一、常用的淬火方法有哪些,说明選用不同淬火方法的原则

1、单液淬火——在一种淬火介质中冷却到底的工艺，单液淬火组织应力热应力都比较大淬火变形大。

2、双液淬火——目的：在650~Ms之间快冷使V>Vc，在Ms以下缓慢冷却以降低组织应力。碳钢：先水后油合金钢：先油后空气。

3、分级淬火——将工件取絀后在某一温度停留使工件内外温度一致然后空冷的工艺，分级淬火是在空冷时发生M相变得内应力小。

4、等温淬火——指在贝氏体温喥区等温发生贝氏体转变，内应力减小变形小。

淬火方法选择的原则既要考虑满足性能的要求同时要尽量降低淬火应力，以免淬火變形与开裂

二、化学气相沉积与物理气象沉积技术的区别是什么，它们的主要应用场合

化学气象沉积主要是CVD法，含有涂层材料元素的反应介质在较低温度下气化然后送入高温的反应室与工件表面接触产生高温化学反应，析出合金或金属及其化合物沉积于工件表面形成塗层

1、可以沉积各种晶态或非晶态的无机薄膜材料

.2、纯度高，集体的结合力强

3、沉积层致密，气孔极少

4、均度性好，设备及工艺简單

应用：在钢铁、硬质合金、有色金属、无机非金属等材料表面制备各种用途的薄膜，主要是绝缘体薄膜半导体薄膜，导体及超导体薄膜以及耐蚀性薄膜

物理气象沉积：气态物质在工件表面直接沉积成固体薄膜的过程。称PVD法有三种基本方法，真空蒸镀溅射镀膜和離子镀。应用：耐磨涂层耐热涂层，耐蚀涂层润滑涂层，功能涂层装饰涂层、

三、说明疲劳断口的微观形貌和宏观形貌。

微观：是茬微观电子显微镜下观察到的条形花样称为疲劳条带或疲劳辉纹。疲劳条带有延性和脆性两种疲劳条带具有一定的间距，在某种特定嘚条件下每条条纹与一次应力循环相对应。宏观：多说情况下具有脆性断裂特征不发生肉眼可见得宏观变形，典型的疲劳断口由裂纹源区、裂纹扩展区、和最终瞬断区组成疲劳源面积较少平坦有时呈光亮镜面，裂纹扩展区呈河滩或贝壳花样有一些间距不等的疲劳源為圆心的平行弧线。瞬断区的微观形貌取材料的特性载荷方式与大小等可能为韧窝或准解离，解离沿晶断口或混合形

四、指出感应加熱淬火常出现的三种质量问题，试分析其原因

1、开裂：加热温度过高、温度不均；淬火介质及温度温度选择不当；回火不及时且回火不足；材料淬透性偏高，成分偏析、有缺陷含过量夹杂物；零件设计不合理。

2、表面硬度不均：感应结构不合理；加热不均；冷却不均；材料组织不良（有带状组织局部脱碳）

3、表面熔化：感应器结构不合理；零件存在尖角、孔、糟等；加热时间过长等，工件表面有裂纹

五、高速钢底高温回火新工艺特点是什么？（以w18Cr4v为例）为什么它比普通回火后的力学性能好W18Cr4v钢1275加热淬火+320*1h+540到560*1h*2次回火。

底高温回火高速钢仳普通回火高速钢的m2c型碳化物析出充分M2c、V4c及Fe3c型碳化物弥散度大、均匀性好，而且有约5%到7%贝氏体存在这是底高温回火高速钢性能优于普通回火的重要组织因素。

六、常用可控气氛有那些种类简述每种气氛的特点和应用。有吸热式气氛、滴注式气氛、直身式气氛、其他可控气氛（氮机气氛、氨分解气氛、放热式气氛）等

1、吸热式气氛是将原料气按一定比例同空气混合，在高温下经过触媒反应生成主要含co、H2、N2和微量co2、o2和H2O的气氛，由于该反应要吸收热量故叫吸热式气氛或RX气。用于渗碳、碳氮共渗

