热处理工程师必备的热处理基础知识(2)

41、 贝氏体等温淬火是什么？

加热奥氏体化钢或钢件， 快速冷却至贝氏体转变温度范围(260-4000℃）等温保持， 将奥氏体转化为贝氏体的淬火工艺。常见的淬火工艺。

42、 喷丸强化是什么？对材料的表面形状和性能有什么影响？

利用 在室温下，高速喷射的小弹丸撞击喷涂件表面， 在再结晶温度下，表面材料产生弹性塑性变形， 残余压应力大， 从而提高工件的表面强度， 疲劳强度和抗应力腐蚀能力。硬化工件表面的塑性流变和加工， 大大提高了材料表面的硬度。降低材料表面粗糙度，保留工件表面的残余压力应力， 因此，材料的疲劳强度可以大大提高， 疲劳寿命和抗应力腐蚀能力。

43、 常用的淬火有哪些？谈谈淬火方法的选择原则。

1） 单介质淬火：碳钢工件用水冷却， 合金钢和合金工具钢用油冷却；

2） 双介质；形状复杂易变的工件；

3） 工具磨具钢采用预冷淬火， 可减少其变形和开裂；

4） 工具钢分级淬火， 减少变形和开裂；

5） 等温淬火；变形小， 高韧性合金钢工

件。

44、 钢的本质晶粒度是多少？

本质晶粒度是指标准试验方法 930℃足够的保温时间(3-8)h 后） 确定晶粒大小。

45、 小奥氏体晶粒加热时应采取哪些措施？

措施：冷却， 减少保温时间， 提高加热速度， 在钢中加入强碳， 氮化物形成元素

46、 魏氏组织是如何形成低合金钢的？其组织特征是什么？

对于含碳量 Wc 低于 0. 6%的碳钢或低碳合金钢，在奥氏体晶粒较厚和一定冷却速度下， 首先，分析铁素体呈片状或粗羽毛状沉淀， 所谓魏氏体组织。

47、 魏氏组织对钢的性能有什么影响？热处理时如何避免魏氏组织？

1） 机械性能下降， 如韧性下降。

2） 冷却等温 工艺， 确保奥氏体在一定温度范围内的冷却速度和过冷

48、 分析轴零件， 长板零件， 截面零件相差较大， 套筒和薄壁环形零件， 工件有凹面淬火操作方法。

轴部件应垂直淬火成冷却剂。长板工件应水平淬火成冷却剂。截面部件差异较大的部件应先将截面较大的部件淬火成冷却剂。套筒和薄壁环部件应沿轴向淬火成冷却剂。凹面工件应将凹面淬火成冷却剂。

49、 感应加热的基本原理是什么？如何根据零件要求的硬化层深度选择更佳电流频率？

感应加热表面淬火 在工件中产生一定频率的感应电流

一般情况， 硬化层深度为 0. 5～2mm 时， 宜选用 10kHz上述高频电源：硬化层深度为 1. 0～4. 0nm 时， 宜选用 8～3kHz 电源；硬化层深度为 4. 0mm 以上， 可选用 1～2. 5kHz 电源。当零件面积或直径较大时， 可选较低频率：相反，加热面积或直径较小的零件可选择较高频率。

50、 球墨铸铁等温淬火目 的是什么? 等温淬火后的组织是什么？

目 球墨铸铁奥氏体化后，在贝氏体转化区等温淬火，以获得良好的力学性能和小畸变。 下贝氏体等温淬火的等温温度为 260～300℃：上贝氏体等温淬火的等温温度为 350-400℃。

51、 简要介绍了透射电子显微镜成像的原理和特点

光学显微镜与光学显微镜基本相同，

52、 与钢相比, 铸铁相变的特点是什么？

与钢不同， 铸铁在相变过程中， 由于温度和化学成分的影响，碳通常需要远距离扩散， 并对相变过程和相变产品的碳含量产生相当大的影响。

53、 减少零件热处理畸变的主要措施和工艺方法是什么？

减少应力集中，减缓加热， 冷却速度；合理码放零件；选择合适的工具。

54、 钢材在热处理过程中脆化的主要原因

还有解决方案。

①过分析钢奥氏体化后冷却速度慢出现网状二次渗碳体时， 增加钢的脆性， 脆性网状二次渗碳体在空间上分离塑性， 无法发挥其变形能力。解决方案， 重新加热正火， 提高冷却速度， 抑制脆性相的沉淀。

②淬火马氏体在低温回火时会出现**种回火脆性， 高温回火有第二种回火脆性， **类回火脆性不可避免， 第二类回火脆性， 可重新加热到原回火温度， 然后快速冷却恢复韧性。

③等温淬火时，上贝氏体韧性降低， 下贝氏体可以解决重新奥氏体化后降低等温的问题。

④奥氏体化温度过高， 晶粒粗韧性降低。例如，过分析钢淬火温度过高， 晶粒粗大， 获得厚片状马氏体时， 韧性降低；奥氏体晶粒粗大， 魏氏组织脆性增加。可通过细化晶粒来解决。

55、 试着指出热处理后渗碳件的三个缺陷， 并分析其原因和预防措施。

1） 淬火后硬度低：主要是深表面碳浓度低或表面脱碳；淬火工艺不合理， 奥氏体未淬火或残留过多。

2） 主要原因是炉温低， 时间短， 或炉内气氛循环不良， 零件表面不干净， 工件表面积碳过高；提高渗碳的温度和时间， 安装前清洁工件表面， 合理控制碳势。

3） 渗透层出现大型网状碳化物，主要是表面碳浓度过高， 降低渗剂活性， 严格控制碳势。

56、 汽车、 选用拖拉机齿轮 20CrMnTi 材料， 加工工艺路线如下：

下料、 锻造、 正火、 机加工、 渗碳、 淬火 低温回火、 喷丸、 磨削成品， 分析各热处理工艺的作用。

正火-消除锻造应力， 使组织均匀， 调整硬度，改善切割

削加工性。

提高齿面碳浓度， （0. 8~1. 05%C）

淬火-提高齿面硬度，获得一定的淬火层深度， 使表面得到 M 回火 合金碳化物 γ 硬度高(58)~62HRC）、 高耐磨、 强度高，韧性强。提高齿面耐磨性和接触疲劳强度， 牙心得到 M 回火 F， 强韧性高。

