第一篇：材料熱處理知識點 習題總結

工藝部分

1、常用的淬火方法有哪些,說明選用不同淬火方法的原則？

淬火方法

1、單液淬火——在一種淬火介質中冷卻到底的工藝，單液淬火組織應力熱應力都比較大，淬火變形大。

2、雙液淬火——目的：在650~Ms之間快冷，使V>Vc，在Ms以下緩慢冷卻，以降低組織應力。碳鋼：先水后油。合金鋼：先油后空氣。

3、淬火——將工件取出后在某一溫度停留使工件內外溫度一致，然后空冷的工藝，分級淬火是在空冷時發生M相變得，內應力小。

4、等溫淬火——指在貝氏體溫度區等溫，發生貝氏體轉變，內應力減小，變形小。

淬火方法選擇的原則既要考慮滿足性能的要求，同時要盡量降低淬火應力，以免淬火變形與開裂。

2、化學氣相沉積與物理氣象沉積技術的區別是什么，它們的主要應用場合？

化學氣象沉積主要是CVD法，含有涂層材料元素的反應介質在較低溫度下氣化，然后送入高溫的反應室與工件表面接觸產生高溫化學反應，析出合金或金屬及其化合物沉積于工件表面形成涂層。Cvd法的主要特點：1可以沉積各種晶態或非晶態的無機薄膜材料.2純度高，集體的結合力強。3沉積層致密，氣孔極少，4均度性好，設備及工藝簡單。5反應溫度較高。

應用：在鋼鐵、硬質合金、有色金屬、無機非金屬等材料表面制備各種用途的薄膜，主要是絕緣體薄膜，半導體薄膜，導體及超導體薄膜以及耐蝕性薄膜。

物理氣象沉積：氣態物質在工件表面直接沉積成固體薄膜的過程。稱PVD法。有三種基本方法，真空蒸鍍，濺射鍍膜和離子鍍。應用：耐磨涂層，耐熱涂層，耐蝕涂層，潤滑涂層，功能涂層裝飾涂層。、3說明疲勞斷口的微觀形貌和宏觀形貌。

微觀：是在微觀電子顯微鏡下觀察到的條形花樣，稱為疲勞條帶或疲勞輝紋。疲勞條帶有延性和脆性兩種，疲勞條帶具有一定的間距，在某種特定的條件下，每條條紋與一次應力循環相對應。宏觀：多說情況下具有脆性斷裂特征，不發生肉眼可見得宏觀變形，典型的疲勞斷口由裂紋源區、裂紋擴展區、和最終瞬斷區組成。疲勞源面積較少平坦有時呈光亮鏡面，裂紋擴展區呈河灘或貝殼花樣，有一些間距不等的疲勞源為圓心的平行弧線。瞬斷區的微觀形貌取材料的特性載荷方式與大小等，可能為韌窩或準解離，解離沿晶斷口或混合形。

指出感應加熱淬火常出現的三種質量問題，試分析其原因。1）、開裂：加熱溫度過高、溫度不均；淬火介質及溫度溫度選擇不當；回火不及時且回火不足；材料淬透性偏高，成分偏析、有缺陷，含過量夾雜物；零件設計不合理。2）、表面硬度不均：感應結構不合理；加熱不均；冷卻不均；材料組織不良（有帶狀組織，局部脫碳）3,）、表面熔化：感應器結構不合理；零件存在尖角、孔、糟等；加熱時間過長等，工件表面有裂紋。

高速鋼底高溫回火新工藝特點是什么？（以w18Cr4v為例）為什么它比普通回火后的力學性能好？W18Cr4v鋼1275加熱淬火+320*1h+540到560*1h*2次回火。1）底高溫回火高速鋼比普通回火高速鋼的m2c型碳化物析出充分，M2c、V4c及Fe3c型碳化物彌散度大、均勻性好，而且有約5%到7%貝氏體存在，這是底高溫回火高速鋼性能優于普通回火的重要組織因素。

常用可控氣氛有那些種類？簡述每種氣氛的特點和應用。有吸熱式氣氛、滴注式氣氛、直身式氣氛、其他可控氣氛（氮機氣氛、氨分解氣氛、放熱式氣氛）等。1).吸熱式氣氛是將原料氣按一定比例同空氣混合，在高溫下經過觸媒，反應生成主要含co、H2、N2和微量co2、o2和H2O的氣氛，由于該反應要吸收熱量，故叫吸熱式氣氛或RX氣。用于滲碳、碳氮共滲2）滴注式氣氛是將甲醇直接點入爐內裂解，生成含co、h2的載體，再添加富化劑進行滲碳；較低溫度下的碳氮共滲、保護加熱光亮淬火等。3）將滲劑如天然氣和空氣一定比例混合后直接通入爐內，在高溫下900反應直接生成滲碳氣氛。氨分解氣用于滲氮載氣、鋼鐵或有色金屬低溫加熱保護氣氛。氮基氣氛用于高碳鋼或軸承鋼的保護效果好。放熱式氣氛用于低碳鋼、銅材光亮熱處理或可鍛鑄鐵的脫碳退火。球墨鑄鐵等溫淬火目的是什么？等溫溫度及等溫淬火后的組織是什么？

答：目的：球墨鑄鐵奧氏體化后在貝氏體轉變區進行等溫淬火可獲得良好的力學性能和小的畸變。等溫溫度： 260~300℃獲得下貝氏體組織； 350~400℃獲得上貝氏體組織。

簡述常用的化學熱處理（滲碳、滲氮、碳氮共滲和氮碳共滲）的工藝主要特點、熱處理后的組織和性能特點，主要適用于哪些材料或零件？

答：滲碳：主要是向工件表面滲入碳原子的過程，表層回火馬氏體，殘A及碳化物，心部目的是提高表層碳含量，具有高硬度高耐磨性，心部具有一定的強度和高韌性，使其承受大的沖擊和摩擦，低碳鋼如20CrMnTi，齒輪和活塞銷常用。

滲氮：向表面滲入氮原子，是表面硬度耐磨性疲勞強度和耐腐蝕性以及熱硬性提高，表層是氮化物，心部回火索氏體，有氣體滲氮，液體滲氮等，常用38CrMoAlA，18CrNiW。

碳氮共滲：碳氮共滲溫度低，速度快，零件變形小。表層組織為細針回火馬氏體+顆粒狀碳氮化合物Fe3（C、N）+少量殘余奧氏體。具有較高的耐磨性和疲勞強度及抗壓強度，并兼有一定的耐蝕性。常應用于低中碳合金鋼制造的重、中負荷齒輪。

氮碳共滲：氮碳共滲工藝共滲速度較快，表面硬度略低于滲氮，但抗疲勞性能好。主要用于受沖擊負荷小，要求耐磨、疲勞極限較高及變形小的零件和工模具。一般鋼零件碳素結構鋼，合金結構鋼，合金工具鋼，灰鑄鐵，球墨鑄鐵和粉末冶金等均可氮碳共滲。

簡述熱處理工藝設計的原則：

1、工藝的先進性

2、工藝可靠、合理、可行

3、工藝的經濟性

4、工藝的安全性

5、盡量采用機械化、自動化程序高的工藝裝備

熱處理工藝流程的優化設計應考慮哪些問題：

1、充分考慮冷熱加工工藝之間的銜接，熱處理工序的安排要合理；

2、盡可能采用新技術，簡述熱處理工藝，縮短生產周期。在保證零件所要求的組織和性能的條件下，盡量使不同工序或工藝過程互相結合；

3、有時為了提高產品質量，延長工件使用壽命，需要增加熱處理工序。

簡述感應器設計所應遵循的原則：

1、感應器與工件的耦合距離應盡可能的近

2、對于依靠線圈外壁加熱的工件必須加驅流導磁體

3、對有尖角的工件感應器的設計避免尖角效應

4、要避免磁力線的抵銷現象

5、感應器設計要盡量滿足工件在加熱時能回轉。

設計人員在選材時應考慮哪些基本原則：

1、根據零件的工作條件，包括載荷類型及大小，環境條件及主要失效模式等選用材料；

2、考慮零件的結構、形狀和尺寸大小等因素，對易產生淬火畸變和開裂的要選用淬透性較好，可采用油淬或水溶性淬火介質處理的材料；

3、了解材料熱處理后的組織和性能，有些針對各種熱處理工藝方法開發的鋼種，其處理后的組織和性能會更好；

4、在保證零件使用性能和壽命的前提下，應盡量選用可簡化熱處理工序，特別是能夠節省的材料。

選擇金屬材料制造零件時應考慮哪些工藝性能：

1、鑄造性能

2、壓力加工性能

3、機械加工性能

4、焊接性能

5、熱處理工藝性能。

磨損失效類型有幾種？如何防止零件的各類磨損失效？磨損類型：粘著磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損、接觸疲勞。防止方法：對粘著磨損，合理選擇摩擦副配對材料；采用表面處理減小摩擦系數或提高表面硬度；減小接觸壓應力；減小表面粗糙度。對磨粒磨損，除在設計時減小接觸壓力和滑動摩擦距離一級改進潤滑油過濾裝置以清除磨粒外，還要合理選用高硬度材料；采用表面熱處理和表面加工硬化等方法提高摩擦副材料表面硬度。對于腐蝕磨損，選擇抗氧化材料；表面涂層；選用耐蝕材料；電化學保護；加緩蝕劑設計時減小拉應力的應力集中；進行去應力退火；選擇對應力腐蝕不敏感的材料；改變介質條件。對接觸疲勞，提高材料硬度；提高材料的純凈度，減少夾雜物；提高零件心部強度和硬度；減小零件表面粗糙度；提高潤滑油的粘度以降低油楔作用。10.1鋼的化學熱處理的基本過程是什么？P127試述加速化學熱處理的主要途徑有哪些？P127-128“滲碳分段控制工藝法”的優越性是什么？P127通常情況下低碳鋼滲碳淬火后表層和心部的組織是怎樣的？分解，吸附，擴散三部；分段控制法的應用，復合滲處理，高溫擴散，采用加速擴散過程的新材料，化學催滲，物理催滲；防止工件表面氧化，利于擴散，使三個過程充分協調，減少工件表面形成炭黑的過程，加快滲碳的過程，保證得到過渡層較寬較平緩的優質滲層；由表面向心部依次為過共析，共析，過度亞共析，原始亞共析。

什么是粒狀貝氏體？是由塊狀（等軸狀）的鐵素體和高碳的A區組成。

說明球退的類型、目的及用途？普通球退：增加硬度，改善切削加工性，減少淬火畸變開裂。等溫球退：用于高碳工具鋼、合金工具鋼。循環球退：用于碳素工具鋼、合金工具鋼。

亞共析鋼的淬火溫度常選在Ac3以上，而過共析鋼淬火加熱溫度為何選在Ac1-Acm之間，試從理論上加以分析？（1）亞共析鋼由于含量較低，原始組織P+F，若淬火溫度低于Ac3，則會有未溶F，淬火后將會出現軟點。對于過共析鋼，若溫度過高，過多的k’溶解，使片狀M的量增加，易造成變形和開裂，增加A’量，過多的k’溶解，又使鋼的耐磨性降低。（2）對于過共析鋼溫度過高，氧化脫碳傾向增大，使鋼的表面成分不均勻，MS高低不同，導致淬火開裂。（3）選擇淬火溫度Ac1+（30-50度）可以保留未溶k’以提高耐磨性，使基體的含碳量降低，是鋼的強度塑性和韌性增加。

高速鋼的低溫、高溫回火新工藝，會使高速鋼淬火回火件的壽命提高，是從理論加以分析？均勻析出ε和M3C使M2C，MC在二次硬化溫度范圍內更加均勻析出，促進部分殘余奧氏體轉變為貝氏體，提高強韌性。

指出下列合金類型ZL104鑄鋁，MB2 形變鎂合金，ZM3鑄鎂，TA4 α型鈦合金，H68 黃銅 QSn4-3錫黃銅 QBe2鈹黃銅 TB2 β型鈦合金

何謂斷裂韌性？如何根據材料的斷裂韌性K1c、零件的工作應力σ和零件中的裂紋半徑長度α來判斷零件是否發生低應力脆斷？

表明材料抵抗斷裂的能力的性能指標即為斷裂韌性。根據公式：δ=δs/k K1=δ√πα K1C=δ√πα 如果 K1>K1c 則材料發生低應力脆斷

1.與剛相比灰鑄鐵的相變特點：（1）鑄鐵是Fe-C-Si三元合金，共析轉變在一個很寬的溫度范圍，在此溫度內存在鐵素體+奧氏體+石墨；2）鑄鐵的石墨化過程易于進行，控制該過程得到鐵素體基體、珠光體基體及鐵素體+珠光體基體的鑄鐵；（3）通過控制奧氏體化溫度加熱、保溫、冷卻條件可在相當大的范圍內調整和控制A及轉變產物的碳含量；（4）與鋼相比，碳原子擴散距離較長；（5）鑄鐵的熱處理不能改變石墨的形狀和分布，只能改變集體的組織和性能。

鋼加熱時A形成基本過程？影響A晶粒大小的因素？形成過程：A晶核的形成，A晶粒的長大，殘余滲碳體的溶解，A的均勻化；因素：加熱溫度、保溫時間、加熱速度、鋼的成分、原始組織。加速化學熱處理的主要途徑有哪些？比較一段滲碳，二段滲碳及動態碳勢控制特點？

途徑：分段控制法，復合滲處理，高溫擴散，采用加速擴散過程的新材料，化學催滲，物理催滲 基本傳熱方式有哪三種？分別舉例在熱處理爐節能中的應用？

傳熱方式：傳導傳熱，對流換熱，輻射換熱；沒找見（700度以上真空爐為輻射換熱）什么是碳氮共滲中出現的黑色組織？如何防止其產生？

黑色組織是指黑點、黑帶、黑網。為了防止黑色組織出現，滲層中氮含量不宜夠高，一般大于0.5%就易出現點狀黑色組織；滲層中氮含量也不宜過低，否則易形成托氏體網。為抑制托氏體網，因此氨的加入量要適中，氨氣量過高，爐氣露點降低，均會促使黑色組織的出現。為了抑制托氏體網的出現，也可適當提高淬火加熱溫度或采用冷卻能力較強的冷卻介質。黑色組織深度小于0.02mm時采用噴完強化補救。

簡述感應加熱淬火工藝參數選擇原則： 加熱方法：感應加熱淬火有同時加熱一次淬火和移動加熱連續淬火兩種方法可視設備條件和零件種類選擇。同時加熱的比功率一般采用0.5~4.0kw/平方厘米，移動加熱的比功率一般采用大于1.5kw/平方厘米。較長的軸類零件、管狀的內孔淬火零件、齒寬大的中模數齒輪、板條狀零件采用連續淬火；特大齒輪采用單齒連續淬火。

加熱參數：1.加熱溫度，由于感應加熱速度快，為使組織轉變充分，淬火溫度比一般熱處理高30-50度；2.加熱時間：根據零件的技術要求、材料、形狀、尺寸電流頻率、比功率等多種因素而定。淬火冷卻方法及淬火介質：淬火加熱的淬火冷卻方式通常采用噴射冷卻和侵入冷卻。

回火：回火必須及時，淬火后零件在4h內進行回火。常用回火方法有自行回火、爐中回火和感應回火。

感應加熱電參數的調整：目的是使高、中頻電源的工作處于諧振狀態，使設備發揮較高的效率。1.高頻加熱電參數的調整，（在7-8kv的低電壓負載條件下，調整耦合，反饋手輪位置使柵極電流與陽極電流之比1:5-1:10，然后再將陽極電壓升到使用電壓，進一步調整電參數，使槽路電壓調整到所需值，匹配最佳。）2.中頻加熱電參數調整，根據零件大小、形狀硬化區長短及感應器結構選擇合適的淬火變壓器匝數比和適當電容量，使其處于諧振狀態下工作。

1常用冷卻介質：水、鹽水、堿水、機械油、硝鹽、聚乙烯醇、三硝水溶液、水溶性淬火劑等。

一、試分析影響鋼淬透性的因素？

①含碳量的影響：亞共析鋼隨含碳量的增加A的穩定性增加C曲線右移；過共析鋼隨含碳量的增加，未熔碳化物的增加，A的穩定性降低，C曲線右移②合金元素的影響：除Co外固溶態的金屬元素均是Ｃ曲線右移③Ａ化溫度和保溫時間；Ａ化溫度越高，保溫時間越長碳化物溶解越完全Ａ晶粒越粗大，C曲線右移④原始組織的影響；原始組織越細，越容易得到均勻Ａ，使Ｃ曲線右移，并使Ms下移⑤應力應變的影響;使C曲線左移

二．量具為什么要進行穩定化處理？常規的量具穩定化處理工藝是怎樣的？

通過處理可以減少M的正方度，成為較穩定的M，使為轉變的A’陳化；降低淬火和深冷處理后的殘余應力，對尺寸穩定有良好的作用。

三，軸承超細化處理有哪二種方法，目的是什么？

①鍛熱淬火預處理目的:可使A’11.9％~12.1％殘留K為7.11％，A晶粒度9~10級②軸承雙細化處理目的：處理后可比原始晶粒細化1.5~2.0級碳化物顆粒尺寸小于0.6μm有利于提高淬火后獲得細小針狀的M組織，并可以提高韌度、耐磨性和疲勞強度