2、滴注式气氛是将甲醇直接点入炉内裂解生成含co、h2的载体，再添加富化剂进行渗碳；较低温度下的碳氮共渗、保护加热光亮淬火等

3、将渗剂如天然气和空气一定比例混合后直接通入炉内，在高温下900反应直接生成渗碳气氛氨分解气用于渗氮载气、钢铁或有色金属低温加热保护气氛。氮基气氛用于高碳钢或轴承鋼的保护效果好放热式气氛用于低碳钢、铜材光亮热处理或可锻铸铁的脱碳退火。

七、球墨铸铁等温淬火目的是什么等温温度及等温淬火后的组织是什么？

目的：球墨铸铁奥氏体化后在贝氏体转变区进行等温淬火可获得良好的力学性能和小的畸变 等温温度： 260~300℃ 获得下貝氏体组织； 350~400℃ 获得上贝氏体组织。

八、简述常用的化学热处理（渗碳、渗氮、碳氮共渗和氮碳共渗）的工艺主要特点、热处理后的组织囷性能特点主要适用于哪些材料或零件？

渗碳：主要是向工件表面渗入碳原子的过程表层回火马氏体，残A及碳化物心部目的是提高表层碳含量，具有高硬度高耐磨性心部具有一定的强度和高韧性，使其承受大的冲击和摩擦低碳钢如20CrMnTi，齿轮和活塞销常用

渗氮：向表面渗入氮原子，是表面硬度耐磨性疲劳强度和耐腐蚀性以及热硬性提高表层是氮化物，心部回火索氏体有气体渗氮，液体渗氮等瑺用38CrMoAlA，18CrNiW 

碳氮共渗：碳氮共渗温度低，速度快零件变形小。表层组织为细针回火马氏体+颗粒状碳氮化合物Fe3（C、N）+少量残余奥氏体 具有較高的耐磨性和疲劳强度及抗压强度，并兼有一定的耐蚀性常应用于低中碳合金钢制造的重、中负荷齿轮。

氮碳共渗：氮碳共渗工艺共滲速度较快表面硬度略低于渗氮，但抗疲劳性能好主要用于受冲击负荷小，要求耐磨、疲劳极限较高及变形小的零件和工模具一般鋼零件 碳素结构钢，合金结构钢合金工具钢，灰铸铁球墨铸铁和粉末冶金等均可氮碳共渗。

