热处理原理与工艺课程试题

一、术语解释（每题4分，共20分）

1．分级淬火：

2．淬透性：

3．TTT曲线：

4．Ms温度：

5．调质处理：

二、填空（每空1分，共20分）

1．大多数热处理工艺都需要将钢件加热到

2．．在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺称为 ，其中低温 ，最初主要用于中碳钢的耐磨性及疲劳强度的提高，因为硬度提高不多，故又称为 。

3．奥氏体中的是奥氏体在铁素体和渗碳体相界面上形核的必然结果，也是相界面推移的驱动力。

4．钢中产生珠光体转变产物的热处理工艺称为

5． 和 无扩散性。

6．贝氏体相变时随着钢中碳含量的增加，贝氏体相变速度减慢，等温转变C曲线向 右 移。

7．回火第一阶段发生马氏体的

8．钢件退火工艺种类很多，按加热温度可分为两大类，一类是在 或AC3)以上的退火，又称相变重结晶退火。

9．有物态的淬火介质淬火冷却过程可分为三个阶段： 、 阶段和 对流 阶段。

10. 几乎所有的合金元素（除（Co ）、（Al）以外），都使Ms和Mf点（ 降低 ）。

11.随着合金含量的增加（Co等个别元素除外），钢的等温转变曲线右移，淬透性（ 提高 ），比碳钢更容易获得（ 马氏体 ）。

三、选择题（每题2分，共20分）

1、下面对“奥氏体”的描述中正确的是： ( )

A．奥氏体是碳在α－Fe中的过饱和固溶体

B．奥氏体是碳溶于α－Fe形成的固溶体

C．奥氏体是碳溶于γ－Fe所形成的固溶体

D．奥氏体是碳溶于γ－Fe所形成的过饱和固溶体

2、45钢经下列处理后所得组织中，最接近于平衡组织的是：（ ）

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

3、对奥氏体实际晶粒度的描述中不正确的是：（ ）

A．某一热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸

B．奥氏体实际晶粒度比起始晶粒度大

C．加热温度越高实际晶粒度也越大

D．奥氏体实际晶粒度与本质晶粒度无关

4、钢的淬硬性主要取决于（）

A．含碳量

B．含金元素含量

C．冷却速度

D．保温时间

5、防止或减小高温回火脆性的较为行之有效的方法是（）

A．回火后缓冷

B．回火后空冷

C．回火后水冷或油冷

D．回火后保温

6、下列对珠光体团的描述中正确的是

A．珠光体团就是铁素体和渗碳体的混合物

B．珠光体团就是由一层（片）铁素体和一层（片）渗碳体所组成的区域

C．一个奥氏体晶粒所占区域转变成珠光体后。就称为珠光体团

D．珠光体中由层（片）方向大致相同的区域称为珠光体团

7、45＃钢正火组织中最有可能的是

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

8、某钢的AC3为780℃，如在820℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于

A．完全退火

B．不完全退火

C．扩散退火

D．球化退火

9、在其转变温度范围内，长时间保温时，转变不能进行完全的是

A．马氏体

B．贝氏体

C．奥氏体

D．珠光体

10、钢的淬火方法有完全淬火和不完全淬火两种，其中完全淬火方法主要适用于

A．共析钢

B．亚共析钢

C．过共析钢

D．所有成分范围的钢

四、简答题（共40分）

1．何谓奥氏体？（2分）简述奥氏体的转变的形成过程（2分）及影响奥氏体晶粒长大的因素。（2分）（本题共6分）

2、分析影响钢件淬透层深度的主要因素。（6分）

3、钢中贝氏体组织有那几种主要形态？（4分）其特征如何？（4分）（本题共8分）

4．有两个含碳量为1.2％的碳钢薄试样，分别加热到780℃和900℃并保温相同时间，使之达到平衡状态，然后以大于Vk的冷却速度冷至室温。试问：（本题共8分）

（1）哪个温度加热淬火时Ms点高？（2分）

（2）哪个温度加热淬火后马氏体含碳量较多？（2分）

（3）哪个温度加热淬火后残余奥氏体较多？（2分）

（4）哪个温度加热淬火后未溶碳化物较多？（2分）

5．有色金属固溶+时效的处理过程中，会弥散析出细小强化相来增加材料强度。现以Al-Cu合金为例说明：脱溶沉淀过程的四个阶段（每阶段名各2分）及每个阶段的基本特征（各1分）。（本题共12分）