四．在制定熱處理加熱工藝時應考慮哪些問題?①工藝的先進性充分采用新的工藝方法及熱處理新技術及新型工藝材料②工藝的可靠、合理可行采用工藝要十分可靠、穩定③工藝的經濟性工藝應合理利用能源，采用節能工藝設備要充分利用現有設備采用輔助工裝的方法，滿足不同零件的工藝要求④工藝的安全性工藝要安全可靠采取必要的安全防范措施⑤盡量采用機械化，自動化程度高的工藝裝備，不僅可以提高勞動生產率，也有利于工藝過程的控制，保證熱處理的質量可靠。何謂球化退火？其工藝特點是什么？

答；所謂鋼的球化退火是使鋼中的碳化物球化而進行的退火工藝。1普通球化退火鋼中碳化物球狀化加熱溫度AC1+20-30保溫時間取決于工件透燒時間，但不宜長。冷卻速度一般在爐內以10-20度/H冷卻，冷到550度以下出爐空冷。2等溫球化退火主要用于高碳工具鋼合金工具鋼。該工藝球化充分易控制，周期較短，事宜大件。加熱溫度為AC1+20-30度，保溫時間取決于工件透燒時間。保溫溫度為AC1+20—30度，等溫時間取決于TTT曲線

為什么亞共析鋼經正火后可獲得比退火高的強度和硬度？答退火和正火所得到的都是珠光型組織。但是正火和退火比較時，正火的珠光體是在較大的過冷度下得到的，因而對亞共析鋼來說，析出的先共析鐵素體較少，珠光體數量較多，珠光體片間距較小。此外，由于轉變溫度較低，珠光體成核率較大，因而珠光體團的尺寸較小。由于組織上的差異，故性能不同。正火與退火相比，正火的強度與硬度較高，塑性相仿。

什么是馬氏體分級淬火？什么是貝氏體等溫淬火？答分級淬火是將工件從淬火溫度直接冷卻至Ms點以上某一溫度，經適當時間的保溫，取出空冷以獲得馬氏體組織。一般溫度在200度左右（高于該材料的Ms點）適用于有效尺寸較小，形狀尺寸比較復雜的碳鋼和合金鋼工件。有時還采用Ms點以下的分級淬火，分級溫度為130-160，適用于低淬透性而尺寸較大的工件。

鋼材或鋼件加熱奧氏體化，隨之快冷至貝氏體轉變溫度區間（260-400度）等溫保持，使奧氏體轉變為貝氏體的淬火工藝。是常見的淬火工藝的一種。什么是噴丸強化？對材料表面形貌與性能有什么影響？

答利用高速噴射的細小彈丸在室溫下撞擊受噴工件的表面，使表層材料在再結晶溫度下產生彈性塑性變形，并呈現較大的殘余壓應力，從而提高工件表面強度，疲勞強度和抗應力腐蝕能力。使工件表面產生塑性流變和加工硬化，大幅度提高材料表面的硬度。降低材料表面粗糙度同時使工件表面保留殘余壓應力，因而可大幅度提高材料的疲勞強度，疲勞壽命和抗應力腐蝕能力。常用的淬火都有哪些.?說說選用淬火方法的原則。

答1單介質淬火：形狀簡單的碳鋼工件用水冷，合金鋼和合金工具鋼用油冷2雙介質；形狀復雜易變性的工件3預冷淬火用于工具磨具剛，可減少其變形和開裂4分級淬火用于工具鋼，以減少變形和開裂。5等溫淬火；用于要求變形小，強韌性高的合金鋼工件。

1.何謂鋼的本質晶粒度?鋼加熱時為獲得細小奧氏體晶粒應采取哪些措施? 本質晶粒度是指按標準試驗方法在930左右保溫足夠時間（3-8h后）測定的晶粒大小。

2.低合金鋼中的魏氏組織是怎樣形成的?它的組織特征是什么?魏氏組織對鋼的性能有什么影響?怎樣在熱處理中避免產生魏氏組織? 對于含碳量Wc低于0.6%的碳鋼或低碳合金鋼在奧氏體晶粒較粗和一定冷卻速度下，先共析鐵素體呈片狀或粗大羽毛狀析出，即所謂魏氏體組織。

3.分析軸類零件、長板狀零件、截面零件相差較大零件、套筒和薄壁圓環狀零件、有凹面的工件的淬火操作方法。軸類零件應垂直淬入冷卻劑。長板狀工件應橫向側面淬入冷卻劑。截面零件相差較大零件應將截面大的部分先淬入冷卻劑。套筒和薄壁圓環狀零件應沿軸向淬入冷卻劑。有凹面的工件應將凹面向上淬入冷卻劑。

4.感應加熱的基本原理是什么？怎樣根據零件要求的淬硬層深度選擇最佳電流頻率？

感應加熱表面淬火它是利用通入交流電的加熱感應器在工件中產生一定頻率的感應電流，感應電流的集膚效應使工件表面層被快速加熱到奧氏體區后，立即噴水冷卻，工件表層獲得一定深度的淬硬層。電流頻率愈高，淬硬層愈淺。

一般情況，硬化層深度在0．5～2mm時，宜選用10kHz以上的高頻電源：硬化層深度在1.0～4.0nm時，宜選用8～3kHz電源；硬化層深度在4．0mm以上，可選用1～2．5kHz電源。當零件面積或直徑較大時，可選用較低的頻率：反之，加熱面積或直徑較小的零件可選用較高的頻率。5.球墨鑄鐵等溫淬火目的是什么? 等溫溫度及等溫淬火后的組織是什么? 目的:球墨鑄鐵奧氏體化后在貝氏體轉變區進行等溫進淬火的求獲得良好的力學性能和小的畸變.等溫溫度:下貝氏體等溫淬火的等溫溫度為260～300℃：上貝氏體等溫淬火的等溫溫度為350-400℃。6.簡述透射電子顯微鏡成像的原理和特點

透射電鏡的結構及成像原理與光學顯微鏡基本相同，只是用電子束代替可見光，用電磁透鏡代替光學透鏡。由電子槍發射的電子束經加速后，通過聚光鏡會聚成一束很細的高能量電子束斑，電子束穿過試樣，將其上的細節通過由物鏡、中間鏡及投影鏡組成的成像系統成像，成像最終投射在熒光屏上形成可見的圖像供觀察或照像。電鏡的輔助系統比較復雜，包括真空、穩壓、氣動循環、控制及計算機等系統。

7.與鋼相比,鑄鐵的相變有哪些特點? 與鋼不同，鑄鐵在相變過程中，碳常需作遠距離的擴散，其擴散速度受溫度和化學成分等因素的影響，并對相變過程及相變產物的碳含量產生相當大的影響。8.減少零件熱處理畸變的主要措施和工藝方法有哪些? 減小應力集中；減緩加熱、冷卻速度；零件合理碼放；選擇合適工裝； 9.試論述鋼材在熱處理過程中出現脆化現象的主要原因及解決方法。

①過共析鋼奧氏體化后冷卻速度較慢出現網狀二次滲碳體時，使鋼的脆性增加，脆性的網狀二次滲碳體在空間上把塑性相分割開，使其變形能力無從發揮。解決方法，重新加熱正火，增加冷卻速度，抑制脆性相的析出。②淬火馬氏體在低溫回火時會出現第一類回火脆性，高溫回火時有第二類回火脆性，第一類回火脆性不可避免，第二類回火脆性，可重新加熱到原來的回火溫度，然后快冷恢復韌性。③工件等溫淬火時出現上貝氏體時韌性降低，重新奧氏體化后降低等溫溫度得到下貝氏體可以解解。④奧氏體化溫度過高，晶粒粗大韌性降低。如：過共析鋼淬火溫度偏高，晶粒粗大，獲得粗大的片狀馬氏體時，韌性降低；奧氏體晶粒粗大，出現魏氏組織時脆性增加。通過細化晶粒可以解決。1.試指出滲碳件熱處理后常出現的三種缺陷，并分析其原因及防止措施。

答：A淬火后硬度偏低：主要是深層表層碳濃度較低或表面脫碳而致；淬火工藝不合理，沒淬上火或有過多的殘余奧氏體，B滲層深度不夠：主要是爐溫低，時間短，或爐內氣氛循環不良，零件表面不清潔，碳勢過高工件表面積碳；提高滲碳的溫度和時間，裝爐前清潔工件表面，合理控制碳勢。

C滲層出現大塊狀王莊碳化物；主要是滲碳時表面碳濃度過高，降低滲劑活性，嚴格控制碳勢。汽車、拖拉機齒輪選用20CrMnTi材料，其加工工藝路線為：下料鍛造正火機加工滲碳、淬火+低溫回火噴丸磨削成品，試分析各熱處理工序的作用。

A正火——消除鍛造應力，使組織均勻，調整硬度改善切削加工性。滲碳——提高齒面碳的濃度，（0.8~1.05%C）

淬火——提高齒面硬度并獲得一定淬硬層深度，使表面得到M回火+合金碳化物+γ

具有高硬度（58~62HRC）、高耐磨、較高強度和一定的韌性。提高齒面耐磨性和接觸疲勞強度，齒的心部得到M回火+F，具有較高的強韌性。

低溫回火——消除淬火應力，防止磨削裂紋，提高沖擊抗力。

1、何謂鋼的淬火？P115以碳鋼為例，分別指出鋼在淬火過程中可能獲得的組織及他們的形成溫度范圍，組織形態，亞結構和性能。

亞共析鋼：加熱溫度Ac3+(30~50)度，組織為A+未溶K，快冷至550度以下，350度以上獲得正常組織為位錯，性能：強度、硬度高，塑性韌性好。

過共析鋼：加熱溫度Ac1+(30~50)度，組織為A+未溶K，快冷至200度以下，獲得正常組織為：片狀M+殘余A+未溶K，其亞結構為孿晶，性能：硬度高，脆性大。

2、常用冷卻介質有哪些？

水冷：用于形狀簡單的碳鋼工件，主要是調質件。油冷：合金鋼，合金工具鋼工件大都采用油冷。

延時淬火：工件在浸入冷卻劑之前先在空氣中降溫以減少熱應力。

雙介質淬火:工件一般選浸入水中冷卻，待冷卻到馬氏體開始轉變點附近，然后立即取出浸入油中緩冷，在水中冷卻的時間一般按工件的有效厚度3~5mm每秒計算。馬氏體分級淬火：鋼材或工件加熱奧氏體化，隨之浸入稍高或稍低于鋼的上馬氏體點的液態介質（鹽浴或堿浴）中，保持適當時間，待鋼件的內外層都達到介質溫度后取出空冷，以獲得馬氏體組織的淬火工藝，也稱為分級淬火。用于合金工具鋼及小截面碳素工具鋼，可減少變形和開裂。

熱浴淬火：工件只浸入150~180度的硝鹽火堿中冷卻，停留時間等于總加熱時間的三分之一到二分之一，最后取出在空氣中冷卻。

貝氏體等溫淬火：鋼材或鋼件加熱奧氏體化，隨之快冷到貝氏體轉變溫度區域（260~400度）等溫保持，使奧氏體轉變為貝氏體的淬火工藝。有時也稱等溫淬火。該工藝可用于要求變形小，韌性高的合金鋼工件。

3、已知GCr15鋼精密軸承的加工工藝路線為：下料鍛造超細化處理機加工淬火冷處理回火穩定化處理。簡述其中超細化處理，淬火，冷處理，回火和穩定化處理等主要熱處理工藝參數（加熱溫度和冷卻方法）和采用該工藝的目的。

預備熱處理：1050度乘20~30min，高溫固溶后再320~340度乘2h等溫再升溫至735~740度乘3h爐冷至600度出爐空冷，有利于提高淬火后獲得細小針狀的馬氏體組織，并可提高沖擊韌度，耐磨性和疲勞強度。

淬火：835~850乘45~60min在保護氣氛下加熱，在150~170度的10號機油中冷卻5~10min后，再在30~60度油中冷卻。

冷處理：清洗后在—40~—70度乘1~1.5h深冷處理，回火：160~200度乘3~4h回火，穩定化處理：粗磨后進行140~180度乘4~12h，精磨后120~160乘6~24h。

4、何謂實際晶粒度？從熱處理生產實際出發，宜選用什么晶粒鋼？ 實際晶粒度：指在某一實際熱處理加熱條件下，所得到的晶粒大小。

從熱處理生產角度看，為了獲得細小的奧氏體晶粒，宜選用本質細晶粒鋼。這樣，其晶粒長大傾向小，淬火溫度范圍寬，生產上容易掌握。

5、碳氮共滲時出現的黑色組織是什么？如何避免？ 黑色組織是指碳氮共滲表層中出現的黑點，黑帶和黑網。

為了防止黑色住址的出現，滲層中氮含量不宜過高，一般超過Wn0.5%就易出現點狀黑色組織，滲層中氮含量也不宜過低，否則易形成拖氏體網。因此氨的加入量要適中，氨氣量過高，爐氣露點降低，均會促使黑色組織的出現。

為了一只拖氏體網的出現，也可以適當提高淬火加熱溫度火采用冷卻能力較強的冷卻介質。黑色組織深度小雨0.02mm時也可采用噴丸強化補救。

6、珠光體有哪幾類？他們的形態和性能特點是什么？

珠光體的組織形態可以分為兩類：片狀珠光體和粒狀珠光體。A片狀珠光體，是由相互交替排列的滲碳體和鐵素體所組成（1）片狀珠光體的形成首先在奧氏體的晶界上析出滲碳體的晶核，并呈片狀向境內長大，在其兩側出現了貧碳的奧氏體，促使鐵素體在奧氏體上于滲碳體的界面上形核長大，生成層片狀鐵素體，并使其附近的奧氏體富碳，又促使滲碳體沿奧氏體—鐵素體界面形核長大。如此反復交替，最終形成片狀珠光體，當珠光體的上述方式向橫向發展的同時，片狀鐵素體前沿的奧氏體中的碳向滲碳體的前沿擴散，促使轉廣體也沿著縱向長大，其結果形成珠光體領域。在一個奧氏體晶粒內，可形成若干個珠光體領域。（2）珠光體的片間距珠光體的片間距是指珠光體中相鄰兩片滲碳體間的平均距離，其大小主要取決于轉變溫度（過冷度）。轉變溫度越低，片層間距就越小，珠光體組織越細，滲碳體的彌散度也就越大。B粒狀珠光體，粒狀珠光體的形成也是一個滲碳體和鐵素體交替析出的過程，其中，滲碳體的析出是以奧氏體晶粒內的未溶碳化物火富碳區的非自發晶核，由于各項成長近似一致，最終成為在鐵素體基體上均勻分布著粒狀（球狀）滲碳體的粒狀珠光體，一般認為奧氏體化溫度較低有利于形成粒狀珠光體。C珠光體的力學性能，片狀珠光體的強度和硬度，隨片層間距的減小而提高；粒狀珠光體其強度硬度較低，塑性，韌性較好。

7、為了使鋼在加熱過程中獲得細小的奧氏體晶粒度可采取哪些措施？

A加熱溫度和保溫時間：溫度越高、保溫時間越長，奧氏體晶粒長得越快、晶粒越粗大。奧氏體晶粒長大速度是隨著溫度的升高而呈指數關系增加；而在高溫下，保溫時間對晶粒長大的影響教低溫要大。B加熱速度：加熱速度越大、過熱度越大，奧氏體實際形成溫度就越高，由于形核率與長大速度的比值增大。因而，可以獲得小的初始晶粒。這也說明，快速加熱能獲得細小的奧氏體晶粒。

C鋼的化學成分：隨著鋼種碳含量的增加，但又不足以形成未溶碳化物時，奧氏體晶粒容易長大而粗化。由此，共析碳鋼較過共析碳鋼對過熱更為敏感。D鋼的原始組織：通常原始組織越細或原始組織為非平衡組織時，碳化物分解度越大，所得的奧氏體起始晶粒就越細小，但鋼的晶粒長大傾向增加，過熱敏感度增大。為此，原始組織極細的鋼，不宜用過高的加熱溫度和過長的保溫時間。

8、第一、二類回火脆性是怎樣產生的？產生回火脆性后怎樣消除？

A第一類回火脆性（回火馬氏體脆性）：碳鋼在200~400°C溫度范圍內回火，會出現室溫沖擊韌度下降現象，造成脆性此即第一類回火脆性或稱回火馬氏體脆性。對于合金鋼這類脆性發生的溫度范圍稍高，約在250~450度之間。

如果零件回火后產生第一類回火脆性則需重新加熱淬火方可消除。B第二類回火脆性（馬氏體高溫回火脆性或可逆回火脆性）：某些合金鋼在450~650度溫度范圍內回火后緩慢冷卻通過上述溫度范圍時，會出現沖擊韌度降低的現象。這類已造成的脆性鋼如果再次重新加熱到預訂的回火溫度（稍高于造成脆化的溫度范圍）然后快速冷至室溫，脆性就會消失。為此，又稱可逆回火脆性。