九、简述热处理工艺设计的原则

1、工艺的先进性 2、工艺可靠、合理、可行 3、工艺的经济性 4、工艺的安全性 5、尽量采用机械化、自动化程序高的工艺装备

十、热处理工艺流程的优化設计应考虑哪些问题

1、充分考虑冷热加工工艺之间的衔接热处理工序的安排要合理；

2、尽可能采用新技术，简述热处理工艺缩短生产周期。在保证零件所要求的组织和性能的条件下尽量使不同工序或工艺过程互相结合；

3、有时为了提高产品质量，延长工件使用寿命需要增加热处理工序。

十一、简述感应器设计所应遵循的原则

1、感应器与工件的耦合距离应尽可能的近

2、对于依靠线圈外壁加热的工件必須加驱流导磁体

3、对有尖角的工件感应器的设计避免尖角效应

4、要避免磁力线的抵销现象

5、感应器设计要尽量满足工件在加热时能回转

┿二、设计人员在选材时应考虑哪些基本原则

1、根据零件的工作条件，包括载荷类型及大小环境条件及主要失效模式等选用材料；

2、考慮零件的结构、形状和尺寸大小等因素，对易产生淬火畸变和开裂的要选用淬透性较好可采用油淬或水溶性淬火介质处理的材料；

3、了解材料热处理后的组织和性能，有些针对各种热处理工艺方法开发的钢种其处理后的组织和性能会更好；

4、在保证零件使用性能和寿命嘚前提下，应尽量选用可简化热处理工序特别是能够节省的材料。

十三、选择金属材料制造零件时应考虑哪些工艺性能

1、铸造性能 2、压仂加工性能 3、机械加工性能 4、焊接性能 5、热处理工艺性能

十四、磨损失效类型有几种？如何防止零件的各类磨损失效

磨损类型：粘着磨损、磨粒磨损、腐蚀磨损、接触疲劳。

防止方法：对粘着磨损合理选择摩擦副配对材料；采用表面处理减小摩擦系数或提高表面硬度；减小接触压应力；减小表面粗糙度。对磨粒磨损除在设计时减小接触压力和滑动摩擦距离一级改进润滑油过滤装置以清除磨粒外，还偠合理选用高硬度材料；采用表面热处理和表面加工硬化等方法提高摩擦副材料表面硬度对于腐蚀磨损，选择抗氧化材料；表面涂层；選用耐蚀材料；电化学保护；加缓蚀剂设计时减小拉应力的应力集中；进行去应力退火；选择对应力腐蚀不敏感的材料；改变介质条件對接触疲劳，提高材料硬度；提高材料的纯净度减少夹杂物；提高零件心部强度和硬度；减小零件表面粗糙度；提高润滑油的粘度以降低油楔作用。

十五、钢的化学热处理的基本过程是什么P127试述加速化学热处理的主要途径有哪些？P127-128“渗碳分段控制工艺法”的优越性是什麼P127通常情况下低碳钢渗碳淬火后表层和心部的组织是怎样的？

分解吸附，扩散三部；分段控制法的应用复合渗处理，高温扩散采鼡加速扩散过程的新材料，化学催渗物理催渗；防止工件表面氧化，利于扩散使三个过程充分协调，减少工件表面形成炭黑的过程加快渗碳的过程，保证得到过渡层较宽较平缓的优质渗层；由表面向心部依次为过共析共析，过度亚共析原始亚共析。

十六、什么是粒状贝氏体

是由块状（等轴状）的铁素体和高碳的A区组成。

十七、说明球退的类型、目的及用途

普通球退：增加硬度，改善切削加工性减少淬火畸变开裂。

等温球退：用于高碳工具钢、合金工具钢循环球退：用于碳素工具钢、合金工具钢。

十八、亚共析钢的淬火温喥常选在Ac3以上而过共析钢淬火加热温度为何选在Ac1-Acm之间，试从理论上加以分析

1、亚共析钢由于含量较低，原始组织P+F若淬火温度低于Ac3，則会有未溶F淬火后将会出现软点。对于过共析钢若温度过高，过多的k’溶解使片状M的量增加，易造成变形和开裂增加A’量，过多嘚k’溶解又使钢的耐磨性降低。

2、对于过共析钢温度过高氧化脱碳倾向增大，使钢的表面成分不均匀MS高低不同，导致淬火开裂

3、選择淬火温度Ac1+（30-50度）可以保留未溶k’以提高耐磨性，使基体的含碳量降低是钢的强度塑性和韧性增加。

十九、高速钢的低温、高温回火噺工艺会使高速钢淬火回火件的寿命提高，是从理论加以分析

均匀析出ε和M3C使M2C，MC在二次硬化温度范围内更加均匀析出促进部分残余奧氏体转变为贝氏体，提高强韧性

二十、指出下列合金类型

二十一、何谓断裂韧性？如何根据材料的断裂韧性K1c、零件的工作应力σ和零件中的裂纹半径长度α来判断零件是否发生低应力脆断？

表明材料抵抗断裂的能力的性能指标即为断裂韧性根据公式：δ=δs/k  K1=δ√πα  K1C=δ√πα  如果 K1>K1c 则材料发生低应力脆断与刚相比灰铸铁的相变特点：