一、术语解释（每题4分，共20分）

1．扩散退火：

2．奥氏体的热稳定化：

3．奥氏体实际晶粒度：

4．珠光体：

5．K-S关系：

二、填空（每空1分，共20分）

1物溶解 、奥氏体均匀化 。

2．共析碳钢加热奥氏体化后缓慢冷却，在稍低于温度时奥氏体将分解为铁素体与渗碳体的混合物，称为珠光体。

3．板条马氏体的亚结构主要为

4．通常把奥氏体的稳定化分为

5．回火第二阶段的转变时是残余奥氏体向低碳马氏体和ε-碳化物分解的过程，所得组织称为 回火马氏体。

6．钢件退火工艺种类很多，按加热温度可分为两大类，其中一类是在

7．正火获得到的珠光体，过冷度较大，对亚共析钢，析出的先共析铁素体相对较 少 ，珠光体相对较 多 。

8．钢材淬火获得全部马氏体的必要条件：冷却速度大于温度低于 Mf 、加热时的温度超过临界点。

9. 调质钢一般选用 r、Mn等元素主要是为了提高 淬透性 ，加入W、Mo则主要是为了 降低回火脆性 。

10. 45钢正火后渗碳体呈状，调质处理后渗碳体呈

三、选择题（每题2分，共20分）

1、钢的表面淬火是，改善表面性能获得优良综合机械性能的一种热处理工艺。下列表面加热方法中不适合于表面淬火的加热方法是

A．感应加热

B．激光加热

C．高温箱式炉加热

D．电解液加热

2、小尺寸碳素钢冷作模具，要求淬火后变形量极小时，采用（ ）

A．油冷

B．热油冷

C．碱浴分级淬火

D．水冷

3、提高γ的形成温度有利于获得细小的（）

A．起始晶粒度

B．实际晶粒度

C．本质晶粒度

D．奥氏体组织

4、奥氏体晶粒度的影响因素很多，下列叙述中不正确的是（ ）

A．同一种钢加热温度越高奥氏体晶粒越粗大

B．相同温度下晶粒随保温时间的延长而变得粗大

C．其他条件相同的情况下，加热速度越快奥氏体晶粒越粗大

D．其他条件相同的情况下，对亚共析钢而言，随碳含量的增加奥氏体晶粒又粗化倾向

5、珠光体是过冷奥氏体冷却过程中的转变产物，下列对珠光体转变的描述中最正确的是（）

A．A1以下温度进行的转变

B．A1～500℃温度范围内进行转变

C．A1～MS温度范围内进行的转变

D．A1以下比较高的温度范围进行的转变

6、工件渗氮前的热处理工序最好采用（）

A．退火

B．正火

C．调质

D．淬火

7、感应加热表面淬火工艺主要应用于中碳钢（碳钢或低合金钢），一般不用于低碳钢，也很少用于高碳钢，下列钢种不适合进行表面淬火工艺的一组是（）

A．45#，40Cr，40CrMo

B．45#，T8，50Mn

C．45Cr，20CrMo，50CrV

D．40CrNiMo，40#，35#

8、下列有关马氏体转变的无扩散性的描述中不正确的是

A．马氏体转变时发生晶格点阵改组

B．马氏体转变时没有成分变化

C．马氏体转变时原子不发生移动

D．马氏体转变时原子间保持着原有的近邻关系

9、30＃钢奥氏体化后等温淬火，最有可能获得的组织是

A．马氏体

B．马氏体＋少量残余奥氏体

C．贝氏体

D．屈氏体

10、亚共析钢的正火温度一般为（）

A．Acl+30-50°C

B．Accm+30-50°C

C．Ac3+30-50°C

D．Ar3+30-50℃

四、简答题（共40分）

1．在普通热处理中，加热后进行保温的作用是什么？（2分）感应加热表面淬火是否需要保温？（2分）为什么？（2分）（本题共6分）

2、为什么工件经淬火后往往会产生变形（4分），有的甚至开裂？（2分）（本题共6分）

3、有两个T10钢小样 A和B，A试样加热到750°C，B试样加热到850 °C，均充分保温后在水中冷却，哪个试样硬度高（2分），耐磨性好（2分）？为什么（4分）？（本题共8分）

4．一批45钢试样（尺寸；直径15×10mm），因其组织、晶粒大小不均匀且存在较大的残余应力，需采用退火处理。拟采用以下几种退火工艺：（8分）

（1）缓慢加热至700℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

（2）缓慢加热至840℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

（3）缓慢加热至1100℃，保温足够时间，随炉冷却至室温；

问上述三种工艺分别属于何种退火工艺（3分），各得到何种组织（3分）？若要得到大小均匀细小的晶粒，选择何种工艺最合适（2分）?