9、何謂鋼的淬透性？影響淬透性的因素有哪些？

A鋼在淬火時能夠獲得馬氏體的能力即鋼被淬透的深度大小稱為淬透性。鋼的淬透性大小取決于鋼的臨界冷卻速度。C曲線位置越右，則臨界冷卻速度越小，淬透性就越大。

B1含碳量的影響：隨著奧氏體含碳量增加，穩定性增加，使C曲線右移。2合金元素的影響：合金元素（除Co以外）都能提高鋼的淬透性。3奧氏體化溫度和保溫時間的影響：奧氏體化溫度越高、保溫時間越長、碳化物溶解越完全、奧氏體晶粒越粗大，境界總面積減少、形核減少，因而使C曲線右移推遲珠光體轉變。總之，加熱速度越快，保溫時間越短，奧氏體晶粒越小，成分越不均勻，未溶第二相越多，則等溫轉變速度越快，使C曲線左移。

10、在熱處理時要控制奧氏體晶粒長大，試分析影響奧氏體晶粒長大因素及控制奧氏體晶粒長大的措施。

加熱溫度和保溫時間：加熱溫度越高保溫時間越長，奧氏體晶粒越粗大，加熱溫度是主要的。加熱速度：加熱速度越快，過熱度越大，使形核率和長大速度的比值增大可細化晶粒，奧氏體實際晶粒度越高。鋼的化學成分：

1、碳素鋼—共析鋼較過共析鋼易于過熱；

2、合金鋼—鋼中加入如Ti、V、Vr、Nb、W、Mo、Cr等碳、氮化物形成元素，強烈阻礙奧氏體晶界的遷移，使晶粒細化。用Al脫氧的鋼晶粒細小，用Si脫氧的鋼晶粒較粗；

原始組織—原始組織越細或為非平衡組織時，鋼的晶粒度長大傾向增大，晶粒易于粗化。

11、鑄鐵通常分為幾大類？分別指出這些鑄鐵中碳的存在形式以及它們對鑄鐵性能的影響？ 灰鑄鐵：具有高的抗壓強度、優良的耐磨性和消振性，低的缺口敏感。

球墨鑄鐵：既有灰鑄鐵有點，又具有中碳鋼的抗拉強度、彎曲疲勞強度及良好的塑形與韌性。可鍛鑄鐵石墨呈團絮狀，對基體的切割作用小，故強度、塑性及韌性均比灰鑄鐵高，尤其是珠光體可鍛鑄鐵可與鑄鋼媲美，但不能鍛造。

蠕墨鑄鐵：蠕墨鑄鐵其抗拉強度、塑性、疲勞強度等均優于灰鑄鐵，而接近鐵素體基體的球鐵合金鑄鐵。此外，它的熱導性、鑄造性、可切削加工性均優于球鐵，與灰鑄鐵相近。

12、舉例并簡要說明提高模具壽命可采用哪些有效的熱處理工藝方法，請舉例說明五種以上。已知GCr15鋼精密軸承的加工工藝路線為：P282 下料—鍛造—超細化處理—機加工—淬火—冷處理—穩定化處理

其中熱處理工藝包括：①超細化熱處理工藝為1050℃×20～30min高溫加熱，250～350℃×2h鹽槽等溫，690～720℃×3h隨爐冷至500℃出爐空冷。②淬火：835～850℃×45～60min在保護氣氛下加熱，150～170℃的油中冷卻5～10min，再在30—60℃油中冷卻。③冷處理：清洗后在-40—-70℃×1～1.5h深冷處理④穩定化熱處理：粗磨后進行140～180℃×4～12h； 精磨后120～160℃×6～24h。

13、為什么加工機床齒輪的材料通常選用45鋼等，而汽車齒輪的材料為20CrMnTi等。請分別制定其加工工藝路線及采用熱處理工藝的目的。P90（1）機床齒輪工作平穩無強烈沖擊，負荷不大，轉速中等，對齒輪心部強度和韌性的要求不高，一般選用40或45鋼制造。汽車、拖拉機齒輪的工作條件比機床齒輪惡劣，受力較大，超載與啟動、制動和變速時受沖擊頻繁，對耐磨性、彎曲疲勞強度、接觸疲勞強度、心部強度和韌性等性能的要求均比較高，用中碳鋼或中碳低合金經高頻感應加熱表面淬火已不能保證使用性能。

（2）機床齒輪加工工藝路線：下料—鍛造—正火—調質—半精加工—高頻感應加熱表面淬火+低溫回火—精磨—成品。正火可使組織均勻化，消除鍛造應力，調整硬度改善切削加工性。調質處理可使齒輪具有較高的綜合力學性能，提高齒心強度和韌性使齒輪能承受較大彎曲應力和沖擊載荷，并減小淬火變形；高頻感應加熱表面淬火可提高齒輪表面硬度和耐磨性，提高齒面接觸疲勞；低溫回火是在不降低表面硬度的情況下消除淬火應力。防止產生磨削裂紋和提高齒輪抗沖擊能力。

汽車齒輪的加工工藝路線：下料—鍛造—正火—機加工—滲碳、淬火+低溫回火—噴丸—磨加工—成品。正火處理可使組織均勻，調整硬度改善切削加工性；滲碳是提高齒面碳的質量分數（0.8—1.05%）；淬火可提高齒面硬度并獲得一定淬硬層深度（2.8—1.3mm），提高齒面耐磨性和接觸疲勞強度；低溫回火的作用是消除淬火應力，防止磨削裂紋，提高沖擊抗力；噴丸處理可以提高齒面硬度約1—3HRC，增加表面殘余壓應力，從而提高接觸疲勞強度。

14、回火脆性的類型及解決辦法

回火脆性：淬火鋼在回火時，隨著回火溫度的升高，在某一回火溫度范圍內使鋼的沖擊韌性明顯下降，脆性明顯增大的現象。分第一類和第二類。

第一類：淬火鋼在250~400回火出現的不可逆回火脆；第二類：450~650可逆

辦法：第一類產生不可消除，可以加入si，使脆性轉變溫度升高到300以上，然后在250回火；第二類：在脆性溫度短時間回火，快冷不產生，慢冷產生。重新加熱在脆性溫度短時間回火，快冷可消除。

15、冷作模具鋼的微細化熱處理目的？Cr12MoV鋼的循環超細化處理工藝？

目的：微細化熱處理包括鋼種基體組織的細化和碳化物的細化。組織細化可提高鋼的強韌性，碳化物細化有利于增強強韌性和耐磨性。

工藝：1150加熱淬火+650回火+1000加熱油淬+650回火+1030加熱油淬170等溫30min空冷+170回火。

16、淬火態鋼中常見馬氏體有幾種？亞結構？性能特點？形成條件？

板條和片狀。板條亞結構為位錯，性能：強度、硬度高，塑性、韌性好；形成條件低碳鋼、200℃以上溫度.片狀中高碳200℃以下，亞結構為孿晶，性能：硬度高，脆性大；

17、鑄錠中的主要缺陷有哪些？

微觀偏析。宏觀偏析1）正常偏析2）反3）比重。夾雜和氣孔。縮孔與疏松

18、制造鑄造鋁合金的固溶處理工藝應遵循哪些原則？ 1.淬火溫度：一般比最大溶解度溫度略低一些。2.淬火加熱：為防止鑄件過熱與變形，最好采用350以下的低溫入爐，然后隨爐緩慢加熱到淬火溫度。3,保溫時間：保溫時間較長，一般為3~20h。4.冷卻方式：一般在熱水中冷卻。

19、試說明不同鋁合金強化的手段？對ZL104汽油機采用哪種熱處理提高強度？

形變鋁合金強化：冷變形強化（加工硬化）、熱處理強化（固溶+時效強化）鑄造鋁合金強化：變質處理（細化組織），固溶+時效，ZL104鋁合金采用（535±5）℃*3h固溶處理，（175±5）℃*9h。該工藝是建立在砂型澆鑄的基礎上，時效時間較長。采用鈉變質和金屬型低壓澆鑄，ZL104鋁合金175℃*5h時效時，在基體中形成GP區，強化作業顯著。

20、為控制金屬結晶時的晶粒大小，工業生產中通常采用什么方法來細化晶粒？

1、增加環境冷卻能力。

2、化學變質法。

3、增加液體流動。

21、為改善切削加工性能，15Cr,20Cr2Ni4,40Cr,5CrMnMo,GCr15,W18Cr4V鋼應進行何種熱處理？ 15Cr：正火；20Cr2Ni4：正火+回火；40Cr：調質；5CrMnMo：退火；GCr15：球化退火；W18Cr4V：球化退火

22、試分析比較在正常淬火條件下２０、４５、４０Ｃｒ、Ｔ８、６５等鋼的淬透性和淬硬性高低。淬透性由高到低：４０Ｃｒ、Ｔ８、６５、４５、２０； 淬硬性由高到低：Ｔ８、６５、４５、４０Ｃｒ、２０。

23、能否用Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ鋼制造冷沖模，為什么？

可以用來做模具，但一般用在要求高強度高耐磨性少沖擊的模具中，但由于它的韌性較差，材質特性脆，價格貴，所以不建議用作冷沖模。24、45鋼經調質處理后要求硬度為217HB～255 HB，但熱處理后發現硬度偏高，問能否依靠減慢回火時的冷卻速度使其硬度降低？若熱處理后硬度偏低，能否靠降低回火時的溫度，使其硬度提高？說明其原因。

不可以，需要調整回火溫度；不可以，需要重新淬火后降低回火溫度

25、中型拖拉機發動機曲軸要求具有較高的強度及較好的韌性，曲軸軸頸要求耐磨性好（50HRC~55 HRC）。（1）選擇材料并寫出鋼號；（2）制定加工制造的簡明工藝路線；（3）說明使用狀態下曲軸的組織和曲軸軸頸表面的組織。合金滲碳鋼：20CrMnMo 20CrMnTi 20MnVB 工藝路線：下料-鍛造-正火-機械加工-滲碳、淬火+低溫回火-噴丸-磨加工-成品 心部組織：細片狀珠光體；表面組織：回火馬氏體

26、使用硝鹽浴爐時，需要注意哪些安全措施？ 必須注意防爆等安全措施。

在硝鹽浴爐中，任何局部溫度超過595℃時，都可能著火或爆炸，使用溫度應嚴格控制在550℃以下。硝鹽混合物是氧化型的，不應與容易被氧化的材料混合。

不應使用微細的碳化材料作硝鹽的覆蓋物，也必須避免滲碳爐出料端所聚集的貪黑對硝鹽浴爐的污染。

在處理鎂合金輕金屬時，鹽浴最高溫度有一定規定。

27、某工廠倉庫積壓了許多不知道化學成分的碳鋼(退火狀態)，現找出其中一根，經金相分析發現其組織為珠光體+鐵素體，其中鐵素體占80%，問此鋼材的含碳量是多少？ 0.77/100=x/80,x=61。60鋼

28、在制定熱處理工業時以下幾種形狀的工件，如何計算加熱的有效厚度。圓棒形狀：以直徑計算；2扁平工件：以厚度計算；3實心圓錐體：按大端的1/3高度處的直徑計算；4階梯軸或截面突變的工件：按較大直徑或較大截面計算。

29、變形鋁合金的回歸處理與時效工藝區別是什么？目的分別是什么？

回歸處理僅用于經淬火和自然時效處理過的零件，既將零件在硝鹽浴中迅速加熱到200~250℃，保溫2~3分鐘后在水中冷卻。目的是恢復得到過飽和固溶體淬火相，使合金重新軟化，便于加工、校形等。時效處理：在一定的溫度下，保持一定的時間，過飽和固溶體發生分解(稱為脫溶)，引起鋁合金強度和硬度大幅度提高，這種熱處理過程稱之為時效。30、零件選材的基本原則是什么（舉例說明）？ 使用性能、工藝性能、經濟性

31、試簡述影響過冷奧氏體等溫轉變的因素。

1、含C量

2、Me的影響

3、A化溫度和保溫時間

4、原始組織

5、應力和塑性變形 對機床主軸有何性能要求？通常選用何種材料制作？

要求：承受中等扭轉-彎曲復合載荷，轉速中等并承受一定沖擊載荷。材料：大多選用45鋼，載荷大時采用40Cr

32、馬氏體有哪兩種基本形態？其微觀形態、亞結構及性能有何不同？

板條馬氏體和片狀馬氏體，板條馬氏體：微觀形態，橢圓截面的柱狀晶粒；亞結構：高密度的位錯組成；性能：較高的強度和硬度，而且塑性韌性也較好。片狀馬氏體：呈片狀、竹葉狀主體形態為雙凸透鏡狀；亞結構：細小的孿晶組成；性能：硬度高脆性大

33、亞共析鋼的淬火溫度常選Ac3以上，而過共析鋼的淬火加熱溫度為何選在Ac1-Acm,試從理論上加以分析。

溫度過高，過多的碳化物溶解，使片狀馬氏體含量增加，易于變形開裂，殘余A增加；過多的碳化物溶解，使鋼的耐磨性降低；

溫度過高，氧化脫碳傾向增大，使鋼的表面成分不均勻，Ms高低不同導致淬火開裂；

選擇TA=Ac1+(30-50℃），保留部分未溶碳化物以提高耐磨性，使基體的降低，M條％升高，使鋼的ζb升

高，δ↑，Ak↑。

34、制定鑄造鋁合金的固溶處理工藝應遵循哪些原則？

答：（1）淬火溫度的選擇：淬火溫度一般比最大溶解度溫度略低一些，以免過燒或產生裂紋。淬火加熱方式：為了防止鑄件過熱與變形，通常在空氣循環爐內進行，為防止變形，最好采用350度以下低溫入爐，然后隨爐緩慢加熱到淬火溫度。

保溫時間：鑄鋁合金晶粒粗大，過剩相的溶解困難，保溫時間要長。一般為3-20h，保溫時間與工件的厚度關系不大。

冷卻方式：因鑄件形狀復雜，內部缺陷較多，強度與塑性降低，冷速過快將會使鑄件產生嚴重變形，因此淬火后應在熱水中冷卻。

35、什么是馬氏體相變塑性現象？何謂“TRIR”鋼及它的性能特點是什么？

答：金屬及合金在相變過程中，塑性增加，往往低于母相屈服極限的條件下，即發生了塑性變形，稱之為相變塑性。

利用馬氏體相變塑性設計出幾種Ma高于室溫而Ms低于室溫的鋼，他們在常溫下形變時，會誘發形成 M，M轉變反過來又誘發塑性提高，這種鋼兼有很高的強度和塑形，故稱為相變誘發塑性（TRIR）鋼。

36、簡述激光熱處理的原理和優點是什么 答：激光淬火技術，又稱激光相變硬化，是利用聚焦后的激光束照射到鋼鐵材料表面，使其溫度迅速升高到相變點以上，當激光移開后，由于仍處于低溫的內層材料快速導熱作用，是表層快速冷卻到馬氏體相變點以下，獲得淬硬層。

優點：與感應加熱淬火相比，使用的能量密度更高，加熱速度更快，不需要淬火介質，工件變形更小，加熱層深度和加熱軌跡易于控制，易于實現自動化，激光淬火可使工件表層0.1-1.0mm范圍內的組織結構和性能發生明顯變化。

37、淬火態鋼中常見的馬氏體有哪幾種類型?形成條件是什么?分別指出其亞結構和性能特點。答：主要形態板條馬氏體，片狀馬氏體。

奧氏體轉變后，所產生的M的形態取決于A中的含碳量，含碳量<0.6%的為板條馬氏體，含碳量在0.6-1.0%之間為板條和針狀混合的M，>1%的為針狀馬氏體。板條馬氏體的亞結構主要由高密度的位錯組成，并存在條間A。板條馬氏體具有較高的強度和硬度，而且塑性任性也好。片狀馬氏體的亞結構主要由互相平行的細小孿晶組成，并集中在M片的中央部分，具有高硬度，脆性大。

38、淬火態鋼中常見的馬氏體形態有哪幾種？分別說出它們的亞結構。板條、片（針）狀；位錯、孿晶

39、晶體中的位錯有兩種基本類型？位錯在晶體中主要運動方式有哪兩種？ 刃、螺；滑移、攀移

40、零件失效的主要形式分為哪四大類？ 答：材料的變形，斷裂，磨損和腐蝕。

對高碳鋼實施球化退火工藝的目的是什么? 試畫出等溫球化退火的工藝曲線。（1）目的：使鋼中碳化物球狀化，從而達到降低硬度、改善切削加工性，并為以后淬火做準備，（2）等溫球化退火的工藝曲線為：在正常條件下，對、40Cr、GCr15、W6MO5Cr4V2鋼進行常規淬火，試選擇這些鋼的淬火介質及常規的淬火方法：

45鋼: 采用單液淬火法，自來水為淬火介質；

40Cr ：小件采用單液淬火法，油為淬火介質；大件采用雙淬火法，先水后油。GCr15 ：采用單液淬火法，油為淬火介質;W6MO5Cr4V2: 采用分級淬火，淬火介質為空氣。