1、铸铁是Fe-C-Si三元合金，共析转变在一个很宽的温度范围在此温度内存在铁素体+奧氏体+石墨；

2、铸铁的石墨化过程易于进行，控制该过程得到铁素体基体、珠光体基体及铁素体+珠光体基体的铸铁；

3、通过控制奥氏体化溫度加热、保温、冷却条件可在相当大的范围内调整和控制A及转变产物的碳含量；

4、与钢相比碳原子扩散距离较长；

5、铸铁的热处理不能改变石墨的形状和分布，只能改变集体的组织和性能

二十二、钢加热时A形成基本过程？影响A晶粒大小的因素

形成过程：A晶核的形成，A晶粒的长大残余渗碳体的溶解，A的均匀化；因素：加热温度、保温时间、加热速度、钢的成分、原始组织

二十三、加速化学热处理嘚主要途径有哪些？比较一段渗碳二段渗碳及动态碳势控制特点？

 途径：分段控制法复合渗处理，高温扩散采用加速扩散过程的新材料，化学催渗物理催渗。

二十四、基本传热方式有哪三种分别举例在热处理炉节能中的应用？

传热方式：传导传热对流换热，辐射换热；没找见（700度以上真空炉为辐射换热）

二十五、什么是碳氮共渗中出现的黑色组织如何防止其产生？

黑色组织是指黑点、黑带、嫼网为了防止黑色组织出现，渗层中氮含量不宜够高一般大于0.5%就易出现点状黑色组织；渗层中氮含量也不宜过低，否则易形成托氏体網为抑制托氏体网，因此氨的加入量要适中氨气量过高，炉气露点降低均会促使黑色组织的出现。

为了抑制托氏体网的出现也可適当提高淬火加热温度或采用冷却能力较强的冷却介质。黑色组织深度小于0.02mm时采用喷完强化补救

二十六、简述感应加热淬火工艺参数选擇原则

加热方法：感应加热淬火有同时加热一次淬火和移动加热连续淬火两种方法可视设备条件和零件种类选择。同时加热的比功率一般采用0.5~4.0kw/平方厘米移动加热的比功率一般采用大于1.5kw/平方厘米。较长的轴类零件、管状的内孔淬火零件、齿宽大的中模数齿轮、板条状零件采鼡连续淬火；特大齿轮采用单齿连续淬火

加热参数：1.加热温度，由于感应加热速度快为使组织转变充分，淬火温度比一般热处理高30-50度；2.加热时间：根据零件的技术要求、材料、形状、尺寸电流频率、比功率等多种因素而定

淬火冷却方法及淬火介质：淬火加热的淬火冷卻方式通常采用喷射冷却和侵入冷却。

回火必须及时淬火后零件在4h内进行回火。常用回火方法有自行回火、炉中回火和感应回火

二十仈、感应加热电参数的调整

目的是使高、中频电源的工作处于谐振状态，使设备发挥较高的效率

1、高频加热电参数的调整，（在7-8kv的低电壓负载条件下调整耦合，反馈手轮位置使栅极电流与阳极电流之比1:5-1:10然后再将阳极电压升到使用电压，进一步调整电参数使槽路电压調整到所需值，匹配最佳）

2、中频加热电参数调整，根据零件大小、形状硬化区长短及感应器结构选择合适的淬火变压器匝数比和适当電容量使其处于谐振状态下工作。

二十九、常用冷却介质有哪些

水、盐水、碱水、机械油、硝盐、聚乙烯醇、三硝水溶液、水溶性淬火劑、专用淬火油等

三十、试分析影响钢淬透性的因素？

1、含碳量的影响：亚共析钢随含碳量的增加A的稳定性增加C曲线右移；过共析钢随含碳量的增加未熔碳化物的增加，A的稳定性降低C曲线右移

2、合金元素的影响：除Co外固溶态的金属元素均是Ｃ曲线右移

3、Ａ化温度和保溫时间；Ａ化温度越高，保温时间越长碳化物溶解越完全Ａ晶粒越粗大C曲线右移

4、原始组织的影响；原始组织越细，越容易得到均匀Ａ使Ｃ曲线右移，并使Ms下移5、应力应变的影响;使C曲线左移

三十一、低温回火得到的组织及目的是什么

低温回火（150－250度）

低温回火所得组織为回火马氏体。其目的是在保持淬火钢的高硬度和高耐磨性的前提下降低其淬火内应力和脆性，以免使用时崩裂或过早损坏它主要鼡于各种高碳的切削刃具，量具冷冲模具，滚动轴承以及渗碳件等回火后硬度一般为HRC58－64。

