 20 分） （ 8 分） 答： 碳鋼制成的零件尺寸不能太大，否則淬不透，出現(xiàn)內外性能不均，（ 2 分）對于一些大型的機械零件，（要求內外性能均勻），就不能采用碳鋼制作，（ 3 分） 比較重要的大截面的結構零件如重型運輸機械和礦山機器的軸類，大型發(fā)電機轉子等都必須用合金鋼制造。 （ 3 分） （ 12 分） 答：加工工藝路線為：下料 鍛造 正火 機械粗加工滲碳 +淬火 +低溫回火 噴丸 磨齒 （ 6 分） 正火處理可使同批毛坯具有相同的硬度（便于切削加工），并使組織細化，均勻 （ 2 分） ； 滲碳后表面含碳量提高，保證淬火后得到高的硬度，提高耐磨性和接觸疲勞強度（ 2 分） ；噴丸處理是提高齒輪表層的壓力使表層材料強化，提高抗疲勞能力 （ 2 分） 。 第十套 一、名詞解釋（共 15 分，每小題 3 分） 19 固溶強化：通過溶入某種溶質元素形成固溶體而使金屬的強度、硬度升高的現(xiàn)象稱為固溶強化。 珠光體 （ P） ：由 鐵素體和滲碳體組成的機械混合物。鐵素體和滲碳體呈層片狀。 珠光體 有較高的強度和硬度，但塑性較差。 調質處理 ：淬火后加高溫回火。 共晶反應 ： 指一定成分的液體合金，在一定溫度下，同時結晶出成分和晶格均不相同的兩種晶體的反應。 熱硬性： 又叫紅硬性，鋼在高溫下保持高硬度的能力。 二、填空題（共 20 分，每空格 分） 靜載荷；沖擊載荷；交變載荷 體心立方晶格；面心立方晶格；密排六放晶格 同素異晶轉變 滑移；孿生；滑移 間隙固溶體；置換固溶體 提高冷卻速度；進行變質處理；震動 刃具鋼；模具鋼；量具鋼 分解；吸收；擴散 化學成分；冷卻速度 玻璃纖維；樹脂 1鐵素體不銹鋼；馬氏體不銹鋼；奧氏體不銹鋼 1 Co 1滲碳體；石墨 1 45；正火或調質； 45 或 40Cr；調質 +表面淬火； 20CrMnTi；滲碳 +淬火 +低溫回火 1黃銅；青銅；白銅 三、判斷題（共 10 分，每小題 1 分）（打 √或 ╳） 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 √ √ √ 四、選擇題 （共 10 分，每小題 1 分） 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D C B D D C C B C A 題號 11 12 13 14 15 20 答案 B C C B B 四、簡答題（共 18 分） （共 6分） 答：晶界是阻礙位錯運動的，而各晶粒位向不同，互相約束，也阻礙晶粒的變形。因此，金屬的晶粒愈細，其晶界總面積愈大，每個晶粒周圍不同取向的晶粒數便愈多，對塑性變形的抗力也愈大。 (3 分 )因此， 金屬的晶粒愈細強度愈高。同時晶粒愈細，金屬單位體積中的晶粒數便越多，變形時同樣的變形量便可分散在更多的晶粒中發(fā)生，產生 較均勻的變形，而不致造成局部的應力集中，引起裂紋的過早產生和發(fā)展。因此， 塑性，韌性也越好。（ 3 分） 2 、 （共 6 分） 答： 相 組 成 物 比 例 ：F%=()/()*100%=82% Fe3C%=182%=18% 或Fe3C%=()/()*100%=18%（ 3 分） 組織組成物比例：P%=()/()*100%=93% Fe3C Ⅱ %=193%=7% 或 Fe3CⅡ %=()/()*100%=7%（ 3 分） （共 6 分）答： ① 隨著變形的增加，晶粒逐漸被拉長，直至破碎，這樣使各晶粒都破碎成細碎的亞晶粒，變形愈大，晶粒破碎的程度愈大，這樣使位錯密度顯著增加；同時細碎的亞晶粒也隨著晶粒的拉長而被拉長。因此，隨著變形量的增加，由于晶粒破碎和位錯密度的增加，金屬的塑性變形抗力將迅速增大，即強度和硬度顯著提高，而塑性和韌性下降產生所謂“加工硬化”現(xiàn)象。（ 3 分） ② 金屬的加工硬化現(xiàn)象會給金屬的進一步加工帶來困難，如鋼板在冷軋過程中會越軋越硬，以致最后軋不動。另一方面人們可以利用加工硬化現(xiàn)象，來提高金屬強度和 硬度，如冷拔高強度鋼絲就是利用冷加工變形產生的加工硬化來提高鋼絲的強度的。加工硬化也是某些壓力加工工藝能夠實現(xiàn)的重要因素。如冷拉鋼絲拉過模孔的部分，由于發(fā)生了加工硬化，不再繼續(xù)變形而使變形轉移到尚未拉過模孔的部分，這樣鋼絲才可以繼續(xù)通過?？锥尚?。（ 3 分） 六、分析題（共 22 分） （共 15 分）答 ：熱處理 1：安排在鍛造之后，粗加工之前，應是預備熱處理，其目的是消除前道工序（鍛造）的缺陷， 均勻化和細化組織，消除內應力 ， 降低硬度，改善切削加工性能。 21 達到此目的可采用完全退火或正火，由于所用材料為 40Cr 中碳合金 鋼，根據含碳量可以確定為正火。加熱溫度為 Ac3 +30 ～50 ℃, 保溫 后空冷。（ 5分） 熱處理 2：齒輪工作時承受沖擊，要求輪齒根部有高的綜合力學性能，熱處理 2 應為調質處理，因為鋼的淬透性有限，調質處理組織的深度是一定的，為了避免把寶貴的調質處理組織層切除，調質處理應放在粗加工之后進行，后續(xù)精加工是為了修正調質處理引起的變形。淬火加熱溫度為 Ac3 +30 ～ 50 ℃（約 850℃ ）， 保溫 后油冷（ 40Cr 為合金鋼），淬火后進行高溫（約 500℃ ）回火。（ 5分） 熱處理 3：齒輪工作時輪齒表面承受磨擦和擠壓，輪齒表面要求有高的硬度，熱處理 3 應為表面淬火，并隨后進行低溫回火（由于所用材料為中碳鋼，不應采用滲碳處理）。熱處理 3后工件表面硬度很高，難于切削加工，所以應安排在精加工之后進行，最后的尺寸精度由磨削來完成。表面淬火可采用 感應加熱 淬火，淬火加熱溫度為 Ac3以上 80 ～ 150 ℃ ，實際由通電加熱時間控制。加熱后 水溶液噴射淬火， 回火溫度為 180 ～200 ℃ 。生產中也可以采用自回火，即在工件淬火冷卻到 200 ℃左右時停止噴水，利用工件內部的余熱來達到回火的目的。（ 5分） （共 7 分）答：球化退火是為了消除鍛造應力，獲 得球狀珠光體和碳化物，降低硬度以利于切削加工并為淬火做好組織準備，減少淬火時的變形與開裂（ 3 分）；淬火及回火是為了獲得回火馬氏體，保證熱處理后具有高硬度、高耐磨性。球化退火工藝：加熱溫度 790— 810℃，等溫溫度 700— 720℃；淬火工藝：加熱溫度 850— 870℃ (油淬 )；回火工藝； 160— 180℃。（ 4 分）