热处理工300问（中级题库三）

  四、简答题

230) 一块质量一定的纯铁，发生α-Fe→γ-Fe时，其体积如何变化？

   答案：体积缩小。因为质量一定，原子个数一定，而γ-Fe的排列比α-Fe紧密，占空间小，所以体积减小。

231) 对于一灯泡，你能讲出几种不同的材料？（至少应答出三种以上）

答案：所用材料为金属接触片，正负极隔开的绝缘体，耐高温而不起化学变化的惰性气体，玻璃作成的绝缘外壳，电阻丝。

232) 汽车挡泥板应选用低碳钢还是高碳钢来制造？

答案：高碳钢。因为高碳钢强度高，能承受较大的冲击力而不至于变形。相反的低碳钢就较软易受力变形。

233) 什么叫屈服点σs？

答案：在拉伸过程中负荷不增加，甚至有所降低，试样还继续发生明显变形的最小应力叫屈服点。

234) 何谓弹性极限？

答案：弹性极限是材料由弹性变形过渡到弹塑性变形的应力。应力超过弹性极限后，便开始发生塑性变形。

235) 何谓抗拉强度？

答案：抗拉强度指相当于试样拉断前最大负荷的应力。

236) 标准中常用的硬度有那些？

答案：布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度、肖氏硬度。

237) 什么是合金元素？

答案：   合金元素是指特别添加到钢中为了保证获得所要求的组织结构，物理-化学性能和机械性能的化学元素。

238) 什么是合金钢？

答案：   在化学成分上特别添加合金元素用以保证一定的生产和加工工艺以及所要求的组织与性能的铁基合金。

239) 拉伸试验可以测得材料的哪些性能指标？（分别用文字和符号表述）

答案：屈服强度б_s或б_0.2、抗拉（断裂）强度б_b、延伸率δ、断面收缩率ψ

240) 用金相光学显微镜可以检测材料的哪些显微项目？

答案：组织、夹杂、晶粒度、脱碳层

241) 断裂力学研究问题的出发点是什么？

答案：金属中存在微观缺陷。

242) 过热与过烧的本质区别是什么？

答案：过热的实质是晶粒粗大，可以通过多种工艺加以消除；而过烧实质是晶界熔化且氧化，无法消除。

243) 空间点阵与晶体点阵有何区别？

答案：晶体点阵也称晶体结构，是指原子的具体排列，而空间点阵则是忽略了实际质点的体积，而把它们抽象为纯几何点。

244) 位错线上的割阶一般如何形成？

答案：由位错的交割形成。

245) 界面能最低的界面是什么界面？

答案：共格界面

246) 何谓机械孪晶？

答案：形变在适当条件下形成的孪晶叫机械孪晶。

247) 孪晶的晶体学特点？

答案：孪晶的晶体学特点是晶体相对于某一面成镜面对称。

248) 何谓晶体，何谓非晶体？

答案：晶体指的是组成晶体的质点在三维空间的排列是有规律的，呈长程有序状态；非晶体原子排列没有一定的规律，呈长程无序、短程有序状态。

249) 何谓合金?

答案：是由两种和两种以上的金属与非金属元素或金属与非金属元素组成的具有金属性质的物质。

250) 何谓组元?

答案：是组成合金的最基本的物质。

251) 何谓相?

答案：在金属或合金中，凡成分相同、结构相同并与其他部分有界面分开的均匀组成部分称为相。

252) 何谓组织?

答案：在显微镜下所观察到的晶粒的大小、形态和分布叫作显微组织。

253) 何谓相图?