41、試指出下列工件整體淬火后進行回火的溫度范圍。（1）工模具、軸承、齒輪（2）彈簧

（3）調質處理的軸類、連桿、螺栓

（1）模具、軸承、齒輪：低溫：150-250℃，（2）彈簧：中溫：350-500℃。

（3）軸類、連桿、螺栓：高溫：500-650℃。

42、現對機床齒輪、大直徑的軋輥及進行表面淬火，試選擇感應加熱的類型并指出其頻率范圍。機床齒輪表面淬火加熱—高頻加熱 —100 ~1000 KHZ，大直徑的軋輥加熱—工頻加熱—50 KHZ 推土機齒輪表面淬火加熱—中頻加熱— 0.5~10 KHZ-

43、為了改善低碳鋼的切削性能，應采用何種熱處理工藝？說明原因

因采用正火處理。因為低碳鋼切削性能差的原因是剛中含有較多的F,只有降低F的量才能改善其切削性能。而正火冷卻屬于非平衡冷卻，冷卻速度的增加會使共析反應的溫度降低，從而使P的連增加，F量減少。

44、闡述T8鋼淬火加熱過程中A的形成過程及影響A轉變速度的因素。A的形成過程:A的形核、長大、殘余滲碳體的溶解及A成分的均勻化四個基本過程。影響A轉變速度的因素：

加熱溫度。溫度越高，轉變速度越快

加熱速度。加熱速度快，轉變溫度越高，轉變速度越快

原始組織。原始P組織越細，相界面越多，Fe3C易于溶解，越有利于A的性和長大，使轉變速度越快。合金元素。

Co、Ni增大碳在A中的擴散速度，加快A化過程；碳化物形成元素減慢A的形成過程；Si、Al、Mn不影響A化過程。

45根據共析鋼過冷奧氏體連續冷卻轉變曲線示意圖(圖1)試指出鋼在以下五個區域的狀態? 區域① — Ms與Mf 之間；區域② — BB′線之右； 區域③ — BB′與AA′線之間；區域④ — AA′線之左； 區域⑤ — A1線以上。①A→M區 ②P區 ③A→P區 ④過冷A區⑤A區

到什么組織?連續冷卻轉變曲線的實用意義是什么? Vl:：M 馬氏體V0 :M馬氏體V2：T屈氏體V3：S索氏體 V4：P珠光體

47、簡述影響鋼的淬透性及淬硬性因素。

鋼在淬火時能夠獲得馬氏體的能力即鋼被淬透的深度大小稱為淬透性。其影響因素有： 1).亞共析鋼含碳量↑，C曲線右移，過共析鋼含碳量↑，C曲線左移； 2).合金元素（除Co外）使C曲線右移；

3).奧氏體化溫度越高、保溫時間越長，碳化物溶解越完全，奧氏體晶粒越粗大，使C曲線右移； 4)A的晶粒度，晶粒越細，晶界越多，降低過冷A的穩定性，降低鋼的淬透性 5)未溶碳化物及夾雜物，降低過冷A的穩定性，降低鋼的淬透性A 6)對A實施變形，可以增加鋼的淬透性

淬硬性：主要取決于M提的含碳量。含碳越高，淬硬性愈好。

48、試寫出用20CrMnTi材料制作汽車變速箱齒輪的加工工藝路線，并分析各熱加工工序的作用。或者考題是汽車、拖拉機的齒輪選用20CrMnTi材料，其加工工藝路線為：下料→鍛造→正火→機加工→滲碳、淬火+低溫回火→噴丸→磨削→成品，試分析各熱處理工序及噴丸工序的作用

用20CrMnTi制作汽車變速箱齒輪的加工工藝路線：下料—鍛造—正火—機械加工—滲碳、淬火+低溫回火—噴丸—磨加工—成品

正火：可以細化鍛后的粗大晶粒，調整硬度改善切削加工性能，得到所需要的纖維（流線）組織。滲碳：是提高齒面碳的質量分數（0.8-1.05%）；

淬火的目的是：在齒面得到一定深度的M組織，可提高齒輪表面硬度，提高齒面耐磨性和接觸疲勞強度；

低溫回火的作用是：消除淬火應力，防止磨削裂紋，提高沖擊抗力。

46、若將共析鋼加熱至奧氏體溫度后分別以圖中的冷卻速度Vl、V0、V2、V3、V4進行冷卻至室溫后得噴丸處理：可提高齒面硬度約1-3HRC，增加表面殘余壓應力，從而提高接觸疲勞強度

49、鋼的“TTT”及“CCT”曲線是怎樣獲得的？兩者的區別？影響“TTT”轉變的因素有哪些？如鋼的含碳量的影響？C曲線的實用價值？

答：鋼的過冷奧氏體等溫轉變曲線的開始溫度和終了溫度曲線像英文字母C，它描述了A在等溫轉變過程中，不同溫度和保溫時間下的析出物的規律，成為TTT曲線。而連續冷卻曲線是各種不同冷速下，過冷奧氏體轉變開始和轉變終了溫度和時間的關系簡稱CCT曲線。

相同點：1都具有滲碳體的先共析線 2 相變都有一定的孕育期 3曲線中都有一條相變開始線和一條相變完成線。

不同點：1 CCT曲線中無貝氏體轉變區 2 CCT曲線中發生相變的溫度比TTT曲線中的低 3CCT曲線中發生相變的孕育期比TTT曲線中長 影響因素：1含碳量的影響

隨著奧氏體含碳量的增加，穩定性增強，c曲線右移，所以在熱處理正常加熱條件下，亞共析碳鋼的C曲線，隨含碳量的增加向右移，過共析碳鋼隨含碳量增加，由于有未溶滲碳體存在，促使奧氏體分解，C曲線左移，共析鋼的C曲線最靠右，穩定性最強。2合金元素的影響

除了Co外，所有合金元素的溶入均增加過冷奧氏體的穩定性，使C曲線右移。3奧氏體化溫度和保溫時間的影響奧氏體化溫度越高，保溫時間越長，碳化物溶解越完全，A晶粒越粗大，晶界總面積減少，形核減少，因而使C曲線右移推遲珠光體轉變。4原始組織的影響原始組織越細，易得到均勻奧氏體，使C曲線右移，并使Ms點下降。5應力和塑性變形的影響拉應力促使A等溫轉變，等向壓應力阻礙這種轉變。進行塑性變形也加速奧氏體轉變。實用價值: C曲線是對碳鋼加熱得到A后，在冷卻過程中組織轉變進行分析的工具。

50、減少零件熱處理畸變的主要措施和工藝方法有哪些，并以某一典型零件為例，從減少零件畸變的角度進行熱處理工藝設計

選擇合適的淬火加熱溫度冷卻介質淬火操作方法等40Cr調質畸變

(850+-5)×30s/mm 油冷（600-680）×2-3h 高回火油冷再進行（430+-5）×4-8h空冷

51、GCr15 中合金元素有哪些其含量有多少在鋼中的作用是什么這種鋼在制造業中用于制造那些零件是說明熱處理工藝

Cr 1.5% 提高淬透性滾動軸承鋼大型軸承片

軋制或鍛造-球化退火-機加工-淬火-冷處理-低溫回火-磨削-成品

材基部分

1、試指出5類常用的電熱原件材料，并說明其適應溫度范圍。鐵鉻鋁電熱合金1Cr13Al4，應用于低溫0Cr25Al5,0Cr13Al16Mo2，適應于中溫0Cr27AlMo2，應用于高溫最高1300;鎳鉻電熱合金Cr15Ni60，應用于低溫。Cr20Ni80，應用于1000度以下中溫;SiC電熱元件可在1350度下長期工作，最高溫度可達1500;MoSi2電熱元件，其最高溫度可達1700;石墨電熱元件，真空爐的電熱元件，工作溫度為1400-2800

2、晶體中的位錯有哪兩種類型，位錯在晶體中的運動方式有那兩種，位錯的固溶強化原理是什么？刃位錯與螺位錯。滑移和攀移。固溶強化：1，化學交互作用：一些溶質原子可以偏聚在層錯面附近，形成鈴木氣團，增加位錯擴展的寬度，交滑移困難；增大位錯阻力增大層錯能。

彈性交互作用：由于溶質原子與基體原子半徑不同，彈性模量不同，會造成晶格畸變，這個畸變與位錯應力場發生作用使溶質原子在位錯周圍分布，形成苛氏氣團降低為錯的可動性。

3、真空加熱的特點？當工件進行真空加熱時，為減少合金元素蒸發可采取的有效措施是么？特點：防止氧化，真空脫氣，脫脂作用，真空下元素蒸發作用：其中前三個因素是有利的后一個是不利的，故不是真空度越高越好。措施：將爐內先抽到較高的真空度，隨即充入氬氣或氮氣，使爐內壓力維持在200-26.6Pa，從而達到滿意的結果。

4、請列舉硬度試驗在熱處理質量檢驗和質量分析的應用。硬度檢驗、變形檢驗、外觀及裂紋檢驗、金相組織檢驗（退火、正火及調質處理件的金相組織檢驗、淬火件金相組織檢驗、滲碳件顯微組織檢驗、碳氮共滲件顯微組織檢驗、滲氮件顯微組織檢驗鋼件感應加熱淬火金相組織檢驗、球墨鑄鐵零件感應加熱淬火金相檢驗、高速鋼具金相檢驗）材料化學成分檢驗、力學性能檢驗。質量分析應用：告訴質量管理人員工序是否在控制之中，如果不合格品可查找原因。自動顯示偏差大小并告訴管理人員采取相應措施。顯示工件熱處理過程和質量是否合乎標準進行。

5、何謂過冷度？液態金屬結晶時為什么必須過冷？過冷度與形核率的關系是什么？

液體實際溫度T與理論結晶溫度Tm之差；過冷度越大凝固點驅動力越大，并不是只要低于理論凝固溫度的任何溫度液態轉變為固態的過程就能發生，液相形成固相的晶核必須達到一定的過冷度；形核需要驅動力，所以形核時有一定過冷度，而且越大形核率越大，利于晶體長大。

6、試述殘余應力測試的主要方法和它的基本原理。

應力釋放法：將具有殘余應力的工件進行切割，局部去處等處理，使工件處于平衡狀態的殘余應力，由于此切割或去除而部分釋放，工件會變形，使殘余應力到達新的平衡狀態，磁性法：根據鐵磁材料的感應通量，在殘余應力的作用下與無應力作用時不同，從而利用由磁感應通量的差異來測定殘余應力。X射線應力測試法：利用應力作用下晶面間距的變化作為應變來測量殘余應力。

7、簡述超聲波探傷的原理和特點.頻率范圍是0.5--10MHZ的超聲波具有直線型和速射性，若向被檢材料發射超聲波，在傳播途中遇到障礙（缺陷或其他異質界面），由于發生反射折射散射或吸收等現象，使其方向和強度受到影響，根據這種影響的方式和大小就可以確定缺陷部位的尺寸，物理性質，方向性，分布方式和分布位置等。特點：對面狀缺陷敏感，檢測距離大，檢測裝置小型輕便費用低，檢測結果不直觀，無客觀性記錄，對缺陷種類的判斷需要有高度熟練的技術。

8、減少齒輪熱處理畸變的措施是什么？

適當的預先熱處理，合理的裝入方法，滲碳淬火不經清洗直接回火，采用快速加熱，加心軸淬火，中溫碳氮共滲代替滲碳，微變形鋼種減少齒輪變形，壓床淬火，硝鹽分級和熱油淬火。

9、噴丸強化對材料表面形貌與性能有什么影響？

使零件表面外形發生變化，同時產生大量欒景與位錯，使材料表面發生加工硬化。同時表面吸收高速運動的彈丸的動能后產生塑性流變和加工硬化，使工件表面保留參與應力。總之，使表面硬度大幅度提高，降低表面粗糙度，增加零件的疲勞強度，可以大幅提高疲勞壽命和抗應力腐蝕能力。

10、晶體中的缺陷有哪幾種類型？簡述不同缺陷對材料性能會產生哪些影響。

點缺陷：空位，間隙原子，異類原子。造成物理性能與力學性能的變化，如電阻的增加，密度下降，在高溫下發生蠕變。線缺陷：韌形位錯，螺形位錯，二者的混合位錯。對材料物理性能影響很大，極大影響材料的導熱電阻光學和機械性能，以及其它各種性能指標，如強度塑性。面缺陷：晶界，亞晶界，孿晶界，堆垛層錯，相界。（查不出來，自己編點吧）

11、用擴散驅動力原理解釋上坡擴散與下坡擴散關系？由菲克第一定律看出，擴散的驅動力是濃度梯度。當濃度梯度與化學梯度一致時，進行下坡擴散。反之，上坡擴散

12、氧探頭和紅外分析儀測量爐內氣氛碳勢的原理分別是在怎樣的？特點？相比較氧探頭的優點是什么？（1）氧探頭是利用ZrO2在一定溫度下，在不同的氧濃度的氣氛中會產生一定的電勢，根據公式可計算不同溫度和氧探頭電勢下對應的氣氛氧含量。紅外線分析儀可以對氣CO2含量進行測控。（2）氧探頭特點是，反應速度快，控制精度高，使用方便，壽命短成本較高（3）氧探頭優點是，反應速度快，控制精度高，使用方便。

13、簡述鋼中的硫、磷對鋼性能的影響？硫、磷是生鐵中帶來而在煉鋼是又未能除盡的有害元素，硫不溶于鐵形成硫化鐵，形成共晶體分布在奧氏體晶界上，當鋼材在1000-1200度鍛造或壓制時共晶體會融化是鋼材變脆，沿奧氏體晶界開裂，這就是熱脆。磷在鋼中全部溶于鐵素體中降低鋼的塑性和韌性，特別是低溫韌性使剛在低溫下變脆稱為冷脆。硫還使鋼的偏析嚴重。此外，硫磷均降低鋼的焊接性，需要嚴格控制其含量，另外，磷還可以增強剛在大氣中的抗腐蝕性。

14、什么是奧氏體的熱穩定化？他對制定熱處理工藝有什么實際意義？淬火時因緩慢冷卻或在冷卻過程停留引起奧氏體穩定性提高，而使馬氏體轉變遲滯的現象稱為奧氏體的穩定化。意義：對于大多數剛淬火后冷處理應立即進行以防止由于奧氏體穩定化而降低冷處理效果。

15、簡述減少工件淬火變形和防止變形開裂的主要措施？在保證所要求的硬度條件下，工件淬入冷卻劑后不做擺動，只做淬入方向的直線移動，以減少變形；淬火工件冷至室溫應及時清洗及回火以防止工件開裂。

16、熱處理設備可分為那兩大類？每類包括那些裝置？主要設備和輔助設備。主要設備包括熱處理爐、加熱裝置、表面改性裝置、表面氧化裝置、表面機械強化裝置、淬火冷卻設備、冷處理設備、工藝參數檢測控制儀表。輔助設備：清洗機和清理設備、爐氣氛制備設備，淬火介質循環裝置、起重運輸設備、動力輸送管路及輔助設備、防火除塵等生產安全設備。

17、工件在電阻爐中加熱時熱量支出包括那些方面？結合傳輸原理簡述熱處理電阻爐節能的主要途徑？支出包括加熱工件所需熱量、加熱輔助構建所需熱量、加熱控制氣體所需熱量、通過爐襯的散熱損失、通過開啟爐門的輻射熱損失、通過開啟爐門的溢氣熱損失、其他熱損失。途徑：傳導輻射和對流。

18、什么是復合材料？復合材料的性能有什么特點？

復合材料是指由兩種或兩種以上不同性質的材料，通過不同的工藝方法人工合成的多相材料。性能特點：比強度和比模量高、疲勞強度高、高溫性能優良、減震性能好。

19、何謂陶瓷材料，其性能特點? 陶瓷是無機非金屬材料。是用天然的人工合成的粉狀化合物，通過成型和高溫燒結而制成的多晶固體材料。性能特點：陶瓷材料具有高硬度、耐高溫、抗氧化、耐酸蝕以及其他優良的物理、化學性能。20、何謂斷裂韌性？為了使零件不發生脆性斷裂，設置零件應控制哪三個參數？

斷裂韌性是指材料抵抗裂紋失穩擴展的能力。設置零件應控制：材料的斷裂韌度、工作就力、零件中裂紋半長度a

21、氮碳共滲與滲氮相比，具有哪些特點？

鋼件在鐵氮相圖共析點以下，于氮、碳的介質中加熱，保溫1-4h，使其表面形成鐵的碳氮化合物層與α固溶體的擴散層的熱處理工藝稱為氮碳共滲。該工藝共滲速度較快，表面硬度略低于滲氮，但疲勞性能好。主要用于受沖擊負荷小，要求耐磨、疲勞極限較高及變形小的零件和工模具。

22、簡述熱處理設備的選擇原則：熱處理設備是實施熱處理工藝、保證熱處理質量、節約能源降低成本的基本條件，其原則為：1，選擇設備應滿足熱處理工藝要求，保證產品熱處理質量；2，根據生產批量選擇設備，盡可能擴大設備的使用范圍，提高生產效率；3，熱處理設備能源的選擇應從生產成本、能源供應情況、操作與控制的可能性、環境保護因地制宜的綜合考慮。