5．奥氏体晶粒长大过程及影响因素。（12分）（写清各影响因素的名称及如何影响的）

一、术语解释（每题4分，共20分）

1．奥氏体起始晶粒度：

2．上贝氏体：

3．人工时效：

4．双液淬火：

5．马氏体的异常正方度：

二、填空（每空1分，共20分）

1. 始组织 的影响、合金元素 的影响。

2. 快速加热并

3. 在片状珠光体组织中，一对铁素体片和渗碳体片的总厚度称为间距”。

4. 氏体向马氏体转变呈现迟滞的现象。

5. 原始奥氏体晶粒越，则马氏体强度越高。

6. 等温淬火获得的

7. 回火过程中，残余奥氏体有可能向珠光体及贝氏体转变，也有可能向 转变。

8. 淬火时工件的内应力主要包括：和 。

9. 试样在快速冷却时，表层和心部冷却状态不同，出现温度差，材料受到热应力的影响，冷却初期，在试样表层产生 拉 应力，心部为 压 应力。

10. 共析钢淬火形成M+A'后，在低温、中温、高温回火后的产物分别为 马氏体 ， 回火屈氏体 ， 回火索氏体 。

11. 钢中马氏体是碳在α—Fe中的过饱和 ，具有 点阵

三、选择题（每题2分，共20分）

1、碳的质量分数为1.2% 的碳钢，当加热至Ac1～Accm时，其组织应为（ ）

A．F+A

B．P+A

C．A+Fe3CII

D．P+ Fe3CII

2、A1、Ar1、Ac1、A3之间的关系为（ ）

A．A1>Ar1>Ac1>A3

B．Ar1

C．Ar1>A1>Ac1>A3

D．A3

3、过冷奥氏体转变前所停留的时间称为 （ ）

A．孕育期

B．转变期

C．过渡期

D．停留期

4、量具的最终热处理一般为 （ ）

A．淬火

B．淬火+高温回火

C．淬火+中温回火

D．淬火+低温回火

5、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．正火

B．完全退火

C．调质处理

D．淬火

6、低碳钢为便于削切加工，常进行（ ）

A．完全退火

B．正火

C．球化退火

D．不完全退火

7、下列三种钢正常淬火加热温度最高的是（ ）

A．20钢

B．45钢

C．T10钢

D．T12钢

8、碳素钢的过热缺陷常以出现（ ）为特征。

A．魏氏组织

B．晶界氧化和熔化 预先热处理 ）

C．裂纹

D．变形

9、为了使碳原子渗入钢中的速度加快，必须使钢处于（ ）

A．γ状态

B．α状态

C．α+γ状态

D．P状态

10、通常原始组织为片状珠光体的奥氏体的形成速度与粒状珠光体的相比要啊（ ）

A．小

B．一样

C．大

D．无法比较

四、简答题（共40分）

1．什么是淬火（2分）？什么是回火（2分）？它们的主要作用是什么（2+2分）？（本题共8分）

2．下图示意地给出了35CrMo钢的CCT图，说明按（a）、（b）、（c）、（d）各冷却曲线冷却后可能获得的室温组织（各2分），并比较它们的硬度的相对大小（2分）（本题共10分）

3. 何谓珠光体（3分）？珠光体晶粒（3分）？以Fe3C为领先相说明珠光体团的形成过程（6分）。（本题共12分）

4. 某钢的等温转变曲线如图所示，试说明该钢在300℃经不同时间等温后，按（a）、(b)、(c)线冷却后得到的组织（各2分），并写出原因（4分）（本题共10分）

3．马氏体碳钢在回火时要发生组织转变，分析马氏体碳钢回火后的组织及其发生原因。（15分）

一、术语解释（每题4分，共20分）

1．过热：

2．G—T关系：

3．热弹性马氏体：

4．可逆回火脆性：

5．二次硬化：

二、填空（每空2分，共20分）

1．奥氏体化的目的是获得

2．原始组织愈细小，碳化物弥散度愈大，所得奥氏体的晶粒就愈细小。

3．经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒，以消除形变强化和残余应力的热处理工艺称为： 再结晶 退火。

4．淬火是把钢加热到或A） 以上，保温并随之以大于临界冷却速度VC冷却，以得到介稳状态的马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。

5．试样在快速冷却时，表层和心部冷却状态不同，出现温度差，材料受到热应力的影响，冷却后期，在试样表层产生 压 应力，心部为 拉 应力。

6．淬火是指被处理工件在表面有限深度范围内加热至相变点以上，然后迅速冷却，在工件表面一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。