答案：是指在平衡条件下，合金的成分、温度和组织之间关系的图形。

254) 何谓固溶体？

答案：所谓固溶体是指以一种元素作为溶剂，另一种或多种元素作为溶质，并保持溶剂的晶格结构的合金相。

255) 等温淬火的操作步骤。

答案：进行等温淬火时，首先将钢进行奥氏体化，然后淬入温度高于钢的M_S温度的熔盐中进行保温，使奥氏体转变为下贝氏体，最后取出在空气中冷却的室温。

256) 等温淬火的优缺点？

答案：优点是与常规淬火和回火相比，延性和韧性明显提高；工件淬火后的变形减小。缺点是需用专用的盐浴炉，而且只适用于截面较薄的工件和少数钢种。

257) 什么是沉淀硬化？

答案：沉淀硬化是通过热处理在一个塑性较好的金属固溶体基体中形成弥散分布的细小沉淀颗粒，从而使合金得到强化。

258) 什么是固溶强化？

答案：溶质原子溶入基体金属形成固溶体后，提高了合金的变形抗力，我们称这种作用为固溶强化。

259) 述亚共晶、共晶、及过共晶合金的显微组织特点。

答案：亚共晶及过共晶合金凝固时，都有初生相。共晶体没有初生相。共晶体的显微组织一般都是细小的两相混合物，很容易与初生相区别开。

260) 什么是珠光体

答案：共析成分的碳钢自奥氏体区缓慢冷却时，转变为铁素体和渗碳体两相混合物，这种组织叫做珠光体。

261) 钢淬火后为什么要进行回火？

答案：消除应力，调整性能。

262) 马氏体的形貌有哪几种？

答案：板条状马氏体和片层状马氏体两种形貌。

263) 钢的正火的目的是什么？

答案：正火的目的是调整组织性能，为最终热处理做组织准备。

264) 简述扩散退火的目的。

答案：为了消除枝晶偏析，使成分均匀。

265) 何谓C曲线？

答案：C曲线就是使加热至奥氏体区的钢过冷至 A_r1以下，在不同的温度和时间下，等温转变得到的各种结构组织的曲线，也称过冷奥氏体等温转变动力学曲线。

266) 何谓钢的临界冷却速度？

答案：当奥氏体化的钢由高温冷却时，使奥氏体不分解为铁素体和渗碳体的机械混合物而转变为马氏体，所需要的最低冷却速度，称为钢的临界冷却速度。

267) 何谓再结晶温度？

答案：冷变形金属在规定的时间（1h）完成再结晶量达到95%时所对应的退火温度为再结晶温度。

268) 何谓钢的CCT曲线？如何得到？

答案：过冷奥氏体连续转变曲线称为CCT曲线。就是在连续冷却条件下，以不同的冷却速度进行冷却，测定冷却时过冷奥氏体转变的开始点和终了点的温度和时间，把它记录在温度—时间图上，连接转变开始点和终了点，就得到连续冷却曲线—CCT曲线。

269) 何谓钢的实际晶粒度和本质晶粒度？

答案：实际晶粒度指在具体的热处理和热加工条件下，得到的实际奥氏体晶粒大小。本质晶粒度是指初始奥氏体晶粒形成后继续升温并保持一段时间后所得到的晶粒大小。

270) 何谓索氏体，有何特点？

答案：索氏体是铁素体和渗碳体组成的机械混合物，又称细珠光体，必须在高倍显微镜下才可分辨其结构。索氏体具有良好的综合机械性能，强度高，韧性好。

271) 延伸率指标中，δ5是什么意思。

答案：因为延伸率受试样尺寸的影响，为了消除试样尺寸对其影响，选定圆截面试样L₀/d₀=5时测出的延伸率叫δ₅。

272) 简述Mn在低合金工具钢中的作用。

答案：   提高钢的淬透性，淬火后有较多的残余奥氏体可减少钢的变形量，但Mn增加钢的过热倾向。

273) 对高速钢的主要性能要求是什么？

答案：   对于高速钢的主要性能要求是硬度、韧性、耐磨性和红硬性。

274) 何谓“二次淬火”