23、試述熱處理生產過程質量控制主要內容

答；一熱處理設備管理與質量控制（1設備的選擇2設備的安裝與調試3合理使用設備4設備的檢查與維修5自制設備與改造舊設備6做好計量工作7設備的閑置、封存、啟封和報廢 二熱處理工藝材料的管理與質量控制三熱處理零件的質檢四熱處理操作者技能和責任管理五工序管理和數理統計方法在工序質量控制的應用（1工序管理和工序質量控制2數理統計方法在工序質量管理中的應用）

24、何為疲勞斷裂，疲勞斷口有那三部分組成？何為疲勞極限和過載持久值？影響疲勞抗力的因素可歸納為幾個方面？那些熱處理方法可以有效的提高疲勞極限？

答：1交變載荷下經過較長時間的工作而發生斷裂的現象 2疲勞源區、疲勞裂紋擴展區、斷裂區 3材料經過無限多次應力循環而不斷裂的最大應力叫做疲勞極限過載持久值指材料在高于疲勞極限的應力作用下發生疲勞斷裂的應力循環周次 4載荷類型、材料本質、零件表面狀態、溫度、介質 5表面強化

25、感應加熱電源有那幾種？各有什么特點？各有什么應用？

答：感應加熱電源的種類根據頻率范圍可分為四類：工頻（50hZ）、中頻（小于10khz）、超音頻（10-100khz）、高頻（》100khz）根據電源頻率調制模式的不同又分為機械變頻式機組和靜態變頻器兩種應用：

26、晶體缺陷有那幾種？簡述不同缺陷對材料性能有哪些影響？

分為三大類：點、線、面缺陷點缺陷：空位和間隙原子的運動是晶體內原子擴散的內部原因，院子的擴散就是依靠點缺陷的運動而實現；點缺陷還可以造成金屬物理性能與力學性能的變化，最明顯的是引起電阻的增加，晶體中存在點缺陷時破壞了原子排列規律，使電子在傳導時的散射增加，從而增加電阻。此外空位的存在還使晶體的密度下降，體積膨脹。

空位的存在及其運動是晶體高溫下發生蠕變的重要原因。線缺陷：為錯對晶體強度與斷裂等力學性能有著決定性的作用，同時位錯對晶體的擴散與相變等過程有影響。面缺陷：晶體表面對外來原子能發生物理吸附和化學吸附，吸附的驅動力是降低表面能，表面吸附在工業中有重要意義，是凈化和分離技術的基礎，廣泛應用于三廢治理、輕工、食品及石油化工業等。

27、何為疲勞？與靜載荷斷裂相比，疲勞斷裂有什么特點？

金屬零件或結構在變動應力和應變長期作用下，由于積累損傷而引起的斷裂現象稱為疲勞。

1引起疲勞斷裂的應力低，常常低于靜載下的屈服強度2斷裂時無明顯的宏觀塑性變形，無預兆而是突然地發生，為脆性斷裂，即使在靜載荷或沖擊載荷下有大量的塑性變形的塑性材料，發生疲勞斷裂時也顯示出脆斷的宏觀特征，因而很危險。3疲勞端口能清楚的顯示出裂紋的形成、擴展和最后斷裂三個階段。

28、試簡述零部件選材時的基本原則。

答：在選材時既要選擇材料的使用性能，又要考慮材料的工藝性能和經濟性。1根據材料的使用性能選材：通過分析零件的工作條件及失效分析結果確定零件的主要使用性能，根據零件使用性能要求提出對材料的性能的要求。2根據材料的工藝性能選材：依據不同材料陶瓷、塑料、金屬的工藝性能選材（如金屬的鑄造、壓力加工、焊接性、熱處理工藝性能等）。3根據材料的經濟性選材：要降低零件的總成本，這包括制造成本材料價格、零件自重、加工費、試驗研究費和附加成本，如零件壽命等。

29、簡述延性斷口和脆性斷口的宏觀和微觀形貌的區別。

答：（1）延性斷口①宏觀形貌特征：在裂紋或斷口附近有宏觀的塑性變形，如殘余扭轉角，殘余撓曲、頸縮、鼓包等，斷口呈灰色纖維狀，無金屬光澤和結晶顆粒。②微觀形貌：用SEM或TEM觀察，可見到大面積的韌窩形貌，韌窩分為正斷韌窩、剪斷韌窩和撕裂韌窩三種。（2）脆性斷口：1宏觀形貌：①斷口附近無明顯的塑變 ②斷口呈細瓷狀、較亮，在光線照射下轉動斷口，有時可見發光小晶面③可見到放射棱線或“人字紋”。②微觀形貌：用SEM觀察，穿晶脆性斷口呈解理河流活樣和舌狀花樣和準解理（呈花狀）沿晶脆性斷口呈冰糖狀斷口。30、簡述常規法蘭工藝的流程并說明操作時注意的注意事項。

答：（1）工藝流程為：脫脂一酸洗一發藍一皂化一浸油。（2）操作時的注意事項：1工件裝筐時要避免重疊，最好點接觸，大件要單獨吊掛： 2要嚴格控制餐蘭溶液的濃度、溫度和發蘭時間，定時撿查和調整各工作槽液的成分。3應經常翻動發蘭槽中的工件，可在中途提出工件，用清水漂洗后，抖動后再繼續法蘭；4在向法蘭液加水時要斷電，再將水小心倒入，防止飛濺。在向酸洗槽內加酸時，應沿槽壁小心倒入。5返修工件應重新去油酸洗。

31、何謂材料結晶過冷度?液態金屬凝固時為什么必須過冷?過冷度與形核率的關系? 當液體金屬冷至理論凝固溫度Tm(熔點)時，并不立即凝固而是冷到Tm以下某一溫度才開始結晶。液態材料在理論結晶溫度以下仍保持液態的現象稱為過冷。通常將液體實際溫度T與理論結晶溫度Tm之差稱為過冷度。液態金屬冷卻到Tm之下的某一溫度Tn時開始凝固，過程開始后，由于釋放出結晶潛熱而使溫度回升到略低于Tm的溫度下出現水平段，這時因為結晶潛熱的釋放剛好補償冷卻過程中向外界散失的熱量，這樣凝固過程就在一恒定溫度下完成，冷卻曲線上出現“平臺”，凝固完成后由于沒有結晶潛熱抵消散失的熱量，溫度又繼續下降。凝固過程總是在或大或小的過冷度下進行，過冷是凝固的必要條件。過冷度越大形核率越大，溫度等于熔點，凝固不能進行。

32、對于承受交變載荷的零件，為什么常常采用滲碳、碳氮共滲等化學熱處理或感應淬火等方法強化零件的表面？實際使用的零件大多承受交變彎曲或交變扭轉載荷，零件表面應力最大，促使疲勞裂紋在表面形成。因此，凡使表面強化的一些處理（表面冷變形如噴丸、滾壓、滾壓加拋光和表面熱處理如滲碳、滲氮、感應加熱表面淬火、激光加熱表面淬火等）就成為提高疲勞極限有效途徑。

33、何謂斷裂韌性？指出零件發生脆性斷裂的臨界條件？評定材料抵抗脆性斷裂的力學性能指標—斷裂韌度K1c，他是材料抵抗塑裂紋失穩擴展的能力，單位為MPa點乘（m的二分之一）或MN點乘(m的付二分之三)。為了零件不發生脆斷，設計者可以控制三個參數：材料的斷裂韌度K1c，工作就力和零件中裂紋半長度a。其中任一參數發生變化均可能導致零件發生脆斷。

34、何為疲勞和疲勞極限？試說明典型疲勞斷口的宏觀和微觀形貌的特征？影響疲勞抗力的因素？哪些熱處理方法是提高零件疲勞極限的有效途徑？金屬零件或結構在變動應力和應變長期作用下，由于累積損傷而引起斷裂的現象稱為疲勞。在疲勞試驗中，應力交變循環大至無限次而試樣仍能不破損時的最大應力叫疲勞極限。具有脆性斷裂特征，不發生肉眼可見的宏觀變形；在電子顯微鏡下觀察到的條形花樣。載荷類型，材料本質，零件表面狀態，工作溫度，腐蝕介質。凡使表面強化的一些處理（表面冷變形如噴丸、滾壓、滾壓加拋光和表面熱處理如滲碳。滲氮、感應加熱表面淬火、激光加熱表面淬火等）就稱為提高疲勞極限的有效途徑。

35、金屬在凝固過程中會產生偏析，何謂晶內偏析？晶內偏析對合金性能有什么影響？

鑄造材料在非平衡凝固時產生的晶內偏析也稱枝晶偏析。細小的枝晶間距可使第二相（或夾雜物）顆粒細小，均勻分布，是的金屬強度和塑性顯著提高。但枝晶偏析的存在會引起鑄件力學性能惡化以及抗腐蝕性能降低，通常采用高溫擴散退火來消除這種缺陷。

36、熱處理質量體系主要包括哪些因素？熱處理技術要求一般包括哪些方面？A要明確與熱處理有關的各組織機構、職責和他們之間的關系。B要有完整的作為運作依據的質量體系文件。C要有完善的質量記錄和信息反饋系統，建立熱處理質量檔案。D要對體系的素質和效能進行評價，并有完整的評價標準。E要有熱處理質量體系圖。硬度，其他力學性能指標（1強度和韌度的合理結合2正確處理材料強度、結構強度和系統強度的關系3組合件的強度匹配要合理4表面強化的零件，心表強度硬合理匹配5環境介質的影響）硬化層深度顯微組織的控制標準熱處理允許畸變性零件結構對熱處理工藝性能的影響

37、簡述材料硬度試驗的類型并指出每一類中常用的硬度檢測方法？ 分三類：壓入法、回跳法和刻畫法。壓入法：布氏、洛氏、維氏、努式。回跳：肖氏、里氏。劃刻：莫氏。

38、結合鋼的滲碳而言，簡要分析影響碳原子擴散的因素。

鋼的固溶體的類型：在鋼的滲碳溫度以內鋼有F及A兩種固溶體，從原子擴散角度講，α擴散系數>β擴散系數，但F的最大溶碳量僅為0.0218%，而A的為2.11%,A能溶解更多碳，故鋼的滲碳應選在A 區，（2）擴散組織濃度：根據擴散第二定律，在滲碳層內，碳的濃度梯度越大，則碳原子的擴散速度越大，以此為了提高碳的擴散速度，滲碳時爐內要選擇較高的碳勢。但若碳勢過高，又會在工件表面形成碳黑，從而影響滲碳速度。

39、掃描電鏡的特點及其在顯微分析中的應用。

特點：1.放大倍數可在20倍到數萬倍范圍內連續調節。2.分辨率高。3.景深大，成像立體感強3.可提供多種電子圖像，從而獲得樣品表面的形貌特征、原子系數襯度及成分分布等。5.配備能譜儀、波普儀后可進行微區成分分析應用：1.可進行顯微組織觀察2，可進行特殊試樣的觀察3.微區成分分析4.動態分析

40、熱處理零件質量檢驗包括哪幾個方面？滲碳件顯微組織檢驗包括幾個方面？

1.硬度檢驗。變形檢驗。外觀及裂紋檢驗。金相組織檢驗。材料化學成分檢驗、力學性能檢驗。2.（1）滲氮前原始組織，不允許出現有脫碳層或粗大大回火索氏體（2）滲氮層深度（3）滲氮層脆性（4）滲氮層疏松檢驗

41、什么是低溫脆性？用解理斷裂強度與屈服強度的變化說明此現象？

當溫度低于某一溫度時，材料由韌性狀態轉變為脆性狀態，沖擊值或斷面收縮率急劇下降，斷口特征由纖維狀轉變為結晶狀，斷裂機理由微孔聚集性轉變為穿晶解理型。這種現象被稱為低溫脆性。屈服強度是隨著溫度下降而提高，但是材料的解理斷裂強度卻隨溫度變化很小。遇事兩條相交于一點，交點對應的溫度就是韌脆轉變溫度tk，因為高于tk時，斷裂強度>屈服強度材料受載后先屈服再斷裂，為韌性斷裂；低于tk，外加應力達到斷裂強度，材料表現為脆性斷裂。

42、下列中間相屬于什么類型：MnS WC SiC Cu5Zn8 Mg2Si Cr23C6

MnS、SiC、Mg2Si—正常價化合物、WC—間隙相、Cu5Zn8—電子化合物、Cr23C6—間隙化合物 指出下列鋼的類別：Q235、Q195--普通碳素鋼結構鋼、08F—優質碳素結構鋼、GCr15、GCr15MnMo—滾動軸承鋼、60Si2Mn—彈簧鋼、0Cr13—馬氏體不銹鋼、20CrMnTi—滲碳鋼、QT600-3—球墨鑄鐵、16Mn—低碳低合金結構鋼、W6Mn5Cr9SiMn、W18Cr4V—高速鋼、60Si2Mn—彈簧鋼、Cr12、Cr12MoV—冷作模具鋼、9CrSi—低合金工具鋼、5CrMnMo—熱作模具鋼、T10A—優質碳素工具鋼、38CrMoAl—滲氮鋼、65Mn—彈簧鋼、Cr12MnMo--

43、指出下列合金類別：ZL104、ZL102—鑄造Al-Si合金、MB2—變形Mg合金、ZM3—鑄造鎂合金、TA4—阿爾法-Ti合金、H68—含Cu為68%的Cu-Zn黃銅、QSn4-3—Sn青銅、QBe2—Be青銅、TB2—貝塔-Ti合金

44、試指出常用的6種熱電偶（指出其組成材料）？鎳鉻—鎳鋁、鎳鉻—鎳硅、鐵—康銅、鎳鉻—康銅、銅—康銅、鉑銠—鉑

45、晶粒大小對金屬力學性能有何影響？怎么樣控制鑄件的晶粒大小？

一般情況下晶粒越細小力學性能也越好，因為晶粒越小，晶界越多。晶界處的晶體排列是非常不規則的，晶面犬牙交錯，互相咬合，因而加強了金屬間的結合力。

1、增加環境冷卻能力

2、化學變質法

3、增加液體流動

46、金屬材料的斷口分析內容包括哪些方面？指出該圖中的類別、起始區及擴展方向，斷裂時的應力狀況。(1)斷口的顏色和色澤（2）斷口上的花紋（3）斷口的粗糙程度不同的材料、不同的斷裂方式，其斷口粗糙程度也不同（4）斷口與最大正應力的交角（5）斷口上的材料缺陷如夾雜、分層、折疊、裂紋、疏松，以及由于設計不當造成的應力集中，加工過程中的缺陷，如不正常的表面硬化、表面刻痕等等。

47、在實際鑄造生產中，采用哪些措施控制晶粒大小？變質處理在生產中如何應用？舉例說明。控制晶粒大小的方法：

1、增加環境冷卻能力。

2、化學變質法。

3、增加液體流動。

48、為改善切削加工性能，15Cr,20Cr2Ni4,40Cr,5CrMnMo,GCr15,W18Cr4V鋼應進行何種熱處理？ 15Cr：正火；20Cr2Ni4：正火+回火；40Cr：調質；5CrMnMo：退火；GCr15：球化退火；W18Cr4V：球化退火

49、試分析比較在正常淬火條件下２０、４５、４０Ｃｒ、Ｔ８、６５等鋼的淬透性和淬硬性高低。淬透性由高到低：４０Ｃｒ、Ｔ８、６５、４５、２０；淬硬性由高到低：Ｔ８、６５、４５、４０Ｃｒ、２０。

50、能否用Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ鋼制造冷沖模，為什么？

可以用來做模具，但一般用在要求高強度高耐磨性少沖擊的模具中，但由于它的韌性較差，材質特性脆，價格貴，所以不建議用作冷沖模。51、45鋼經調質處理后要求硬度為217HB～255 HB，但熱處理后發現硬度偏高，問能否依靠減慢回火時的冷卻速度使其硬度降低？若熱處理后硬度偏低，能否靠降低回火時的溫度，使其硬度提高？說明其原因。

不可以，需要調整回火溫度；不可以，需要重新淬火后降低回火溫度

52、中型拖拉機發動機曲軸要求具有較高的強度及較好的韌性，曲軸軸頸要求耐磨性好（50HRC~55 HRC）。（1）選擇材料并寫出鋼號；（2）制定加工制造的簡明工藝路線；（3）說明使用狀態下曲軸的組織和曲軸軸頸表面的組織。

合金滲碳鋼：20CrMnMo 20CrMnTi 20MnVB 工藝路線：下料-鍛造-正火-機械加工-滲碳、淬火+低溫回火-噴丸-磨加工-成品心部組織：細片狀珠光體；表面組織：回火馬氏體

53、使用硝鹽浴爐時，需要注意哪些安全措施？

必須注意防爆等安全措施。在硝鹽浴爐中，任何局部溫度超過595℃時，都可能著火或爆炸，使用溫度應嚴格控制在550℃以下。硝鹽混合物是氧化型的，不應與容易被氧化的材料混合。不應使用微細的碳化材料作硝鹽的覆蓋物，也必須避免滲碳爐出料端所聚集的貪黑對硝鹽浴爐的污染。在處理鎂合金輕金屬時，鹽浴最高溫度有一定規定。