7．化学热处理是由、吸收、

8．渗碳时，按渗碳介质状态不同：分为 、渗碳 。

9．奥氏体形成动力学可分为

10. 共析钢加热到均匀的奥氏体化状态后缓慢冷却，稍低于 温度将形成 体 ，为 铁素体 与 渗碳体 的机械混合物，其典型形态为 片状 或 颗粒 。

三、选择题（每题2分，共20分）

1、奥氏体中碳原子可能存在的部位有：（ ）

A．C存在于γ－Fe的八面体间隙中心

B．C存在于γ－Fe的四面体间隙中心

C．C存在于α－Fe的八面体间隙中心

D．C存在于α－Fe的四面体间隙中心

2、碳素工具钢加热过程中，首先转变为奥氏体的相可能是（ ）

A．先共析铁素体

B．先共析渗碳体

C．珠光体

D．铁素体

3、对奥氏体本质晶粒度的描述中错误的是（ ）

A．晶粒度在5－8级者称为本质细晶粒钢

B．本质细晶粒钢晶粒一定比本质粗晶粒钢的晶粒细

C．本质晶粒度不是实际晶粒度

D．本质粗晶粒钢加热时奥氏体晶粒长大倾向大

4、对奥氏体实际晶粒度的描述中不正确的是（ ）

A．某一热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸

B．奥氏体实际晶粒度比起始晶粒度大

C．加热温度越高实际晶粒度也越大

D．奥氏体实际晶粒度与本质晶粒度无关

5、某钢的AC3为780℃，如在950℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于（ ）

A．完全退火

B．不完全退火

C．扩散退火

D．球化退火

6、马氏体中碳原子有序排列，因此马氏体通常具有异常正方度。马氏体中80％碳原子会优先占据的亚点阵为（ ）

A．第一亚点阵

B．第二亚点阵

C．第三亚点阵

D．第四亚点阵

7、下面对形状记忆效应的描述中正确的是（ ）

A．指的是金属材料变形后，加热过程中能够自动恢复原来形状的能力

B．指的是金属材料变形后，加热至某一特定温度以上时，能够自动恢复

原来形状的能力

C．指的是钢变形后，加热过程中能够自动恢复原来形状的能力

D．指的是钢变形后，加热至某一特定温度以上时，能够自动恢复原来形

状的能力

8、下列有关马氏体转变的非恒温性的描述中，不正确的是（ ）

A．温度低于MS点，马氏体转变才能开始

B．马氏体转变没有孕育期，且转变速度很大，但转变很快停止

C．必须进一步降低温度转变才能继续进行

D．冷却到室温时获得100％马氏体

9、马氏体转变的可逆性，指的是下述中那一种现象（ ）

A．冷却过程中形成的马氏体，在重新加热过程中转变成贝氏体

B．冷却过程中形成的马氏体，在重新加热过程中转变成珠光体

C．冷却过程中形成的马氏体，在重新加热过程中转变成奥氏体

D．冷却过程中形成的马氏体，在重新加热过程中转变成回火索氏体

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（ ）

A．完全退火

B．不完全退火

C．扩散退火

D．球化退火

四、简答题（共40分）

1. 写出马氏体转变过程中的发现的3中位相关系（各2分）的名称及位相关系（各2分）（本题共12分）

2．何谓二次硬化和二次淬火（各3分）？以W18Cr4V钢的热处理工艺为例说明二者间的区别（4分）。（本题共10分）

3．最常用的淬火冷却介质有哪两种（各2分）？说明其冷却特性（各2分）、优缺点及应用范围（各3分）。（本题共12分）

4. 说明下列零件的淬火及回火温度，并说明回火后获得的组织：（本题共6分）

(1)45钢小轴(要求有较好的综合力学性能) （2分）。

(2)60钢弹簧(要求有较好的弹性) （2分）。

(3)T12钢锉刀(要求具有高的硬度) （2分）。

一、术语解释（每题4分，共20分）

1．第一类回火脆性

2．共析转变

3．As的意义

4．固溶处理

5．化学热处理

二、填空（每空1分，共20分）

1．

2．大致相同的区域称为“珠光体团”或“珠光体晶粒”。

3．将钢件或钢材加热到点以上 ,使之完全奥氏体化.然后缓慢冷却.获得接近于平衡组织的热处理工艺称为 完全退火工艺 。

4．退火或者正火时，加热温度过高，晶界氧化，甚至晶界局部熔化造成工件报废，无法修复，此缺陷称为 过烧 。

5．我们用表示钢淬火时获得马氏体的难易程度。

6．奥氏体是碳溶于所形成的固溶体。

7．奥氏体晶核的形成条件是系统的

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 淬火 。

9．高能率热处理工艺是指单位面积上的加热功率大于炉中加热的热处理工艺方法，主要用于钢的表面淬火，常用的高能率表面加热淬火工艺有 感应 加热

表面淬火和 火焰 加热表面淬火，另外，激光加热 热处理 ， 电子束加热 热处理， 离子束加热 热处理，等都属于高能率加热热处理工艺。（答案不唯一，另外，接触电阻加热热处理，电解热处理等都可以）

三、选择题（每题2分，共20分）

1、若过饱和固溶体中析出的亚稳定第二相的弹性应变能比界面能大得多，则亚稳定第二相得形变为（）

A．球状

B．杆状

C．薄片状

D．不确定

2、下列表面淬火热处理工艺中，能量密度最高的是（ ）

A．高频感应加热

B．工频感应加热

C．中频感应加热

D．火焰加热

3．钢在奥氏体化时，温度越高，保温时间越长，则（）

A．过冷奥氏体越稳定，C曲线向左移

B．过冷奥氏体越不稳定，C曲线向右移

C．过冷奥氏体越稳定，C曲线向右移

D．不确定

4、低碳钢为便于削切加工，常进行（）

A．完全退火

B．正火

C．球化退火

D．回火

5、相比而言，碳素钢中（）过热后更易淬裂。

A．T12

B．45

C．20

D．15

6、钢的碳氮共渗热处理中，特定条件下的工艺也称之为软氮化或者是氮碳共渗，这种工艺指的是（）

A．低碳钢在900~950℃温度下进行的碳氮共渗

B．中碳钢在900~950℃温度下进行的碳氮共渗

C．中碳钢在700~880℃温度下进行的碳氮共渗

D．中碳钢在570~600℃温度下进行的碳氮共渗

7、就淬火冷却特性而言，（）的性能最好

A．水

B．盐水

C．碱水

D．油

8、在淬火时易于产生纵向裂纹的钢件是（）

A．中碳纲经表面淬火

B．高碳钢完全淬透

C．高碳钢不完全淬透

D．低碳钢表面淬火

9、共析成分的碳钢自单相γ状态冷却后最不可能获得（）

A．珠光体

B．贝氏体

C．马氏体

D．回火马氏体

10、钢等温淬火后的组织主要是（）

A．马氏体

B．马氏体+残余奥氏体

C．下贝氏体

D．上贝氏体

四、简答题（共40分）

1．试解释上贝氏体和下贝氏体的特征（各3分）及各自的的转变机理。（各3分）（本题共12分）

2．为什么工件淬火后会产生变形或裂纹（4分）?减少或防止变形或开裂的措施有哪些?（6分）（本题共10分）

3．热处理的目是什么（2分）？有哪些基本类型（4分）？（本题共6分）

4．以Fe3C为领先相说明共析成分的奥氏体珠光体团的形成过程，并说明奥氏体向珠光体转变过程中碳的扩散规律。（12分）

答：共析成分的奥氏体发生珠光体型转变时，由单相的奥氏体转变成铁素体和渗碳体两相混合物。这一转变包含这两个过程，一是通过碳的扩散而使化学成分发生变化，另一个是晶格点阵的改组。(2分)