答案：   合金钢回火后硬度高于淬火态的现象叫二次淬火。

275) 低碳（合金）钢淬火后得到的低碳马氏体在显微镜下具有何种形态？其亚结构是什么？

答案：   板条、位错。

276) 轴承钢及工具钢预备热处理的目的是什么？

答案：   调整性能，便于机加工，改善热加工产生的不良组织；为最终热处理做组织准备。

277) 金属的断裂主要分哪两大类？

答案：   韧性断裂和脆性断裂。

278) 什么叫冷脆？

答案：   温度降低时，材料韧性变得很低，这种现象叫冷脆。

279) 什么叫冷脆转化温度？

答案：   材料由韧性状态向脆性状态转变的温度。

280) 简述碳素工具钢的优缺点。

答案：优点易于锻造及切削加工，价格便宜。缺点：淬透性低，易产生变形和淬裂，且回火抗力差。

281) 水的冷却能力和油的冷却能力的比较？

答案：水的冷却能力大于油的冷却能力，但油的冷却特性较水高，即在过冷奥氏体最不稳定区有最快的冷却速度，而在马氏体转变区有最小的冷却速度，可以防止淬火裂缝的发生。

282) 油钢如采用水淬会怎么样，如何淬火？

答案：①油钢如采用水淬会造成工件严重变形甚至开裂；

②选用冷却能力低的油进行淬火。

283) 工件在加热过程中温度过高会出现什么缺陷？

答案：工件在加热过程中温度过高，奥氏体晶粒粗大出现过热；如果出现晶界熔化形成过烧。

284) 过热钢的缺陷是什么，如何补救？

答案：过热钢的缺陷是奥氏体晶粒粗大，以至转变后的组织粗大，性能恶化；可以通过重新热处理来补救。

285) 炉外精炼对钢的影响？

答案：通过炉外精炼，减少钢中有害杂质元素的含量，增加钢水的纯净度，净化晶界，提高钢的强度和韧性，提高抗疲劳性。

286) 根据回火的温度不同，常见的回火种类有几种？

答案：常见的回火种类有低温回火、中温回火、高温回火等三种。

287) 表示金属塑性的两项指标是什么？

答案：表示金属塑性的两项指标是延伸率和断面收缩率,其中延伸率表示长度方向增加量的指标，断面收缩率表示横截面面积缩小量的指标。

288) 碳元素对钢的主要作用是什么？

答案：碳元素对钢的主要作用是①提高淬透性；②增加钢的强度和硬度；③形成强碳化物增加耐磨性。

289) 40Cr中Cr元素对钢的作用是什么？

答案：40Cr中Cr元素对钢的作用是①提高钢的淬透性；②提高钢的强度和硬度，增加钢在高温回火时强度降低的抗力。

290) 30Mn中Mn元素的作用是什么？

答案：30Mn中Mn元素的作用是与铁形成置换固溶体，从而形成固溶强化，以提高钢的强度。

291) 60Si2Mn中Si元素的作用是什么？

答案：60Si2Mn中Si元素的作用是增加奥氏体的稳定性，大大提高钢的淬透性。

292) 镍元素对钢的什么作用是其它元素所无法替代的？

答案：开启奥氏体相区，增加奥氏体稳定性，常温下即可获得奥氏体；提高钢基体的韧性和高温性能。

293) 钼元素和钨元素对钢的主要作用是什么？

答案：钼元素和钨元素对钢的主要作用是它们形成的碳化物在高温下不易聚集长大，从而抑制钢的回火脆性，提高红硬性。

294) 钒元素对钢的主要作用是什么？

答案：钒元素对钢的主要作用是在高温下抑制奥氏体晶粒长大，增加钢的热强性和耐磨性。

295) 写出含量碳为0.15％~0.25％,合金元素铬为1.0％~1.6％、镍为2.5％~3.2％的钢号？

答案：钢号为20CrNi3。

296) 写出含量碳为1.4％~1.7％,合金元素铬为14％~17％、镍为1.5％~1.9％和钼为0.8％~1.2％的钢号？

答案：钢号为Cr17Ni2Mo。

297) 普碳钢中20、60、T8按含碳量的多少分别属于哪一种钢？

答案：20钢属于低碳钢；60钢属于中碳钢；T8钢属于高碳钢。

298) 试给出3Cr13钢中碳和铬元素的平均含量？

答案：碳元素的平均百分含量为0.3％，铬元素的平均百分含量为13％。

299) 铁碳平衡相图中三条水平线对应的转变类型？

答案：铁碳平衡相图中三条水平线对应的转变类型由高温到低温的顺序分别是包析转变、共晶转变、共析转变。

300) 试写出亚共析钢在常温下的平衡组织？

答案：亚共析钢在常温下的平衡组织为铁素体＋珠光体组织（或F＋P）。

301) 试写出亚共析钢在常温下的平衡相？

答案：亚共析钢在常温下的平衡相有铁素体和渗碳体（或F＋Fe₃C）。

302) 试写出过共析钢在常温下的平衡组织？

答案：过共析钢在常温下的平衡组织为渗碳体＋珠光体（或P＋Fe₃C）。

303) 试写出过共析钢在常温下的平衡相？

答案：过共析钢在常温下的平衡相铁素体＋渗碳体（或F＋Fe₃C）。

304) 传热有哪几种基本方式，各自发生有什么要求？

答案：传热有传导、对流、辐射三种基本方式；其中对流传热必须有流动的介质，传导只有通过物体之间相互接触才能发生，辐射不需要介质和接触。

305) 热处理规范中四个重要因素是什么?

答案：热处理规范中四个重要因素是加热速度（也叫升温速度）﹑加热温度（保温温度）﹑保温时间﹑冷却速度。

306) 什么是过冷度?

答案：在冷却过程中下临界温度与实际转变温度之差称为过冷度。

307) 金属的力学性能主要包括哪几种？

答案：金属的力学性能主要包括强度、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。

308) 金属材料的化学性能主要包括哪几方面？

答案：金属材料的化学性能主要包括耐腐蚀性、抗氧化性、化学稳定性等三方面。

309) 金属的物理性能主要包括哪些？（写出3种）

答案：金属的物理性能主要包括密度、熔点、导热性、导电性、热膨胀性和磁性等几方面。

310) 何谓金属的工艺性能？

答案：金属的工艺性能是指金属材料在不同加工工艺方法的适应能力。