54、某工廠倉庫積壓了許多不知道化學成分的碳鋼(退火狀態)，現找出其中一根，經金相分析發現其組織為珠光體+鐵素體，其中鐵素體占80%，問此鋼材的含碳量是多少？0.77/100=x/80,x=61。60鋼 有一高頻淬火處理的主軸，使用中早期斷裂失效，應進行那些理論檢測才能判斷早期失效原因？硬度（表面，心部）金相（原材料夾雜物、內部、心部、組織、偏析）斷口分析。

55、工件在電阻爐中加熱時熱量支出包括哪些方面？結合傳熱原理簡述熱處理電阻爐節能措施有哪些？

熱量包括：加熱工件所需熱量Q件、加熱輔助構件所需熱量Q輔、加熱控制氣體所需要的熱量Q控、通過爐襯的散熱損失Q散、通過開啟爐門的輻射熱損失Q輻、通過開啟爐門的溢氣熱損失Q溢、其他熱損失Q它。

56、按用途分，合金結構鋼分為哪幾類?并分別列舉兩種鋼號。

1.合金結構鋼：普通低合金結構鋼：Q395、Q375；合金滲碳鋼：20CrMnTi、20CrMnMo；合金調質鋼：40Cr、40CrNiMo；合金彈簧鋼：65Mn、60Si2Mn；滾珠軸承鋼：GCr15、GCr9；

57、如何控制鑄件的晶粒大小? 晶粒越細，材料的強度越高、韌性越好。對鑄件，細化晶粒的方法有：1.增大過冷度；（采用金屬型鑄造的晶粒度要好于砂型）2.采用變質處理；（在澆注前加變質劑）3.在凝固過程中，采用震動方法，如超聲破震動，磁力攪拌等。

58、鑄鐵和碳鋼在成分、組織和力學性能上有哪些主要區別? 鑄鐵與鋼相比： 1.鑄鐵是一種以鐵、碳、硅為基礎的三元合金，含碳量高；2.鑄鐵中一部分碳是以石墨形式存在；3.鑄鐵的抗拉強度、塑性、韌性較低，鑄造性能及切削加工性、減震性較好。

59、真空加熱特點及克服其弊端所應采取的有效措施是什么? ①防止氧化作用②真空脫氣作用③真空脫脂（凈化表面）作用④合金元素的蒸發作用

為減少合金元素蒸發可采取的有效措施是：先將爐內抽至較高的真空度，隨即通入高純度的氬氣或氮氣，使爐內壓力維持在200～26.6Pa的條件下加熱即可。60、斷口的宏觀及微觀形貌的哪些特征可推斷為疲勞斷裂? 典型的疲勞斷口宏觀由裂紋源區、裂紋擴展區、最終瞬斷區組成。疲勞源區：面積較少而平坦，有時呈光亮鏡面，源區一般位于表面，當表面殘余壓應力較高時，裂紋源移向次表面，形成魚眼狀斷口。當表面在類裂紋缺陷時，疲勞裂紋由缺陷處擴展而不存在源區。裂紋擴展區：呈海灘或貝殼花樣;最終瞬斷區：韌窩、準解理、解理、沿晶斷口或混合型。微觀：電子顯微鏡下觀察有條形花樣。61、試說明不同鋁合金強化的手段。

形變鋁合金強化：冷變形強化（加工硬化）、熱處理強化（固溶+時效強化）鑄造鋁合金強化：變質處理（細化組織），固溶+時效，62、通常強化金屬材料的方法有哪些?并說明它們的強化機理。

相變強化：相變形成高位錯密度的馬氏體，使材料得以強化；形變強化：形變能轉變成位錯應變能，使位錯密度升高，晶格發生嚴重的畸變；固溶強化：溶質原子與晶體中的位錯相互作用，阻止位錯運動細晶強化：晶界的增多，減少了位錯運動的自由程，從而使材料得到強化。合金強化：形成合金碳化物，阻止位錯運動;時效強化：時效過程中析出共格的第二相或以彌散分布的第二相，從而阻止位錯運動。

63、當用速鋼W6Mo5Cr4V2制作刃具時，淬火溫度選為1230℃，回火工藝為560℃×3次，試分析這種工藝制定的理論依據。

高速鋼中含有大量W、Mo、Cr、V的難溶碳化物，他們只有在1200℃以上才能大量的溶入A中，以保證淬火、回火后得到高硬度及紅硬性，因此，淬火加熱溫度一般在1220℃以上。而大量合金元素的溶入A中，使鋼的MS及Mf點下移，從而淬火后的組織為：含有較高合金元素的淬火M，未溶合金碳化物及含有較高合金元素的大量殘余A.。大量合金元素的存在，增加了淬火M的回火穩定性及殘余A向M轉變的阻力，導致回火溫度升高。淬火M的分解及殘余A向M轉變造成二次硬化現象。出現二次硬化峰值的溫度是550~570℃。因此選用560℃回火。采用多次回火的原因是由于殘余A的穩定性很強，只有多次回火才能使大部殘余A轉變。

64、何謂斷裂韌度？如何根據材料的斷裂韌度K1c、零件的工作應力6和零件中的裂紋半徑長度a,判斷零件是否發生低應力脆斷？提出斷裂韌性在選材中的意義。

斷裂韌度：在彈塑性條件下，當應力場強度因子增大到某一臨界值，裂紋便失穩擴展而導致材料斷裂，這個臨界或失穩擴展的應力場強度因子即斷裂韌度。

斷裂韌性在選材中的意義：一些高強度鋼制造的構件和中強度鋼制造的大鍛件，由于在材料制備和冷熱加工過程中，不可避免的會產生一些缺陷和裂紋，嚴重時將導致發生低應力脆斷。因此，對于含裂紋的構件，當低應力脆斷為主要危險時，其承載能力已經不是由屈服強度所控制，而是取決于材料的斷裂韌度。必須應用斷裂力學方法進行選材，才能保證安全。

65、對機床主軸有何性能要求？通常選用何種材料制作？用什么熱處理方法？ 要求具有足夠的剛度、強度、耐疲勞、耐磨損以及精度穩定等性能。通常采用38CrMoAl鋼經滲氮處理。

66、何謂同素異構轉變?它在研究鋼材性能中的實際意義是什么？

當外界條件改變時，元素的晶體結構可以發生轉變，這種轉變即同素異構轉變。

實際意義：當晶體結構改變時，金屬的性能往往發生改變，鋼鐵材料可以通過熱處理來改變性能。67、鋼中的熱脆、冷脆、氫脆是怎樣形成的？“應變時效”。

熱脆：硫不溶于鐵，而與鐵形成的硫化亞鐵與γ-Fe形成低熔點共晶體，分布在A晶界上，當鋼材在高溫鍛造或軋制時，共晶體熔化，使鋼變脆，沿A晶界開裂，即熱脆。

冷脆：磷劇烈地降低了鋼的塑性和韌性，特別是低溫韌性，使鋼在低溫下變脆，即冷脆。

氫脆：溶于鋼中的氫聚合為氫分子，造成應力集中，超過鋼的強度極限，在鋼的內部形成細小裂紋。應變時效：在塑性變形時或變形后，固溶狀態的間隙溶質（C、N）與位錯交互作用，釘扎位錯阻止變形，導致強度提高，韌性下降的力學冶金現象。

68、鋼淬火后回火（室溫至700℃）過程中組織主要發生哪些轉變？

?相發生再結晶和晶粒長大，球狀滲碳體粗化，中碳和高碳鋼中再結晶被抑制形成等軸鐵素體。69、何謂馬氏體分級淬火、貝氏體等溫淬火？優點是什么？

分級淬火是將工件從淬火溫度直接冷卻到Ms點以上某一溫度，經適當時間的保溫，取出空冷，以獲得馬氏體組織。優點：減小變形和開裂。鋼材或鋼件加熱奧氏體化，隨之快冷到貝氏體轉變溫度區間(260～400℃)等溫保持，使奧氏體轉變成貝氏體的淬火工藝。優點：加工工件變形小，韌性高。70、馬氏體有哪兩種基本形態？其微觀形態、亞結構及性能有何不同？

板條馬氏體和片狀馬氏體，板條馬氏體：微觀形態，橢圓截面的柱狀晶粒；亞結構：高密度的位錯組成；性能：較高的強度和硬度，而且塑性韌性也較好。片狀馬氏體：呈片狀、竹葉狀主體形態為雙凸透鏡狀；亞結構：細小的孿晶組成；性能：硬度高脆性大

71、什么是低溫脆性現象？試用材料的解理斷裂強度和屈服強度隨溫度的變化說明這一現象。材料的沖擊吸收功隨溫度降低而降低，當試驗溫度低于Tk(韌脆臨界轉變溫度)時，沖擊吸收功明顯下降，材料由韌性狀態變為脆性狀態，這種現象稱為低溫脆性。

屈服強度бs與斷裂強度бc相交，交點對應的溫度為脆性轉變溫度Tk。當Tбc，隨著應力的增加，材料在發生塑性變形之前就發生斷裂，屬于脆性斷裂；當T>Tk時，бc>бs，隨著應力的增加，材料先發生塑性變形，然后斷裂，屬于塑性斷裂。金屬材料在Tk發生脆性轉變。

72、設計人員在選材時應考慮哪些原則？為什么機床齒輪一般選用45或40Cr等材料制造，而汽車齒輪一般選用20CrMnTi、20CrMnMo、等材料制造？指出它們常用的熱處理工藝及最終的得到組織是什么? 1根據零件的工作條件，包括載荷類型及大小，環境條件及主要失效模式等選用材料。2考慮零件的結構，形狀和尺寸大小等新因素，對易產生淬火畸變和開裂的要選用淬透性較好，可以用油淬或水溶性淬火介質處理的材料。3應了解材料熱處理后的組織和性能，有些針對各種熱處理工藝方法開發的鋼種，其處理后的性能和組織會更好。4在保證零件使用性能和壽命的前提下，應當盡量選用可簡化熱處理工序，特別是能夠節省能源的材料，例如采用非調質鋼或采用低碳鋼淬火代替中碳鋼調質等5應重視材料的加工工藝性能，包括鑄造性能，鍛造性能，焊接性能，機械加工性能及熱處理工藝性能。因為汽車在運行過程中對變速齒輪的沖擊比機床要大，也就要求齒輪有更高的韌性，20CrMnTi屬于低合金鋼，在做齒輪時一般采取滲碳淬火，比45或40Cr調質具有更高的內部韌性，45或40Cr屬于中碳鋼或合金鋼，一般沒必要滲碳，熱處理采取調質處理。40cr熱處理工藝：預先熱處理正火或退火處理退火：850度保溫120min 隨爐冷卻最終熱處理淬火加高溫回火淬火：850度保溫80min油冷;高溫回火 500-650 60min保溫空冷 組織回火S 73、何謂低溫脆性？P47為什么大多數中低強度鋼受溫度影響顯著，具有明顯的低溫脆性現象？ 當溫度低于某一溫度時，材料由韌性狀態轉變為脆性狀態，沖擊值或斷面收縮率急劇下降，斷口特征由纖維狀轉變為結晶狀，斷裂機理由微孔聚集性轉變為穿晶解理型。這種現象被稱為低溫脆性。影響材料脆韌轉變的因素有：

1．晶體結構，對稱性低的體心立方以及密排六方金屬，合金轉變溫度高，材料脆性斷裂趨勢明顯，塑性差；2．化學成分，能夠使材料硬度，強度提高的雜質或者合金元素都會引起材料塑性和韌性變差，材料脆性提高；3．顯微組織，顯微組織包含以下幾個方面的影響：晶粒大小，細化晶粒可以同時提高材料的強度和塑性，韌性。細化晶粒提高材料韌性原因為,細化晶粒可以使基體變形更加均勻，晶界增多可以有效的阻止裂紋的擴張，因塑性變形引起的位錯的塞積因晶界面積很大也不會很大，可以防止裂紋的產生；金相組織；

74、熱處理爐的分類原則包括哪些？傳統熱處理爐的主要問題有哪些？ 分類原則爐型

按熱源電阻爐燃料爐煤氣爐油爐煤爐

工作溫度高溫爐（>1000)中溫爐（650~1000）低溫爐（<650)爐膛形式箱式爐井式爐罩式爐貫通式爐轉底式爐管式爐 工藝用途退火爐淬火爐回火爐滲碳爐滲氮爐滲氨爐實驗爐 作業方式間歇式爐連續式爐脈動爐連續式

使用介質空氣介質爐火焰爐可控氣氛爐鹽浴爐油浴爐鉛浴爐液態化爐真空爐 機械形式臺車式爐升降底式爐推桿式爐輸送帶式爐輥底式爐振底式爐步進式爐 問題：升溫慢保溫性差自動化程度低氧化嚴重。75、熱處理質量質量體系應括哪些內容

1明確熱處理有關的各組織結構，組織和他們之間的關系2完整的作為運動依據的質量體系文件3完善質量記錄和信息反饋系統，建立熱處理檔案4對體系的素質和效能進行評價，并有完整的評價標準5有熱處理質量體系圖

76、高速工具鋼金相檢驗包括哪些內容1退火態C化物不均勻性以及脫碳層與評定2淬火晶粒度評級3過熱過少程度及淬火脫碳程度的評定4回火程度的評定 77、列出并簡要說明靜拉伸試驗中最基本的力學性能指標 E 6p 6e 6s 6b derta fai

第二篇：橢圓知識點總結及經典習題

圓錐曲線與方程--橢圓

知識點

一．橢圓及其標準方程

1．橢圓的定義：平面內與兩定點F1，F2距離的和等于常數的點的軌跡叫做橢圓，即點集M={P|

|PF1|+|PF2|=2a，2a＞|F1F2|=2c}；

這里兩個定點F1，F2叫橢圓的焦點，兩焦點間的距離叫橢圓的焦距2c。

（時為線段，無軌跡）。

2．標準方程：

①焦點在x軸上：（a＞b＞0）；

焦點F（±c，0）

②焦點在y軸上：（a＞b＞0）；

焦點F（0,±c）

注意：①在兩種標準方程中，總有a＞b＞0，并且橢圓的焦點總在長軸上；

②兩種標準方程可用一般形式表示：

或者

mx2+ny2=1

二．橢圓的簡單幾何性質：

1.范圍

（1）橢圓（a＞b＞0）

橫坐標-a≤x≤a,縱坐標-b≤x≤b

（2）橢圓（a＞b＞0）

橫坐標-b≤x≤b,縱坐標-a≤x≤a

2.對稱性

橢圓關于x軸y軸都是對稱的，這里，坐標軸是橢圓的對稱軸，原點是橢圓的對稱中心，橢圓的對稱中心叫做橢圓的中心

3.頂點

（1）橢圓的頂點：A1（-a，0），A2（a，0），B1（0，-b），B2（0，b）

（2）線段A1A2，B1B2

分別叫做橢圓的長軸長等于2a，短軸長等于2b，a和b分別叫做橢圓的長半軸長和短半軸長。

4．離心率

（1）我們把橢圓的焦距與長軸長的比，即稱為橢圓的離心率，記作e（），是圓；

e越接近于0

（e越小），橢圓就越接近于圓;

e越接近于1

（e越大），橢圓越扁；

注意：離心率的大小只與橢圓本身的形狀有關，與其所處的位置無關。

小結一：基本元素

（1）基本量：a、b、c、e、（共四個量），特征三角形

（2）基本點：頂點、焦點、中心（共七個點）

（3）基本線：對稱軸（共兩條線）

5．橢圓的的內外部

（1）點在橢圓的內部.（2）點在橢圓的外部.6.幾何性質

（1）點P在橢圓上，最大角

（2）最大距離，最小距離

7.直線與橢圓的位置關系

（1）

位置關系的判定：聯立方程組求根的判別式；

（2）

弦長公式：

（3）

中點弦問題：韋達定理法、點差法

例題講解：

一.橢圓定義：

１．方程化簡的結果是

2．若的兩個頂點，的周長為，則頂點的軌跡方程是

3.已知橢圓=1上的一點P到橢圓一個焦點的距離為3,則P到另一焦點距離為

二．利用標準方程確定參數

1.若方程+=1（1）表示圓，則實數k的取值是

.（2）表示焦點在x軸上的橢圓，則實數k的取值范圍是

.（3）表示焦點在y型上的橢圓，則實數k的取值范圍是

.（4）表示橢圓，則實數k的取值范圍是

.2.橢圓的長軸長等于，短軸長等于,頂點坐標是,焦點的坐標是,焦距是，離心率等于,3．橢圓的焦距為，則=。

4．橢圓的一個焦點是，那么。

三．待定系數法求橢圓標準方程

1．若橢圓經過點，則該橢圓的標準方程為。

2．焦點在坐標軸上，且，的橢圓的標準方程為

3．焦點在軸上，橢圓的標準方程為

4.已知三點P（5，2）、（－6，0）、（6，0），求以、為焦點且過點P的橢圓的標準方程；

變式：求與橢圓共焦點，且過點的橢圓方程。

四．焦點三角形

1．橢圓的焦點為、，是橢圓過焦點的弦，則的周長是。

2．設，為橢圓的焦點，為橢圓上的任一點，則的周長是多少？的面積的最大值是多少？

3．設點是橢圓上的一點，是焦點，若是直角，則的面積為。

變式：已知橢圓，焦點為、，是橢圓上一點．　若，求的面積．

五．離心率的有關問題

1.橢圓的離心率為，則

2.從橢圓短軸的一個端點看長軸兩端點的視角為，則此橢圓的離心率為

3．橢圓的一焦點與短軸兩頂點組成一個等邊三角形，則橢圓的離心率為

4.設橢圓的兩個焦點分別為F1、、F2，過F2作橢圓長軸的垂線交橢圓于點P，若△F1PF2為等腰直角三角形，求橢圓的離心率。

5.在中，．若以為焦點的橢圓經過點，則該橢圓的離心率

．

六、最值問題：

1、已知橢圓，A(1，0)，P為橢圓上任意一點，求|PA|的最大值

最小值。

2.橢圓兩焦點為F1、F2，點P在橢圓上，則|PF1|·|PF2|的最大值為_____，七、弦長、中點弦問題

1、已知橢圓及直線．

（1）當為何值時，直線與橢圓有公共點？

（2）若直線被橢圓截得的弦長為，求直線的方程．

2已知橢圓，(1)求過點（1,0）且被橢圓截得的弦長為的弦所在直線的方程

（2）求過點且被平分的弦所在直線的方程；

同步測試

1已知F1(-8，0)，F2(8，0)，動點P滿足|PF1|+|PF2|=16，則點P的軌跡為（）

A

圓

B

橢圓

C線段

D

直線

2、橢圓左右焦點為F1、F2，CD為過F1的弦，則CDF1的周長為______

3已知方程表示橢圓，則k的取值范圍是（）

A

-1

B

k>0

C

k≥0

D

k>1或k<-14、求滿足以下條件的橢圓的標準方程

(1)長軸長為10，短軸長為6

(2)長軸是短軸的2倍，且過點(2，1)