珠光体形成时，领先相往往是渗碳体，渗碳体晶核大都在奥氏体晶界上，这是因为晶界上缺陷多，能量高，原子易于扩散，易于满足形核的条件，渗碳体晶核初形成时为一个薄片，主要是片状的应变能小。(2分)

薄片状珠光体晶核形成后，不仅向前长大，也向两侧方向长大（如图1a）渗碳体长大时周围奥氏体中吸取碳原子而使周围出现贫碳奥氏体区。贫碳奥氏体区的形成促进形成铁素体核，而铁素体核又最易在渗碳体两侧的奥氏体晶界上形成（图1b）,在渗碳体两侧形成铁素体晶核后，以形成的渗碳体片不再向两侧长大，只能向纵深方向长大。新形成的铁素体向两侧和纵向长大，结果在铁素体周围侧又将出现奥氏体的富碳区，富碳的奥氏体区又有可能形成新的渗碳体晶核（如图1c）。如此反复，沿奥氏体晶界交替形成渗碳体和铁素体核，并不断地向奥氏体晶粒纵深方向长大，这样就得到一组片层大致平行的珠光体团（如图1d）。在第一个珠光体团形成过程中，有可能在奥氏体晶界的另一个地点，或已形成的珠光体团的边缘上形成新的另一个取向的渗碳体核，并由此形成一个新的珠光体团（如图1c~e）。当各个珠光体团相互完全接触时，奥氏体全部转变为珠光体。(8分)

一、术语解释（每题4分，共20分）

1． CCT曲线

2．时效强（硬）化

3．二次淬火

4．渗氮处理

5．淬硬性

二、填空（每空1分，共20分）

1．奥氏体实际晶粒度取决于钢材的

2．奥氏体晶粒的长大动力是奥氏体晶粒大小的

3．随着珠光体转变温度下降，片状珠光体片层间距S0将 减小。

4．将工件加热至和A,经保温冷却,以获得接近平衡的组织的热处理工艺称为不完全退火。

5．能改变材料表面化学成分和组织的热处理工艺称为

6．在钢的各种组织中，奥氏体的比容最体的量，以达到 减少 （选填减少还是增大）淬火工件体积变化的目的。

7．从保温开始到转变开始的这段时间称为阶段，是所有扩散型相变的共同特点。

8．钢的整体热处理主要有9．钢中马氏体的硬度主要取决于

10．在实际加热时，T12钢中珠光体向奥氏体转变的开始温度可表示为

11．马氏体形态主要有 马氏体和马氏体两种，其中马氏体硬度高、塑性差。

12．碳钢中的贝氏体是等温淬火的产物，根据等温温度的不同，贝氏体主要可以分成 上 贝氏体和 下 贝氏体两种。

三、选择题（每题2分，共20分）

1、碳素工具钢（过共析钢）淬火加热温度可按Acl+（30--70°C）原则考虑，其中在（）条件下选择较高的淬火加热温度。

A．原始组织是粗大球化组织

B．小截面及水冷工件

C．形状复杂，截面变化较大的工件

D．原始组织比较细小

2、钢加热到临界点以上发生奥实体化过程时，奥实体化过程可分4个阶段进行，四个阶段的名称中错误的是。

A．奥氏体的形核

B．奥氏体形核的长大

C．奥氏体成分的均匀化

D．奥氏体晶粒的长大

3、马氏体转变过程的研究中，人们发现了3种位相关系，下列名称中错误的是（）

A．K-S关系

B．贝茵关系

C．西山关系

D．G-T关系

4、马氏体转变的非恒温性是指（）

A．马氏体转变具有上限温度Ms

B．马氏体转变量是温度的函数（即随着保温时间的延长转变量逐步增加）

C．马氏体转变量是温度的函数 （即随着温度的下降转变量逐步增加）

D．马氏体转变存在表面浮凸

5、钢的TTT曲线（等温转变曲线）是表明过冷奥氏体的转变的曲线，其形状和位置受C和合金元素的影响，下列各元素可使曲线右移，其中错误的是

A．Cr

B．Ni

C．Co

D．Mo

6、在相同加热条件下，珠光体的片层间距越小，则奥氏体化的速度（）。

A．越快

B．越慢

C．保持不变

D．不确定

7、我们常把在A1温度以下暂时存在的奥氏体称为 （ ）。

A．残余奥氏体

B．过冷奥氏体

C．过热奥氏体

D．原始奥氏体

8、为了改善20钢的切削加工性能，一般应采用（ ）。

A．退火

B．正火

C．淬火

D．回火

9、亚共析钢的淬火加热温度一般确定为（ ）以上30℃～50℃。

A．Ac1

B．Ac3

C．Accm

D．Ar1

10、感应淬火时，电流频率越高，则获得的硬化层深度（ ）。

A．越深

B．越浅

C．基本相同

D．不确定

四、简答题（共40分）

1、何谓热处理(3分)？热处理加热保温的主要目的是什么？(3分) (本题共6分)

