1、1、解釋下列名詞：奧氏體化，過(guò)冷奧氏體，殘余奧氏體；奧氏體的起始晶粒度、實(shí)際晶粒度、本質(zhì)晶粒度。答：奧氏體化：在臨界點(diǎn)以上加熱，目的是獲得均勻的奧氏體組織，稱為奧氏體化奧氏體化也是形核和長(zhǎng)大的過(guò)程，分為四步：第一步 奧氏體晶核形成、第二步 奧氏體晶核長(zhǎng)大、第三步 殘余Fe3C溶解、第四步 奧氏體成分均勻化。過(guò)冷奧氏體：處于臨界點(diǎn)A1以下的奧氏體稱過(guò)冷奧氏體。過(guò)冷奧氏體是非穩(wěn)定組織，遲早要發(fā)生轉(zhuǎn)變。隨過(guò)冷度不同，過(guò)冷奧氏體將發(fā)生珠光體轉(zhuǎn)變、貝氏體轉(zhuǎn)變和馬氏體轉(zhuǎn)變?nèi)N類型轉(zhuǎn)變。殘余奧氏體：即使冷卻到Mf 點(diǎn)，也不可能獲得100%的馬氏體，總有部分奧氏體未能轉(zhuǎn)變而殘留下來(lái)，稱殘余奧氏體，用A 或g

2、表示。奧氏體的起始晶粒度：奧氏體化剛結(jié)束時(shí)的晶粒度稱起始晶粒度,此時(shí)晶粒細(xì)小均勻。實(shí)際晶粒度：在給定溫度下奧氏體的晶粒度稱實(shí)際晶粒度。本質(zhì)晶粒度：加熱時(shí)奧氏體晶粒的長(zhǎng)大傾向稱本質(zhì)晶粒度。2、過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變時(shí)所形成的珠光體類、貝氏體類、馬氏體類組織有哪幾種 ? 它們?cè)谛纬蓷l件、組織形態(tài)和性能方面有何特點(diǎn) ? 答：過(guò)冷奧氏體在 A1 550間將轉(zhuǎn)變?yōu)橹楣怏w類組織，為鐵素體與滲碳體片層相間的機(jī)械混合物。根據(jù)片層厚薄不同,又細(xì)分為珠光體、索氏體和屈氏體。 珠光體：形成溫度為A1-650，片層較厚，500倍光鏡下可辨，用符號(hào)P表示。 索氏體：形成溫度為650-600,片層較薄，800-1000倍光鏡下可

3、辨，用符號(hào)S 表示。屈氏體：形成溫度為600-550，片層極薄，電鏡下可辨，用符號(hào)T 表示。珠光體、索氏體、屈氏體三種組織無(wú)本質(zhì)區(qū)別，只是形態(tài)上的粗細(xì)之分，因此其界限也是相對(duì)的。片間距越小，鋼的強(qiáng)度、硬度越高，而塑性和韌性略有改善。 過(guò)冷奧氏體在550- 230 (Ms)間將轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w類型組織，貝氏體用符號(hào)B表示。根據(jù)其組織形態(tài)不同，貝氏體又分為上貝氏體(B上)和下貝氏體(B下)。 上貝氏體形成溫度為550-350。在光鏡下呈羽毛狀.在電鏡下為不連續(xù)棒狀的滲碳體分布于自?shī)W氏體晶界向晶內(nèi)平行生長(zhǎng)的鐵素體條之間。下貝氏體形成溫度為350-Ms。在光鏡下呈竹葉狀。在電鏡下為細(xì)片狀碳化物分布于鐵素體

4、針內(nèi)，并與鐵素體針長(zhǎng)軸方向呈55-60角。上貝氏體強(qiáng)度與塑性都較低，無(wú)實(shí)用價(jià)值。下貝氏體除了強(qiáng)度、硬度較高外，塑性、韌性也較好，即具有良好的綜合力學(xué)性能，是生產(chǎn)上常用的強(qiáng)化組織之一。 當(dāng)奧氏體過(guò)冷到Ms以下將轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體類型組織。馬氏體的形態(tài)分板條和針狀兩類。 板條馬氏體：立體形態(tài)為細(xì)長(zhǎng)的扁棒狀在光鏡下板條馬氏體為一束束的細(xì)條組織。每束內(nèi)條與條之間尺寸大致相同并呈平行排列，一個(gè)奧氏體晶粒內(nèi)可形成幾個(gè)取向不同的馬氏體束。在電鏡下，板條內(nèi)的亞結(jié)構(gòu)主要是高密度的位錯(cuò)，r=1012/cm2,又稱位錯(cuò)馬氏體。 針狀馬氏體立體形態(tài)為雙凸透鏡形的片狀。顯微組織為針狀。在電鏡下，亞結(jié)構(gòu)主要是孿晶，又稱孿晶馬氏