(3)

經過點(5，1)，(3，2)

5.橢圓的左右焦點分別是F1、F2，過點F1作x軸的垂線交橢圓于P點。

若∠F1PF2=60°，則橢圓的離心率為_________

6已知橢圓的方程為，P點是橢圓上的點且,求的面積

7.若橢圓的短軸為AB，它的一個焦點為F1，則滿足△ABF1為等邊三角形的橢圓的離心率為

8.橢圓上的點P到它的左焦點的距離是12，那么點P到它的右焦點的距離是

9．已知橢圓的兩個焦點為、，且，弦AB過點，則△的周長

10、橢圓＋=1與橢圓＋=l(l>0)有

(A)相等的焦距

(B)相同的離心率

(C)相同的準線

(D)以上都不對

11、橢圓與（0

(A)相等的焦距

(B)相同的的焦點

(C)相同的準線

(D)有相等的長軸、短軸

12.點為橢圓上的動點,為橢圓的左、右焦點,則的最小值為__________,此時點的坐標為________________.感受高考

1．分別過橢圓＋＝1(a>b>0)的左、右焦點F1、F2作兩條互相垂直的直線l1、l2，它們的交點在橢圓的內部，則橢圓的離心率的取值范圍是()

A．(0,1)

B.C.D.2．橢圓＋＝1的焦點為F1、F2，橢圓上的點P滿足∠F1PF2＝60°，則△F1PF2的面積是()

A.B.C.D.3．已知橢圓E的短軸長為6，焦點F到長軸的一個端點的距離等于9，則橢圓E的離心率等于()

4已知點F，A分別是橢圓＋＝1(a>b>0)的左焦點、右頂點，B(0，b)滿足·＝0，則橢圓的離心率等于()

A.B.C.D.5．已知橢圓＋＝1的左右焦點分別為F1、F2，過F2且傾角為45°的直線l交橢圓于A、B兩點，以下結論中：①△ABF1的周長為8；②原點到l的距離為1；③|AB|＝；正確結論的個數為()

A．3

B．2

C．1

D．0

6．已知圓(x＋2)2＋y2＝36的圓心為M，設A為圓上任一點，N(2,0)，線段AN的垂直平分線交MA于點P，則動點P的軌跡是()

A．圓

B．橢圓

C．雙曲線

D．拋物線

7．過橢圓C：＋＝1(a>b>0)的一個頂點作圓x2＋y2＝b2的兩條切線，切點分別為A，B，若∠AOB＝90°(O為坐標原點)，則橢圓C的離心率為________．

8若橢圓＋＝1(a>b>0)與曲線x2＋y2＝a2－b2無公共點，則橢圓的離心率e的取值范圍是________．

9．已知△ABC頂點A(－4,0)和C(4,0)，頂點B在橢圓＋＝1上，則＝________.10．已知橢圓C：＋＝1(a>b>0)的長軸長為4.(1)若以原點為圓心、橢圓短半軸為半徑的圓與直線y＝x＋2相切，求橢圓C的焦點坐標；

.11．橢圓E經過點A(2,3)，對稱軸為坐標軸，焦點F1，F2在x軸上，離心率e＝.(1)求橢圓E的方程；

第三篇：《鋼鐵是怎樣煉成的》知識點習題總結

《鋼鐵是怎樣煉成的》 【作者簡介】：尼·奧斯特洛夫斯基，蘇聯著名的無產階級革命作家。【名著梗概】：《鋼鐵是怎樣煉成的》以作者自己的經歷為基礎，通過描述主人公保爾·柯察金從一個普通工人子弟成長為無產階級親切感人。但是作者又不拘泥于生活事實，對人物和情節做了大量典型化的處理。小說的全部描寫都圍繞著主人公的成長展開，結構緊湊、自然。在刻畫主人公的性格時，又從不同的側面來表現他的優秀品質。

一、現實與虛構相結合，既有強烈的自傳性，又是一部閃爍著理想主義光芒的長篇小說

二、在廣闊的社會歷史背景中刻畫人物，既反映了時代風貌，又成功塑造了保爾柯察金這一無產階級英雄形象

三、小說寫人物以敘事和描寫為主，同時穿插內心獨白、書信和日記、格言警句等，使人物形象有血有肉，洋溢著青春的活力和革命的激情 【人物形象分析】： 保爾：誠實、質樸，無所畏懼，渴望反抗，同時又積極上進，喜愛強不屈。更重要的是他能夠不斷地自我反省，不斷地通自己腦中殘存的舊思想做斗爭。他將自己融人人民大眾中，為了集體的利益甘愿付出自己的一切甚至是生命。他有著純潔、高尚的道德品質，渴望愛情，但有時又不夠勇敢，不敢向所愛的人表達自己的愛意。在幾十年的學習和斗爭中，他成為了一個堅定的無產階級革命戰士，把自己的一切力量和全部生命都奉獻給了建設新世界的偉大事業。保爾精神的核心在于個體生命無私奉獻于社會，將個人的命運與激流勇進的事業相結合；在于他對革命理想的無限忠誠，百折不撓的戰斗精神和積極樂觀的人生態度。朱赫來：一個水兵出身的老布爾什維克。他身體寬大而結實，平時不茍言笑，言語簡單明了，生動易懂。在和保爾一起生活的時間里，他給保爾講了許多革命道理，傳授了許多革命知識，這些對保爾思認真負責。冬妮婭：純潔善良，美麗動人，說話的時候柔聲細語，讓人感覺溫暖、舒適，非常容易親近。在與保爾相處的過程中，她頭腦中沒有什么森嚴的家庭等級觀念，勇于向自己所愛的人表達自己的愛意。但她最終還是沒能從資產階級小姐的出身中跳出來，沒能徹底地改變在自己對各種事物的錯誤認識，與保爾之間的距離越來越遠。麗達：一個優秀的共產黨員,保爾真正深愛的對象.她漂亮,機智,打扮簡單,干練而又勇敢,心地善良而言語堅定,有著頑強的革命意志,她的內心思想豐富,酷愛工作,善于出謀劃策,能夠積極應付突發事件,作.她工作積極仔細認真,富有創造性,能夠很好的理解別人,不會怨

本書是雙目失明、全身癱瘓的全蘇聯作家奧斯特洛夫斯基在病床上歷時三年才寫成的作品。小說以保爾的生活經歷為線索，展現了從1915到1930年前后蘇俄廣闊的歷史畫面和人民的艱苦卓絕的斗爭生活。

閱讀感受：①這是一部閃爍著崇高的理想主義光芒的長篇小說；②成功地塑造了保爾?柯察金這一無產階級英雄形象；③小說寫人物以敘事和描寫為主，同時穿插內心獨白、書信和日記、格言警句等，使人物形象有血有肉。④小說的景物描寫、心理描寫、環境描寫也相當出色，語言簡潔優美，富有表現力。

人物形象及對應的典型情節和性格特征：

人物 相 關 故 事 性 格 特 征

保爾 ? 柯察 金 當過童工，從小就在社會最低層飽受折磨和侮辱。后來在朱赫來的影響下，逐步走上革命道路。其后他經歷了一系列的人生挑戰，使自己越來越堅強。即使在傷病無情地奪走他的健康，使他不得不臥在病床上時，他仍不向命運屈服，而是以頑強的毅力進行寫作，以另一種方式實踐著自己的生命誓言。為理想而獻身的精神、鋼鐵般的意志和頑強奮斗的高貴品質。

保爾形象評價

他在生活底層長大，后來和戰友們一道策馬揚刀，南征北戰，在社會主義建設時期與惡劣的自然條件頑強斗爭，表現了極大的智慧和積極性，當他病魔纏身躺在病床上時則克服困難，開始創作，繼續為黨和人民工作。這個著名的文學形象就是保爾·柯察金，作品是奧斯特洛夫斯基的《鋼鐵是怎樣煉成的》。

【保爾·柯察金】 性格特點：剛毅堅強，有著非凡的奉獻精神和工作毅力。平凡中見偉大，在烈火中成長起來的鋼鐵戰士。

【朱赫來】性格特點：沉著干練，富有組織能力，長期做地下工作。

【冬妮婭】 性格特點：對勞動群眾有同情和同等對待，但對生活更向往安逸。

【麗達】性格特點：善良溫柔，待人大方，對生活不拘泥。

1、閱讀下面的一段文字，回答問題。“人最寶貴的東西是生命。生命對于我們只有一次。一個人的生命應當這樣度過：當他回首往事的時候，他不因虛度年華而悔恨，也不因碌碌無為而羞愧——這樣，在臨死的時候，他能夠說：‘我整個的生命和全部精力，都已獻給世界上最上最壯麗的事業——為人類的解放而斗爭。’”

這段激動人心、被千千萬萬青年人作為座右銘的文字，是出自蘇聯小說《》，這是書中主人公對生命的詮釋

4、保爾·柯察金是前蘇聯長篇小說________中的主人公，他的精神鼓舞了我國千千萬萬的讀者。

5、你知道《鋼鐵是怎樣煉成的》題目的含義嗎？

6、我們生活在這樣的一個年代，可以從保爾身上汲取到什么精神？

7、人們提出“在新時代，要作保爾還是比爾”的新命題。人們把他和比爾·蓋茨相提并論的保爾，就是蘇聯作家奧斯特洛夫斯基

《___________________》中的主人公___________，他受

__________、__________等人物影響很大，經過艱苦的鍛煉，成為共產主義戰士。

8、課外名著閱讀。

《鋼鐵是怎樣煉成的》是教材推薦給中學生的課外閱讀名著之一。這部小說是原蘇聯作家尼古拉·奧斯特洛夫斯基在病榻上歷時三年寫成的。出版后對全世界一代代的青年產生了巨大影響。我們相信你一定讀過這部小說，喜歡小說中的人物和故事。請你回答下面幾個問題：

①《鋼鐵是怎樣煉成的》的主人公是_________

②主人公是在_________ 的影響下逐步走上革命道路。在革命的熔爐中，他從一個工人子弟鍛煉成為無產階級戰士。

③在他身上凝聚著那個時代最美好的精神品質：______________精神，_____________ 的意志，________________________的高貴

品質。

④這部小說回答了作為青年人最迫切需要回答的一個問題，這個問題是：__________________？

答案：

1、⑴《鋼鐵是怎樣煉成的》保爾·柯察金

4、《鋼鐵是怎樣煉成的》5奧斯特洛夫斯基在解釋這部作品的標題時說：“鋼是在烈火里燒、高度冷卻中煉成的，因此它很堅固。我們這一代人也是在斗爭中和艱苦考驗中鍛煉出來，并學會了在生活中不灰心喪氣。”

6、保爾身上體現出他敢于向命運挑戰，有一種自強不息、奮發向上的精神，保爾崇高的革命思想、高尚的道德情操、忘我的獻身精神、堅強的斗爭意志、樂觀的生活的態度以及明確的人生目標的精神都是我們學習的榜樣。

7、《鋼鐵是怎樣煉成》、保爾·柯察金、朱赫來、冬妮婭

8、、①保爾·柯察金②朱赫來③為理想而獻身的精神，鋼鐵般的意志，頑強奮斗的高貴品質。④人的一生應該怎樣度過。《鋼鐵是怎樣煉成的》習題答案

1．在朱赫來的啟發和教育下，保爾懂得了許多關于革命工人階級和階級斗爭的道理。

2．保爾救出了朱赫來后，被貴族的兒子維克托出賣，被白匪關押起來。

3．紅軍攻下了小城謝佩托夫卡，保爾的好朋友謝廖沙參軍了，當了團區委書記。

4．保爾最愛讀英國小說《牛虻》，敬佩主人公的斗爭精神。

5．“這些人是無價之寶，鋼鐵就是這樣煉成的”是朱赫來到修鐵路的工地視察視察時說的。

6．“難道你不能在政府里搞一個比挖土強一點的差事嗎?我還以為你當上了委員或委員一類的首長呢”這是冬妮婭對保爾說的。

7．“可現在呢，你渾身都是樟腦味兒”是保爾對冬妮婭說的。

8．在鐵路就要修完時，無情的傷寒和大葉性肺炎最終奪去了保爾的戰斗力。

9．保爾因在神父家補課時，把一撮煙末撒在神父家的做復活節糕用的面團上而被校長開除。

10．保爾在發電廠工作時結識了紅軍撤退時留下的老水手朱赫來，正是在這位老水手的教育下，他才走上了革命的道路。

11．保爾的一生中有三位非常重要的女性，他的初戀情人冬妮婭，在鐵路總工廠任共青團書記時認識的麗達，以及他的妻子達雅。

12．保爾因在神父家補課時，把一撮煙末撒在神父家的做復活節糕用的面團上而被校長開除。

13．保爾最后的著作是《暴風雨所誕生的》。

14．保爾在黑海療養所企圖自殺未遂，又找到了新的生活目標，他要靠文學創作回到隊伍中去，他把寫的小說寄往柯托夫斯基師征求意見，但書稿在途中丟失，他不氣餒，重新開始創作，小說最終獲得了成功。

15．《鋼鐵是怎樣煉成的》通過保爾的成長經歷，描繪了從第一次世界大戰起，經十月革命、國內戰爭到經濟恢復時期廣闊的社會畫面，被譽為“生活教科書”。

16．人們提出“在新時代，要做保爾還是比爾”的新命題。與比爾·蓋茨相提并論的保爾，就是蘇聯作家奧斯特洛夫斯基《鋼鐵是怎樣煉成的》中的主人公保爾·柯察金，他受朱赫來等人影響很大，經過艱苦的鍛煉，成為共產主義戰士。

17．保爾以自己的畢生精力，實踐了自己的生活原則：人最寶貴的是生命，生命每個人只有一次。人的一生應當這樣度過：當他回首往事的時候，不因虛度年華而悔恨，也不因碌碌無為而羞恥——這樣，在臨死的時候，他能夠說：“我的整個生命和全部的精力，都已經獻給了世界上最壯麗的事業——為人類的解放而斗爭。”這是保爾戰斗一生的真實寫照，也是他革命樂觀主義的深刻概括。

19．我們生活在這樣的一個年代，可以從保爾身上汲取到什么精神? 保爾身上體現出他敢于向命運挑戰，自強不息、奮發向上的精神，保爾崇高的革命思想、高尚的道德情操、忘我的獻身精神、堅強的斗爭意志、樂觀的生活態度及明確的人生目標都是我們學習的榜樣。

20．用一句話評價《鋼鐵是怎樣煉成的》這部小說。

《鋼鐵是怎樣煉成的》是一部描寫蘇聯十月革命后第一代蘇維埃青年在布爾什維克黨的領導下，為恢復國民經濟，鞏固新生的蘇維埃政權，同國內外敵人及各種困難進行頑強斗爭的優秀小說。

21．《鋼鐵是怎樣煉成的》這部小說給你印象最深的故事是哪一個?用簡短的語言概括出來。

在修筑鐵路中，保爾所在的潘克拉托夫小隊“拼命走在前頭”，以“瘋狂的速度”進行工作；保爾全身癱瘓、雙目失明后，非常苦惱，不能自拔。他產生了自殺的念頭。他以堅強的毅力克服悲劇命運的打擊，開始了為爭取歸隊而進行的斗爭等故事。

22．《鋼鐵是怎樣煉成的》這部小說給你印象最深的人物是誰?他們有怎樣的性格特點?