2、何谓形变诱发马氏体转变(4分)？并说明Md的物理意义(4分)（本题共8分）

3、何谓退火(3分)？退火的目的是什么(3分)？常用退火工艺方法有哪些(6分)？（12分）

4、什么是表面淬火(3分)?表面淬火方法有哪几种（至少答出4种方法）(4分)?（7分）

5、何谓马氏体临界冷却速度(3分)？它与淬透性之间有何关系(4分)？（7分）

一、术语解释（每题4分，共20分）

1．马氏体相变

2．无碳化物贝氏体

3．调幅分解

4．切变共格界面

5．奥氏体的热稳定化

二、填空（每空1分，共20分）

1．大多数热处理工艺都需要将钢件加热到

2．共析碳钢加热奥氏体化后缓慢冷却，在稍低于素体与渗碳体的混合物，称为珠光体。

3．在片状珠光体组织中，一对铁素体片和渗碳体片的总厚度称为间距”。

4．淬火是把钢加热到临界点AC3或AC1以上，保温并随之以大于临界冷却速度VC冷却，以得到介稳状态的 马氏体 或 下贝氏体 组织的热处理工艺。

5．我们用表示钢淬火时获得马氏体的难易程度。

6．在钢的各种组织中，奥氏体的比容最体的量，以达到 减少 （选填减少还是增大）淬火工件体积变化的目的。

7．回火第一阶段发生马氏体的；回火第二阶段发生 ；回火第三阶段发生 碳化物的析出与转变 ；回火第四阶段转变为α相状态变化及碳化物聚集长大。

8．马氏体转变过程中的共格切变是主要的特征之一，共格切变的结果宏观上表现为表面产生浮凸 现象， 共格切变过程中存在通过弹性畸变维持的供格界面，我们把这种共格界面称之为 第二类 供格界面。

9．对棒状试样，在快速冷却时的轴向热应力的产生，主要是因为和 部 冷却速度不同，冷却过程中存在温度差。

10．高速钢(W18Cr4V)钢采用高温淬火（1260℃～1280℃）的原因是含量高组织稳定 ，淬火后在550℃～70℃回火后出现硬度升高的原因是 发生二次硬化 。

11．贝氏体转变过程中的扩散性与马氏体转变的无扩散性不同，贝氏体转变过程中存在 碳原子 的扩散， 但不存在 铁原子 的扩散。。

12．亚共析钢正火组织应为先共析铁素体和珠光体组织，但部分亚共析钢正火后组织为全珠光体，我们称这种组织为 伪共析 组织。

三、选择题（每题2分，共20分）

1、在实际加热时，45钢完全奥氏体化的温度在（ ）以上。

A．Ac1 B．Ac3 C．Ar3 D．Accm

2、为了改善60钢的切削加工性能，一般应采用（ ）。

A．完全退火 B．球化退火 C．正火 D.回火

3．过共析钢的淬火加热温度一般确定为（ ）以上30℃~50℃。

A．Ac1 B．Ac3 C．AcCm D.A1

4、碳钢淬火后回火时，回火温度越高，则其硬度 （ ）。

A．越高 B．越低 C．保持不变 D.不确定

5、钢加热时奥氏体的晶核是在( )相界面处形成。

A.铁素体与渗碳体 B.珠光体与马氏体 C.贝氏体与珠光体 D.珠光体与马氏体

6、加热时影响奥氏体转变的因素有:( )、加热速度、钢中的碳含量、合金元素、原始组织。

A.晶核数量 B.保温时间 C.加热温度 D.晶核的形状

7、碳钢淬火后于150～350℃回火时，得到( )。

A.回火马氏体 B.回火屈氏体 C.回火索氏体 D.回火珠光体

8、钢加热时的过烧缺陷主要是指( )。

A.表面氧化 B.奥氏体晶界发生氧化或熔化 C.奥氏体晶粒粗大 D.晶界出现渗碳体

9．有色金属的T6热处理是指固溶加人工时效热处理。时效过程中随着温度的升高和时间的延长，以Al-Cu合金为例，材料内部依次出现GP1区，GP2区，，θ相，其过程中材料硬度逐步增加到峰值后又开始下降，达到峰值的时期是

A．形成GP1区时 B. 形成GP2区时 C. 形成

10、65Mn做弹簧淬火后应进行( )。

A.高温回火 B.中温回火 C.低温回火 D. 不回火

四、简答题（共40分）

1、进行化学热处理的主要目的是什么(4分)？试分析比较渗碳和渗氮的特点(各4分)。（12分）

2、何谓钢的淬透性(3分)？影响淬透性的主要因素是什么(5分)？(共8分)

3、共析钢过冷奥氏体在A1~550℃等温转变时，得到的产物有哪些(6分)？它们之间的性能有何不同(6分)？（共12分）

4、何谓正火(3分)？正火与退火如何选用(5分)？（8分） 相时 D. 形成θ相时

一、术语解释（每题4分，共20分）

1．板条马氏体

2．惯习面

3．完全退火

4．随炉加热

5．相变重结晶退火

二、填空（每空1分，共20分）

1 物溶解 、奥氏体均匀化 。

2．快速加热并可以获得细小的奥氏体晶粒。

3．经过冷变形后的金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新转变为均匀的等轴晶粒，以消除形变强化和残余应力的热处理工艺称为： 再结晶退火 。