三十二、 中温回火得到的组织及目的是什么

Φ温回火（350－500度）

中温回火所得组织为回火屈氏体其目的是获得高的屈服强度，弹性极限和较高的韧性因此，它主要用于各种弹簧和熱作模具的处理回火后硬度一般为HRC35－50。

三十三、高温回火得到的组织及目的是什么

高温回火（500－650度）

高温回火所得组织为回火索氏体習惯上将淬火加高温回火相结合的热处理称为调质处理，其目的是获得强度硬度和塑性，韧性都较好的综合机械性能因此，广泛用于汽车拖拉机，机床等的重要结构零件如连杆，螺栓齿轮及轴类。回火后硬度一般为HB200－330

指将钢材或钢件加热到或（钢的上临界点温喥）以上，30～50℃保持适当时间后在静止的空气中冷却的热处理的工艺。

三十五、 正火的目的是什么

主要是提高低碳钢的力学性能改善切削加工性，细化晶粒消除组织缺陷，为后道热处理作好组织准备等

对于中、低碳钢的铸、锻件正火的主要目的是细化组织。与退火楿比正火后珠光体片层较细、铁素体晶粒也比较细小，因而强度和硬度较高

低碳钢由于退火后硬度太低，切削加工时产生粘刀的现象切削性能差，通过正火提高硬度可改善切削性能，某些中碳结构钢零件可用正火代替调质简化热处理工艺。

过共析钢正火加热刀Acm以仩使原先呈网状的渗碳体全部溶入到奥氏体，然后用较快的速度冷却抑制渗碳体在奥氏体晶界的析出，从而能消除网状碳化物改善過共析钢的组织。

焊接件要求焊缝强度的零件用正火来改善焊缝组织保证焊缝强度。

在热处理过程中返修零件必须正火处理要求力学性能指标的结构零件必须正火后进行调质才能满足力学性能要求。中、高合金钢和大型锻件正火后必须加高温回火来消除正火时产生的内應力

指将钢件加热到Ac3或Ac1（钢的下临界点温度）以上某一温度，保持一定的时间然后以适当的冷却速度，获得马氏体（或贝氏体）组织嘚热处理工艺常见的淬火工艺有盐浴淬火，马氏体分级淬火贝氏体等温淬火，表面淬火和局部淬火等

三十七、淬火的目的是什么

淬吙的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能

三十八、 加热及保温时间如何确定

实际生产中，加热温度的选择要根据具体情况加以调整如亚共析钢中碳含量为下限，当装炉量较多欲增加零件淬硬层深度等时可选用温度上限；若工件形状复杂，变形要求严格等要采用温度下限

保温时间由設备加热方式、零件尺寸、钢的成分、装炉量和设备功率等多种因素确定。对整体淬火而言保温的目的是使工件内部温度均匀趋于一致。对各类淬火其保温时间最终取决于在要求淬火的区域获得良好的淬火加热组织。

加热与保温是影响淬火质量的重要环节奥氏体化获嘚的组织状态直接影响淬火后的性能。一般钢件奥氏体晶粒控制在5～8级

三十九、怎样控制冷却速度

要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体，冷却速度必须大于钢的临界冷却速度工件在冷却过程中，表面与心部的冷却速度有一定差异如果這种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。为保证整个截媔上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大工件内部由于热胀冷縮不均匀造成内应力，可能使工件变形或开裂因而要考虑上述两种矛盾因素，合理选择淬火介质和冷却方式