5、體。高硬度是馬氏體性能的主要特點(diǎn)。馬氏體的硬度主要取決于其含碳量。含碳量增加，其硬度增加。3、作圖并說(shuō)明共析碳鋼 C 曲線上各個(gè)區(qū)、各條線以及臨界冷卻速度 V k 的物理意義。答：時(shí)間溫度A1MSMfA過(guò)冷PBMAMABAP轉(zhuǎn)變開始線轉(zhuǎn)變終了線奧氏體轉(zhuǎn)變開始點(diǎn)的連線稱轉(zhuǎn)變開始線。轉(zhuǎn)變終了點(diǎn)的連線稱轉(zhuǎn)變終了線。A1-Ms 間及轉(zhuǎn)變開始線以左的區(qū)域?yàn)檫^(guò)冷奧氏體區(qū)。轉(zhuǎn)變終了線以右及Mf以下為轉(zhuǎn)變產(chǎn)物區(qū)。兩轉(zhuǎn)變線之間及Ms-Mf之間為轉(zhuǎn)變區(qū)。圖中的Vk 為CCT曲線的臨界冷卻速度，即獲得全部馬氏體組織時(shí)的最小冷卻速度。4、將 5mm 的 T8 鋼（共析鋼 ）加熱至 780 并保溫足夠時(shí)間， 問(wèn)采用什么

6、樣的冷卻工藝可得到如下的組織： 珠光體、索氏體、下貝氏體、屈氏體 + 馬氏體、馬氏體 + 少量殘余奧氏體；并在 C 曲線上畫出工藝曲線示意圖。 答：P均勻A細(xì)AP退火(爐冷)正火(空冷)S淬火(油冷)T+M+AM+A淬火(水冷)A1MSMf時(shí)間650600550(鹽浴)等溫淬火B(yǎng)下5、甲、乙兩廠生產(chǎn)同樣零件，材料均選用 45 鋼，硬度要求 HB220 250 。甲廠采用正火，乙廠采用調(diào)質(zhì)，都達(dá)到硬度要求。試分析甲、乙兩廠產(chǎn)品的組織和性能的差別。答：正火是將亞共析鋼加熱到Ac3+30 50，共析鋼加熱到Ac1+3050，過(guò)共析鋼加熱到Accm+30 50保溫后空冷的工藝。45 鋼正火后的組織為F

7、+S。對(duì)于低、中碳鋼(0.6C%)，正火的目的是：調(diào)整硬度，便于切削加工。(適合切削加工的硬度通常為170250HB) 消除內(nèi)應(yīng)力，防止加工中變形。 細(xì)化晶粒，為最終熱處理作組織準(zhǔn)備。 故經(jīng)甲廠正火處理過(guò)的45鋼零件，晶粒得到細(xì)化、內(nèi)應(yīng)力被消除，得到的是層片狀的索氏體。調(diào)質(zhì)處理指得是淬火加高溫回火，調(diào)質(zhì)處理得到的組織是回火索氏體。經(jīng)乙廠調(diào)質(zhì)處理過(guò)的45鋼零件，具有良好的綜合力學(xué)性能，在保持較高強(qiáng)度的同時(shí)，具有良好的塑性和韌性。6、試說(shuō)明表面淬火、滲碳、氮化等熱處理工藝及應(yīng)用的異同。答：一、表面淬火是指在不改變鋼的化學(xué)成分及心部組織情況下，利用快速加熱將表層奧氏體化后進(jìn)行淬火以強(qiáng)化零件表面的熱處

8、理方法。1、表面淬火的目的： 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲勞極限; 心部在保持一定的強(qiáng)度、硬度的條件下，具有足夠的塑性和韌性。即表硬里韌。適用于承受彎曲、扭轉(zhuǎn)、摩擦和沖擊的零件。表面淬火用材料：通常是 0.4-0.5%C的中碳鋼。含碳量過(guò)高，心部韌性下降；含碳量過(guò)低，則表面硬度、耐磨性難以提高。2、預(yù)備熱處理工藝：通常為調(diào)質(zhì)或正火。前者性能高，用于要求高的重要件，后者用于要求不高的普通件。目的:為表面淬火作組織準(zhǔn)備; 獲得最終心部組織。 3、表面淬火后的回火通常采用低溫回火，溫度不高于200?；鼗鹉康臑榻档蛢?nèi)應(yīng)力，保留淬火高硬度、耐磨性。4、處理后的組織表層組織為M回；心部組織為S回(調(diào)質(zhì))

9、或F+S(正火)。二、鋼的滲碳：向鋼的表面滲入碳原子的過(guò)程。1、滲碳目的提高工件表面硬度、耐磨性及疲勞強(qiáng)度，同時(shí)保持心部良好的韌性。2、滲碳用鋼含0.1-0.25%C的低碳鋼。（碳量高則心部韌性降低） 3、滲碳方法 氣體滲碳法 固體滲碳法4、滲碳溫度：為900-950。5、滲碳結(jié)果：滲碳層厚度：（由表面到過(guò)渡層一半處的厚度） 一般為0.5-2mm。滲碳層表面含碳量：以0.85-1. 05為最好。滲碳緩冷后組織：表層為P+網(wǎng)狀Fe3C; 心部為F+P; 中間為過(guò)渡區(qū)。6、滲碳后的熱處理：淬火+低溫回火, 回火溫度為160-180。三、鋼的氮化 ：向鋼的表面滲入氮原子的過(guò)程。1、氮化用鋼通常為含Cr、Mo、Al、Ti、V的中碳鋼。例如：38CrMoAl。2、氮化溫度為500-570氮化層厚度不超過(guò)0.6-0.7mm。3、常用氮化方法氣體氮化法或離子氮化法4、氮化的特點(diǎn)及應(yīng)用 氮化件表面硬度高（HV1000-2000），耐磨性高。 疲勞強(qiáng)度高。由于表面存在壓應(yīng)力。