金属加工与实训

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1、《金属加工与实训》主讲人：窦召领安徽省宿州工业学校机械教研组一、钢的热处理原理1．概述热处理是将固态金属或合金采用适当的方式进行加热、保温和冷却以获得所需要的组织结构与性能的工艺。根据热处理的目的和工艺方法的不同，热处理可分为：第二节　钢的热处理常识热处理方法虽然很多，但任何一种热处理工艺都是由加热、保温、和冷却三个阶段所组成的。热处理工艺过程可用在温度一时间坐标系中的曲线图表示，这种曲线称为热处理工艺曲线，见图2-5。2．钢在加热时的转变在热处理工艺中，钢的加热目的是为了获得奥氏体，奥氏体是钢在高温状态时的组织，其强度及硬度高，塑性良好，晶粒的大小、成

2、分及其均匀化程度，对钢冷却后的组织和性能有重要影响。因此，钢在加热时，为了得到细小均匀的奥氏体晶粒，必须严格控制加热温度和保温时间，以求在冷却后获得高性能的组织。3．钢在冷却时的转变冷却是热处理的关键工序，成分相同的钢经加热获得奥氏体组织后，以不同的速度冷却时，将获得不同的力学性能，见表2-1。二、退火与正火1．退火退火是将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却（一般随炉冷却）的热处理工艺。2．正火正火是指把钢加热到组织转变为奥氏体的临界温度以上保温，使其完全奥氏体化，在空气中冷却的热处理工艺。三、淬火与回火1．淬火淬火是将钢的组织加热到转变为奥氏

3、体的临界温度以上，保温一定时间，以大于临界冷却速度快速冷却的热处理工艺。2．回火钢的回火是指将淬火后的钢，在组织转变为奥氏体的临界温度以下加热，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。四、表面热处理常用的表面热处理方法有表面淬火及化学热处理两种。1．表面淬火（1）火焰加热表面淬火　（如图2-8所示）（2）感应加热表面淬火　（如图2-9所示）2．化学热处理化学热处理是指将钢件放入一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其表层化学成分、组织和性能的热处理工艺。化学热处理种类很多，最常用的是渗碳和渗氮。（1）钢的渗碳　将工件置于渗碳介质

4、中加热并保温，使碳原子渗入工件表层的化学热处理工艺，如图2-10所示。（2）钢的渗氮　是指在一定温度下，使活性氮原子渗入工件表面的化学热处理工艺。复习试题一、选择题1、拉伸试验时，试样拉断前所能够承受的最大应力称为材料的（）。A、弹性极限B、抗拉强度C、屈服点2、用拉伸试验可测定材料的（　）性能指标。A、强度B、韧性C、硬度3、将钢件奥氏体化后，先浸入一种冷却能力强的介质中，然后迅速浸入另一种冷却能力弱的介质中，使之发生马氏体转变的淬火方法称（　）。A、分级淬火B、等温淬火C、水冷淬火D、双介质淬火4、如果钢件有严重的碳化物网，应先进行（　）消除碳化物，

5、然后再球化退火。A、去应力退火B、正火C、完全退火D、淬火5、制造小弹簧宜选用（　），制造冷压件宜选用（　）钢。A、08FB、45C、65MnD、T12A6、滚动轴承钢GCrl5中的平均含铬量为（　）。A、0.15B、1.5C、15D、0.0157、合金渗碳钢渗碳后必须进行（　）热处理才能使用。A、淬火加高温回火B、淬火加中温回火C、淬火加低温回火D、高温回火8、铸铁中的碳以石墨形态析出的过程称为（　）。A、石墨化B、变质处理C、球化处理D、结晶9、选择下列材料的零件：汽车后桥外壳（　），柴油机曲轴（　）。A、HT200B、KTH350-10C、QT50

6、0-05D、RUT42010、不是工业纯铝的特点的是（　）。A、密度小B、导电性好C、强度高D、抗腐蚀能力高二、判断题1、材料的屈服点越低，则允许的工作应力越高。（）2、洛氏硬度值是没有单位的。（）3、布氏硬度测量法不适合于测量成品及较薄的零件。（）4、铸铁的铸造性能比钢好得多，所以常用来铸造复杂的工件。（）5、对钢进行热处理的目的都是为了获得细小、均匀的奥氏体组织。（）6、退火与正火的目的大致相同，它们主要的区别是保温时间长短。（）7、回火的目的主要是消除应力，降低硬度，便于进行切削加工。（）8、感应加热表面淬火时所使用的电流频率越高，则工件表面的淬硬

7、层尝试越大。（）9、渗碳的零件可以是低碳钢也可以是高碳钢。（）10、碳素工具钢的碳的质量分数一般都大于0.7％。（）11、灰口铸铁包括灰铸铁、球墨铸铁、可锻铸铁和蠕墨铸铁。（）12、从灰铸铁的牌号上可以看出它的抗拉强度和冲击韧度值。（）13、耐磨铸铁、耐热铸铁、耐蚀铸铁都属于合金铸铁。（）14、通过热处理可以改变灰铸铁的基体组织，故可以显著地提高力学性能。（）15、QT400-18是指σb=400MPa，σ=1.8％的球墨铸铁。（）16、A1-Si系铸造合金，又叫硅铝明。铸造性能良好，强度韧性较高。（）17、在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。（）1

8、8、合金钢只有经过热处理，才能显著提高其力学性能。（）19、可锻铸铁比灰铸铁的塑