4．退火或者正火时，加热温度过高，晶界氧化，甚至晶界局部熔化造成工件报废，无法修复，此缺陷称为 过烧 。

5．能改变材料表面化学成分和组织的热处理工艺称为

6．奥氏体转变为马氏体时，新旧两相之间保持着严格的晶体学 ，马氏体的不变平面被称为马氏体的 惯习面 ，以平行于此面的母相的 晶面 指数表示。

7．通常贝氏体是由α相与 组成的机械混合物，且组织形态与转变温度密切相关。

8．新形成马氏体的称为正方度。如果远低于公式给出的正方度，称为 异常低 正方度。

9．常用的过冷奥氏体等温转变的测定方法有、等。

10．贝氏体转变也是一个形核长大过程，可以等温形成，也可以形成，等温形成需要 孕育期 ，等温转变动力学曲线具有S形，等温形成图也呈C字形。

11．同样是铁素体与渗碳体的机械混合物，但渗碳体呈颗粒状，均匀地分布在铁素体基体上的组织，我们称之为 粒状珠光体 。

三、选择题（每题2分，共20分）

1、T10A钢做锯片，淬火后应进行( )。

A.高温回火 B.中温回火 C.低温回火 D.不进行回火

2、45钢经下列处理后所得组织中，最接近于平衡组织的是：（ ）

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

3、提高γ的形成温度有利于获得细小的（）

A.起始晶粒度 B.实际晶粒度

C.本质晶粒度 D.奥氏体组织

4、量具的最终热处理一般为 （ ）

A.淬火 B.淬火+高温回火

C.等温淬火 D.淬火+低温回火

5、某钢的AC3为780℃，如在950℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于（

A.完全退火 B.不完全退火

C.扩散退火 D.球化退火

6、下列三种钢正常淬火加热温度最高的是（）

A．20钢 B．45钢 C．T12钢 D．T10

7、下列对珠光体转变的描述中错误的是（）

A．珠光体转变是典型的扩散性转变 B．珠光体转变中存在碳的扩散

C．珠光体转变中没有合金元素扩散 D．珠光体转变中存在铁元素的扩散

8、下列热处理方法中不属于高能率热处理的方法是

A．感应加热热处理 B．火焰加热热处理

C．渗碳处理 D．表面电阻加热热处理。

9、在其转变温度范围内，长时间保温时，转变不能进行完全的是

A.马氏体 B.贝氏体C.奥氏体 D.珠光体

10、亚共析钢的正火温度一般为（）

A.Acl+30--50°C ）

B.Accm+30--50°C

C.Ac3+30--50°C

D.Ar3+30-50℃

四、简答题（共40分）

1、何谓淬火？淬火的主要目的是什么？（5分）

2、简述感应淬火的目的、特点及其应用范围。（5分）

3、试叙述马氏体相变的主要特征。（每个特征名称1分，主要特征2分）(15分)

4、拟用T12钢制造锉刀，工艺路线如下：锻造-热处理-机加工-热处理-精加工，请写出两次热处理的工序名称(各3分)及其作用(各3分)，并制定最终热处理工艺规范(3分)。（共15分）

一、术语解释（每题4分，共20分）

1．位错型马氏体和孪晶型马氏体

2．不完全退火和球化退火

3．Ms和Bs

4．高温入炉加热和到温入炉加热

5．渗碳和脱碳

二、填空（每空1分，共20分）

1组织的影响、合金元素的影响。

2．原始组织愈细小，碳化物弥散度愈大，所得奥氏体的就愈细小。

3．将钢件或钢材加热到点以上 ,使之完全奥氏体化.然后缓慢冷却.获得接近于平衡组织的热处理工艺称为 完全退火工艺 。

4．在钢的各种组织中，奥氏体的比容最体的量，以达到 减少 （选填减少还是增大）淬火工件体积变化的目的。

5． 和 无扩散性。

6或AC3)以上的退火，又称相变重结晶退火。

7．回火过程中，残余奥氏体有可能向珠光体及贝氏体转变，也有可能向 转变。

8．奥氏体形成动力学可分为

9．循环水的冷却能力大于静止水的冷却能力。特别是力提高得更多

10．水温对冷却特性影响很大，随水温提高水的冷却速度降低，特别是蒸汽膜阶段延长， 特性温度 降低。

11．马氏体转变只有点阵改组而迁移，每个原子移动的距离不超过 一个原子间距 ，且原子之间的 相对位置 不发生变化。

三、选择题（每题3分，共30分）

1、下面对“奥氏体”的描述中正确的是： ( )