低温回火-消除淬火应力， 防止磨削裂纹， 提高冲击抗力。

57、 钢淬火是什么意思？

钢淬火是钢 加热到 临界温度 Ac3(亚共析钢 ) 或Ac1(过共析钢) 以上温度， 保温一段时间， 奥氏体化的全部或部分， 然后以大于临界冷却速度的冷却速度快速冷却 Ms 以下(或 Ms 附近等温) 马氏体(或贝氏体) 转换热处理工艺。

58、 以碳钢为例， 淬火过程中钢的组织及其形成温度范围， 组织形态， 亚结构及性能。

亚分析钢：加热温度 Ac3 (30~50) ℃， 组织为 A 未溶 K，快冷至 550℃以下， 350℃以上正常组织为位错， 性能：强度、 硬度高， 塑性韧性好。

过分析钢：加热温度 Ac1 (30~50) ℃， 组织为 A 未溶 K，快冷至 200℃以下， 正常组织为：片状 M 残余 A 未溶 K，其亚结构为双晶， 性能：硬度高， 脆性大。

59、 马氏体分级淬火

加热奥氏体化钢或工件， 上马氏体点的液体介质(盐浴或碱浴)低于钢上马氏体点 中， 在钢件内外层达到介质温度后，保持适当的时间取出空冷， 获得马氏体组织的淬火工艺， 又称分级淬火。用于合金工具钢和小截面碳工具钢， 可减少变形和开裂。

60、 热浴淬火

工件只浸入 150~180℃冷却硝盐火碱， 停留时间等于总加热时间的三分之一到二分之一， 更后取出空气冷却。

61、 贝氏体等温淬火

加热奥氏体化钢或钢件， 260~400℃） 等温保持， 将奥氏体转化为贝氏体的淬火工艺。有时也被称为等温淬火。该工艺可用于小变形， 合金钢工件韧性高。

62、 已知 GCr15 钢精密轴承的加工工艺路线如下：

下料，锻造， 超细化处理， 机加工、 淬火、 冷处理、 回火、 稳定处理。超细化处理简介， 淬火， 冷处理， 回火、稳定处理等主要热处理工艺参数 采用该工艺的目的。

预备热处理：1050℃×20~30min， 高温固溶后 320~340℃×2h 等温再升温至 735~740℃×3h 炉冷至 600℃空冷有利于改善淬火后获得小针马氏体组织， 并能提高冲击韧性， 耐磨性和疲劳强度。

淬火：835~850℃× 45~60min 在保护气氛下加热， 在150~170℃的 10 机油冷却 5~10min 后， 再在 30~60℃油中冷却。

冷处理:清洗-40~-70℃×1~1. 5h 深冷处理。

回火：160~200℃×3~4h 回火。

稳定处理：粗磨后 140~180℃× 4~12h， 精磨后120~160℃×6~24h。

63、 实际晶粒度是多少？从实际热处理生产出发， 应该选择哪种晶粒钢？

实际晶粒度：在实际热处理加热条件下， 晶粒大小。从热处理生产的角度来看， 为了 获得小奥氏体晶粒， 应选用本质细晶粒钢。 晶粒生长倾向小， 淬火温度范围宽， 易于掌握生产。

64、 碳氮共渗的黑色组织是什么？如何避免？

黑组织是指碳氮共渗表面的黑点， 黑带和黑网。为防止黑色地址， 渗层氮含量不宜过高， 一般超过 Wn0. 点黑组织容易出现5%， 渗层氮含量不宜过低， 否则，很容易形成拖氏体网因此，氨的添加量应适中， 氨量过高， 炉气露点降低， 促进黑组织的出现。 抑制拖氏体网的出现， 淬火加热温度也可以适当提高 冷却能力 强冷却介质。黑色组织深度小雨0. 02mm 喷丸强化补救也可以补救。

65、 珠光体有哪些类型？它们的形状和性能特征是什么？

珠光体的组织形式可分为两类：片状珠光体和粒状珠光体

光体。

（1） 片状珠光体

由相互排列的渗碳体和铁素体组成

①片状珠光体的形成：首先在奥氏体晶界沉淀渗碳体晶核， 并呈片状向中国生长， 它出现在两边 奥氏体贫碳， 奥氏体上渗碳体界面上的铁素体形核生长，产生层片状铁素体， 并使附近的奥氏体富碳， 它还促进渗碳体沿着奥氏体-铁素体界面形核生长。如此重复的交替， 更终形成更形状的珠光体， 当上述珠光体方法横向发展时， 奥氏体中的碳扩散到渗碳体的前沿， 促进转广体沿纵向生长， 结果形成了珠光体领域。在奥氏体晶粒中， 可形成多个珠光体领域。

②珠光体片间距：珠光体片间距是指相邻两片渗碳体之间的平均距离， 它的大小主要取决于变化温度(过冷)。变化温度越低， 片层间距越小， 珠光体组织越薄，渗碳体的弥散度就越大。

（2） 粒状珠光体

粒状珠光体的形成也是渗碳体和铁素体交替沉淀的过程， 其中， 奥氏体晶粒的渗碳体沉淀 内