保爾；謝廖沙——保爾童年時的朋友，紅軍戰士，共青團區委書記；瓦莉亞——謝廖沙的姐姐。共青團員；麗達——紅軍師政治部工作人員，共青團省委常委；伊萬·扎爾基——紅軍戰士，共青團區委書記；伊格納特·潘克拉托夫——碼頭工人，貨運碼頭共青團書記；奧庫涅夫——機車庫共青團書記，共青團區委書記；朱赫來——水兵，黨的地下工作者，省肅反委員會主席，軍區特勤部副部長。性格特點略

《鋼鐵是怎樣煉成的》復習指導與訓練

■福州市請根據課外閱讀的外國名著，補全下面的名人對聯。（3分）

上聯：搏命運風浪奏出一支支悲壯的樂曲(貝多芬)下聯：煉鋼

鐵意志__________________(奧斯特洛夫斯基)參考答案示例：寫下一頁頁輝煌的篇章

■上虞市名著閱讀填空。（2分）保爾·柯察金是前蘇聯作家寫的長篇小說《》中的主人公，他的事跡鼓舞了我國千千萬萬的讀者。

參考答案：奧斯特洛夫斯基 《鋼鐵是怎樣煉成的》

第四篇：熱處理總結

熱處理基礎知識培訓

——學習總結

一、熱處理定義

熱處理是將金屬材料放在一定的介質內加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內部的金相組織結構,來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。

二、熱處理工藝的特點 金屬熱處理是機械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學成分，而是通過改變工件內部的顯微組織，或改變工件表面的化學成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點是改善工件的內在質量，而這一般不是肉眼所能看到的。

為使金屬工件具有所需要的力學性能、物理性能和化學性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機械工業中應用最廣的材料，鋼鐵顯微組織復雜，可以通過熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學、物理和化學性能，以獲得不同的使用性能。

三、常見熱處理概念

1． 正火：將鋼材或鋼件加熱到臨界點上的適當溫度保持一定時間后在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。2． 退火：將亞共析鋼工件加熱至20—40度，保溫一段時間后，隨爐緩慢冷卻（或埋在砂中或石灰中冷卻）至500度以下在空氣中冷卻的熱處理工藝。

3． 固溶熱處理：將合金加熱至高溫單相區恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中，然后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。

4． 時效：合金經固溶熱處理或冷塑性形變后，在室溫放置或稍高于室溫保持時，其性能隨時間而變化的現象。

5． 固溶處理：使合金中各種相充分溶解，強化固溶體并提高韌性及抗蝕性能，消除應力與軟化，以便繼續加工成型。

6． 時效處理：在強化相析出的溫度加熱并保溫，使強化相沉淀析出，得以硬化，提高強度。

7． 淬火：將鋼奧氏體化后以適當的冷卻速度冷卻，使工件在橫截面內全部或一定的范圍內發生馬氏體等不穩定組織結構轉變的熱處理工藝。

8． 回火：將經過淬火的工件加熱到臨界點以下的適當溫度保持一定時間，隨后用符合要求的方法冷卻，以獲得所需要的組織和性能的熱處理工藝。

9． 鋼的碳氮共滲：碳氮共滲是向鋼的表層同時滲入碳和氮的過程。習慣上碳氮共滲又稱為氰化，目前以中溫氣體碳氮共滲和低溫氣體碳氮共滲（即氣體軟氮化）應用較為廣泛。中溫氣體碳氮共滲的主要目的是提高鋼的硬度，耐磨性和疲勞強度。低溫氣體碳氮共滲以滲氮為主，其主要目的是提高鋼的耐磨性和抗咬合性。

10． 調質處理：一般習慣將淬火加高溫回火相結合的熱處理稱為調質處理。調質處理廣泛應用于各種重要的結構零件，特別是那些在交變負荷下工作的連桿、螺栓、齒輪及軸類等。調質處理后得到回火索氏體組織，它的機械性能均比相同硬度的正火索氏體組織為優。它的硬度取決于高溫回火溫度并與鋼的回火穩定性和工件截面尺寸有關，一般在HB200—350之間。

11． 釬焊：用釬料將兩種工件粘合在一起的熱處理工藝。

四、熱處理分類

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬采用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。鋼鐵是工業上應用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為復雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。

整體熱處理是對工件整體加熱，然后以適當的速度冷卻，獲得需要的金相組織，以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

第五篇：熱處理總結

第九章

熱處理三要素：加熱溫度 + 保溫時間 + 冷卻方式

合金元素的總結

對奧氏體晶粒影響方面，1、能形成碳化物，減少鋼中和奧氏體中碳濃度的合金元素，Cr、Mo、W、V、Ti、Zr、Nb。

2、Mn、N、P、C會粗化晶粒（另外，P使鋼冷脆，S使鋼熱脆，因此，鋼中常常以N、P、S的多少衡量是否為優質鋼）。

3、其他元素則基本上對晶粒無影響。

4、Al、Si、Cu、Co、Ni通常溶于鐵素體或奧氏體中，起固溶強化作用，有的可能形成非金屬夾雜物和金屬間化合物，如Al2O3、AlN、SiO2、Ni3Al。

5、除了加1中合金元素細化奧氏體晶粒外，工藝上方法（也是熱處理獲得細晶粒組織的原理）：允許的范圍內奧氏體化溫度盡量低+快速加熱（增加過熱度，使形核率>長大速度來獲得細晶粒）+短時保溫+快速冷卻（多次快速加熱快速冷卻效果更好）的方法來獲得非常細小的奧氏體晶粒。

6、增加回火脆性的元素：Cr、Mn、Ni、B。

7、降低回火脆性的元素：WMo。

冷卻方式總結

冷卻方式總的分為等溫和連續兩種方式。

等溫冷卻（TTT曲線）產物：粗珠光體（700~650℃保溫），索氏體（650~600℃保溫），托氏體（600~550℃保溫）；

上貝氏體（550~350℃保溫），下貝氏體（350~Ms共析鋼（0.77%）大概230℃左右保溫，Ms點和含碳量成反比：0.1%-500℃，0.6%-280℃，0.8%-230℃，1.0%-200℃）板條馬氏體（Ms~200℃保溫），片狀馬氏體（200~Mf℃保溫），一般我們想盡可能多的獲得板條狀Ms，方法是減少奧氏體中的含碳量。因此，中低碳鋼易形成板條狀Ms，高碳鋼易形成片狀Ms。

對中碳鋼，由于含有板條和片狀Ms的混合物，可采取均勻奧氏體成分，消除富碳區的方法（高溫加熱使奧氏體成分均勻后—快速淬火冷卻），來得到幾乎全部的板條Ms。

對高碳鋼，由于奧氏體中碳含量很高，因此只能采取盡可能使碳少溶解在奧

氏體中的方法（較低溫度快速、短時間加熱淬火），獲得較多板條Ms。

相反，奧氏體中的合金元素會細化晶粒，因此會增大形成片狀Ms可能性。

常見符號總結

HRB屈服強度HRC洛氏硬度HBW布氏硬度（一般HRC=HBW/10σb抗拉強度σs 屈服強度δ延伸率（δ>5%為塑性材料）ψ斷面收縮率σe 彈性極限a k沖擊韌性值（鋼材一般為34）

第十章

一般材料加工流程

冶煉—澆鑄—均勻化退火（如果鑄件有成分偏析或者枝晶偏析）—鍛造扎制（熱加工，常產生魏氏組織、帶狀組織、晶粒粗大等缺陷，P122）—預備熱處理（正火或退火，便于下步加工）—機械加工（不是塑性加工，只是改變尺寸）—最終熱處理（淬火+回火，調節強韌度、硬度、耐磨性等）—精加工—穩定化處理（包括尺寸、精確度等，如對應力或精度要求極高的工件進行去應力退火）

熱處理工藝總結

1、一般情況下，熱處理工藝分為：①預備熱處理（正火或退火，正火優先）目的是使鑄件、焊件、鍛件的成分均勻和消除內應力，提供合適的切削加工硬度（180~250HBW切屑性能較好），為下道工序做準備；但是受力不大、性能要求不高的零件，選正火作最終熱處理。②最終熱處理（淬火+回火）。

2、熱處理工藝定義。正火：將鋼加熱到奧氏體化溫度30~50℃，保溫后空冷得到珠光體類組織的熱處理工藝。

退火：將鋼加熱到Ac1溫度以上或以下，保溫后爐冷（或爐冷到600℃以下空冷）得到室溫平衡狀態組織（相圖）的熱處理工藝。

淬火：將鋼加熱到Ac3或Ac1以上一定溫度（得到細小的奧氏體為依據），保溫后以大于臨界冷卻速度冷卻得到馬氏體（或下貝氏體）的熱處理工藝。

回火：將淬火鋼加熱到A1以下，使其轉變為穩定的回火組織，并以適當的方式冷卻的工藝過程。

退火、正火工藝總結

正火：（壓共析鋼：Ac3+30~50℃，（過）共析鋼：Accm+30~50℃，合金鋼：Ac3+100~150℃），保溫時間：T= K?D min（K為1.5~2min/mm，D為工件有效厚度），采用空冷，室溫組織：鐵素體（少量）+珠光體（較細，因為冷速較快），提高硬度，便于機械加工；消除魏氏組織（針片狀）、帶狀組織，細化晶粒。均勻化退火:（Ac3或Acm以上150~300℃）。碳鋼一般為1100~1200℃，合金鋼一般為1200~1300℃，保溫時間一般為10~15h成本高，除非成分有區域偏析或較大的枝晶偏析才用，后加正火補充。完全退火:（Ac3+20~30℃），保溫時間：T= K?D min（K為1.5~2min/mm，D為工件有效厚度），采用爐冷，室溫組織：鐵素體+珠光體。用于消除魏氏組織（針片狀）、帶狀組織，細化晶粒（相對組織而言）；亞共析鋼的預備熱處理，均勻成分，消除加工硬化，降低硬度，為下一步切削加工做準備。

球化退火:（Ac1+20~30℃，即：750~780℃），一般保溫2~4h，采用空冷。效果分為一次退火＜等溫退火＜往復退火三種，室溫組織：球狀珠光體（粗珠光體，因為冷速慢）。用于（過）共析鋼或合金鋼的預備熱處理，均勻成分，消除加工硬化，降低硬度，為下一步切削加工做準備。

再結晶退火:（0.35~0.4）Tm（K）+100~200（℃），一般鋼材650~700℃，保溫1~3h，采用空冷。室溫組織：變形晶粒變成原始的等軸晶。用于鋼材或合金冷變形的中間退火，消除加工硬化，降低硬度，但是如果變形量過大或處于臨界變形度（2%~10%）時，要采用正火或完全退火代替便于消除加工硬化。

去應力退火:在再結晶溫度以下，一般鋼為500~600℃，保溫3min/mm；一般鑄鐵為500~550℃，保溫6min/mm，去應力退火冷卻要盡量緩慢，以免產生新應力。室溫組織：珠光體（索氏體）。去應力退火用于消除鍛件、鑄件、焊件、鋼件冷加工等消除應力，防止工件變形或開裂。

退火、正火工藝選用總結

1、含碳量小于0.5%成本低；

2、含碳量0.5%~0.75%的亞共析鋼預備熱處理：完全退火；

3、（過）共析鋼或合金鋼預備熱處理：球化退火（無網狀碳化物），正火+球化退火（有網狀碳化物）。

4、工件對受力、性能要求不高的，即不必進行調質處理的，直接用正火作為最終熱處理。

5、鋼的使用性能和工藝性能滿足的條件下，應盡可能的用正火代替退火。

鋼的淬火總結

1、淬火加熱溫度。總的來說淬火加熱溫度的選擇應以得到均勻細小的奧氏體晶粒為原則。亞共析鋼：Ac3+30~50℃，（過）共析鋼：Ac1+30~50℃（原因見書P285），低合金鋼：比相應碳鋼高50℃左右，高合金鋼更高，因為奧氏體化更困難。

2、保溫時間：T= a k′?D min（碳鋼a為1.5~2min/mm，同前面的K，k′為裝爐系數，一般箱式爐為1.0~1.5min/mm，視不同爐子和裝入量而定，D為工件有效厚度。）

3、淬火介質。總的來說，碳鋼為水冷，合金鋼為油冷。

4、淬火方式。分為：單液淬火，雙液淬火，分級淬火，等溫淬火。一般來說用單液淬火，只有形狀復雜、尺寸很小的工件才用分級淬火或等溫淬火。

5、淬透性、淬透層深度、淬硬性區別。

鋼的回火總結

1、回火溫度 P324。

150~250℃，回火馬氏體；最好在200℃稍高，防止生成片狀Ms（有顯微裂紋，脆性大），過高會發生第一類淬火脆性（250~350℃之間）。

應用：低碳（合金）鋼選用低溫回火，得到回火Ms，綜合性能較好，用于鍋爐和壓力用器；

高碳鋼低溫回火，得到回火Ms，得到高強度、高硬度、高耐磨性，但塑形差，用于工具、量具、滾動軸承（需耐磨）、滲碳件等材料。

在條件允許下，用等溫淬火得到下貝氏體比低溫回火性能好得多，但是成本高，因此用于低溫回火脆性的鋼種。

350~500℃，回火托氏體，淬火應力基本消除。

應用：高碳（合金）鋼選用中溫回火（350℃）得到彈性較高，因此一些彈性鋼件都要采用中溫回火，也用于熱鍛模具。

500~650℃，回火索氏體；防止發生第二類淬火脆性，應用：中碳（合金）鋼常采用調質處理，得到很好的綜合性能。一般用于中碳鋼和低合金鋼制作重要零件，比如，軸類、齒類、機床主軸等。

2、回火冷卻方式。

①一般工件回火后一般采用空冷；

②一些重要零件，為了防止產生新應力、變形、開裂等，采用爐冷等緩慢冷卻；

第十一章

鋼的分類總結

鋼按用途分類：結構鋼、工具鋼、特殊性能鋼；

結構鋼：又分為工程用鋼[碳素結構鋼、低合金高強度用鋼]和

機器零件、構件用鋼，包括：滲碳鋼（表層高強度硬度、耐磨性、抗疲勞強度，心部高強韌性，主要用于齒輪；低碳合金鋼表面滲碳，淬火低溫回火）、調質鋼（綜合性能高，主要用于軸類、連桿，中碳鋼，調質處理）、彈簧鋼（高碳鋼，淬火350℃回火）、軸承鋼（高強度硬度、耐磨性、抗疲勞強度高碳鋼；淬火低溫回火）。

常見的工程結構鋼：型材、棒材、板材、管材、帶材，由于他們都需要冷變形和焊接，采用低碳低合金鋼；由于尺寸大、形狀復雜，因此大部分工為熱軋空冷（正火），室溫組織：鐵素體加少量珠光體。

工具鋼（高碳鋼，一般均為淬火加低溫回火，但合金含量越高淬火回火溫度越高，強韌度均越好。比如，淬回火溫度：碳素工具鋼（780℃+200℃）<低合金刃具鋼

（830℃+250℃）<高速鋼（1230℃+550℃）；總體要求高硬度、高耐磨性，一定的強度韌性；

高速鋼還需要高熱硬性，熱鍛模具需要高韌性，量具鋼需要尺寸穩定性），用于制造各種加工工具，按用途分為：刃具鋼（碳素工具鋼、低合金刃具鋼、高速鋼）模具鋼（冷鍛模具、熱鍛模具：調質處理）、量具鋼（淬火后需冷處理，最后需去應力退火）。

特殊性能鋼，不銹鋼（一般為低碳鋼，分馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、鐵

素體不銹鋼，其中奧氏體不銹鋼性能優良、最常用）按化學成分分類：碳素鋼（低碳鋼wc≤0.3%、中碳鋼0.3%≤wc≤0.6%、高

碳鋼wc≥0.6%）、合金鋼（低合金鋼w≤5%、中合金鋼5%≤wc≤10%、高合金鋼wc≥10%）。

按顯微組織分類：珠光體鋼、貝氏體鋼、馬氏體鋼、奧氏體鋼（室溫下為單

相的奧氏體組織）、鐵素體鋼（室溫下為單相的鐵素體組織）等；

按品質分類，主要以鋼中含有害雜質P、S的含量來分類：普通質量鋼、優

質鋼（優質碳素結構鋼wp、ws均≤0.035%、優質合金結構鋼wp、ws均≤0.035%）高級優質鋼（高級碳素結構鋼wp、ws均≤0.030%、高級合金結構鋼wp、ws均≤0.025%）、特級優質鋼；

常見鋼的編號(P307)

碳素結構鋼（Q）低合金高強度鋼（Q）碳素工具鋼（T）

滾動軸承鋼（G）焊接用鋼（H）易切削鋼（Y）

鑄鋼（ZG）鍋爐用鋼（g）橋梁用鋼（q）

沸騰鋼（F）半鎮靜鋼（b）鎮靜鋼（z）