A．奥氏体是碳在α－Fe中的过饱和固溶体 B．奥氏体是碳溶于α－Fe形成的固溶体

C．奥氏体是碳溶于γ－Fe所形成的固溶体 D．奥氏体是碳溶于γ－Fe所形成的过饱和固溶体

2、轴类零件一般要求具有良好的综合力学性能，这里材料常用的热处理方法是

A．正火 B．淬火+高温回火 C．淬火+中文回火 D．淬火+低温回火

3、过冷奥氏体转变前所停留的时间称为 （ ）

A．孕育期 B．转变期 C．过渡期 D．停留期

4、对奥氏体实际晶粒度的描述中不正确的是（ ）

A．某一热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸 B．奥氏体实际晶粒度比起始晶粒度大

C．加热温度越高实际晶粒度也越大 D．奥氏体实际晶粒度与本质晶粒度无关

5、相比而言，下列碳素钢中（ ）过热后更易淬裂。

A．T12 B．45钢 C．20钢 D．35钢

6、在相同加热条件下，珠光体的片层间距越小，则奥氏体化的速度（）。

A．越快 B．越慢 C．保持不变 D．不确定

7、碳钢淬火后于150～350℃回火时,得到( )。

A.回火马氏体 B.回火屈氏体

C.回火索氏体 D.回火珠光体

8、某钢的AC3为780℃，如在820℃保温并随炉冷却。此工艺最有可能属于

A．完全退火 B．不完全退火

C．扩散退火 D．球化退火

9、30＃钢奥氏体化后等温淬火，最有可能获得的组织是

A．马氏体 B．马氏体＋少量残余奥氏体

C．贝氏体 D．屈氏体

10、淬火后工件中存在的内应力可分为第一类、第二类、第三类内应力，下列关于第三类残余应力的描写中正确的是（ ）

A．宏观区域性的内应力 B．微观区域性的内应力

C．共格关系使晶格弹性畸变引起的内应力 D．以上都不是

四、简答题（共40分）

1、奥氏体晶粒的大小，对钢热处理后性能有何影响?（8分）

2、有一具有网状渗碳体T12钢坯,应进行哪些热处理方法才能达到改善切削加工性的目的？试说明经热处理后的组织状态。（6分）

3、什么叫退火？其主要目的是什么？（6分）

4、以棒状试样为例，请绘图分析钢件冷却过程中 热应力的产生过程 并指出残余应力的方向。（10分）

5、何谓马氏体？马氏体的性能有何特点？其硬度主要取决于什么？（10分）

一、术语解释（每题4分，共20分）

1． 退火和正火

2．Ms和Mf

3．惯习面

4．纵向裂缝和横向裂缝

5．感应加热表面淬火

二、填空（每空1分，共15分）

1．奥氏体化的目的是获得

2．“珠光体团”或“珠光体晶粒”。

3．随着珠光体转变温度下降，片状珠光体片层间距S0将 减小。

4．钢中产生珠光体转变产物的热处理工艺称为

5．回火第二阶段的转变时是残余奥氏体向低碳马氏体和ε-碳化物分解的过程，所得组织称为 回火马氏体。

6．等温淬火获得的组织常常具有较高的冲击韧性。

7．化学热处理是由、吸收、

8． 和 对流阶段 。

9．奥氏体形成动力学可分为

10．新形成马氏体的正方度 偏离 公式给出的正方度，称为马氏体异常正方度。

11．马氏体转变的晶体学特征是马氏体与母相之间存在着一定的位向关系。在钢中已观察到到的有 K—S关系 、西山关系和 G—T关系 。

12．在片状珠光体中，一片铁素体和一片渗碳体的 总厚度 或相邻两片渗碳体或铁素体中心之间的距离，称为珠光体的 片间距离 ，用S0表示。

三、选择题（每题3分，共30分）

1、在实际加热时，45钢完全奥氏体化的温度在（ ）以上。

A．Ac1 B．Ac3 C．Ar1 D．Accm

2、为了使碳原子渗入钢中的速度加快，必须使钢处于

A．γ状态 B．α状态 C．α+γ状态 D．P状态

3、钢在奥氏体化时，温度越高，保温时间越长，则（）

A．过冷奥氏体越稳定，C曲线向左移

B．过冷奥氏体越不稳定，C曲线向右移

C．过冷奥氏体越稳定，C曲线向右移

D．不确定

4、对奥氏体实际晶粒度的描述中不正确的是（ ）

A．某一热处理加热条件下所得到的晶粒尺寸

B．奥氏体实际晶粒度比起始晶粒度大

C．加热温度越高实际晶粒度也越大

D．奥氏体实际晶粒度与本质晶粒度无关

5、下列关于上贝氏体形态特征的描述中正确的是（）

A．大致平行的铁素体板条与马氏体组成

B．大致平行的铁素体板条与板条间碳化物组成

C．大致平行的铁素体板条与板条内部平行碳化物组成

D．片状铁素体与碳化物组成

6、工件渗氮前的热处理工序最好采用（）

A．退火 B．正火 C．调质 D．淬火

7、45＃钢亚温淬火组织中最有可能的是

A．铁素体＋珠光体 B．马氏体+ 贝氏体

C．马氏体＋渗碳体 D．马氏体＋铁素体

8、充分奥氏体化的T12钢水淬淬火后的组织，最有可能是( )。

A.马氏体 B.贝氏体 C.马氏体+奥氏体 D.马氏体+渗碳体

9、亚共析钢的淬火加热温度一般确定为（ ）以上30℃～50℃。

A．Ac1 B．Ac3 C．AcCm D．Ar1

10、钢等温淬火后的组织主要是（）

A．马氏体 B．马氏体+残余奥氏体 C．下贝氏体 D．上贝氏体

四、简答题（共35分）

1、氮化处理与渗碳处理相比有哪些特点。（6分）

2、请详细分析马氏体具有高强度高硬度的本质原因 （10分）

3、残余奥氏体的存在对工件质量有何影响?(8分)

4、45钢经调质处理后的硬度为200HBS，再经200℃低温回火后硬度能否提高(2分)?为什么(3分)?45钢经淬火加200℃低温回火后硬度偏高,再经560℃回火后硬度能否降低(2分)？为什么(3分)？（10分）

5、指出下列工件正火后的组织:（6分）

(1).20钢齿轮(2分)

(2).45钢小轴 (2分)

(3).T12钢锉刀(2分)