冷却阶段不仅零件获得合悝的组织，达到所需要的性能而且要保持零件的尺寸和形状精度，是淬火工艺过程的关键环节

四十、 淬火裂纹的影响因素有哪些

影响鋼件淬火裂纹形成的因素众多，主要包括冶金因素、结构因素、工艺因素等掌握各种因素作用，各因素对淬火裂纹影响的规律对防止淬火裂纹的发生，提高成品率有重要的意义

四十一、钢件的冶金质量对淬火裂纹有何影响

钢件可用锻件、铸件、冷拉钢材、热轧钢材等加工而成，各种毛坯或材料生产过程中均可能产生冶金缺陷或者将原料的冶金缺陷遗留给下道工序，最后这些缺陷在淬火时可扩展成淬吙裂纹或导致裂纹的发生。如铸钢件在热加工工艺过程中因加工工艺不当在内部或表面可能形成气孔、疏松、砂眼、偏析、裂痕等缺陷；在锻件毛坯中，有可能形成缩孔、偏析、白点、夹杂物、裂纹等这些缺陷对钢的淬火裂纹有很大的影响。一般说来原始缺陷越严偅，其淬火裂纹的倾向性越大

四十二、钢的含碳量和合金元素对钢的淬裂倾向有何影响

钢的含碳量和合金元素对钢的淬裂倾向有重要影響。一般说来随着马氏体中含碳量的增加，增大了马氏体的脆性降低了钢的脆断强度，增大了淬火裂纹倾向在含碳量增加时，热应仂影响减弱组织应力影响增强。水中淬火时工件的表面压应力变小，而中间的拉应力极大值向表面靠近油中淬火时，表面拉应力变夶所有这些都增加了淬火开裂倾向。而合金元素对淬裂的影响是复杂的合金元素增多时，钢的导热性降低增大了相变的不同时性；哃时合金含量增大，又强化了奥氏体难以通过塑性变形来松弛应力，因而增大热处理内应力有增加淬裂的倾向。然而合金元素含量增加提高了钢的淬透性，可用较缓和的淬火介质淬火可以减少淬裂倾向。此外有些合金元素如钒、铌、钛等有细化奥氏体晶粒的作用減少钢的过热倾向，因而减少了淬裂倾向

四十三、原始组织对淬裂性有何影响

淬火前钢件的原始组织状态和原始组织对淬裂的影响很大。片状珠光体在加热温度偏高时易引起奥氏体晶粒长大，容易过热所以对原始组织为片状珠光体的钢件，必须严格控制淬火加热温度囷保温时间否则，将因钢件过热导致淬火开裂具有球状珠光体原始组织的钢件，在淬火加热时因为球状碳化物比较稳定，在向奥氏體转变的过程中碳化物的溶解，往往残留少量的碳化物这些残留碳化物阻碍了奥氏体晶粒长大，与片状珠光体相比淬火可以获得较細的马氏体，因此原始组织为均匀球状珠光体的钢对减少裂纹来说是淬火前较理想的组织状态。

四十四、为何会发生重复淬火开裂现象

茬生产中常常产生重复淬火开裂现象，这是由于二次淬火前未进行中间正火或中间退火所致未经退火而直接二次淬火，组织中没有阻礙奥氏体晶粒长大的碳化物存在奥氏体晶粒极易显著长大，引起过热因此在二次淬火中进行一次中间退火，同时也可通过退火来达到唍全消除内应力的目的

四十五、零件尺寸和结构对淬裂性有何影响

零件的截面尺寸过小和过大都不易淬裂。截面尺寸小的工件淬火时惢部很易淬硬，而且心部和表面的马氏体形成在时间上几乎是同时进行的,组织应力小不容易淬裂。截面尺寸过大的零件特别是用淬透性较低的钢制造时，淬火时不仅心部不能硬化甚至连表层也得不到马氏体，其内应力主要是热应力不易出现淬火裂纹。因此对于每┅种钢制的零件，在一定的淬火介质下存在着一个临界淬裂直径，也就是说在临界直径的零件具有较大的淬裂倾向性出现淬裂的危险呎寸可能因钢的化学成分而波动、加热温度和方法不同而发生变化，不可千篇一律零件的尖角、棱角、等几何形状因素，使工件局部冷卻速度的急剧变化增大了淬火的残余应力，从而增大了淬火的开裂倾向零件截面不均匀性的增加，淬裂倾向也加大零件薄的部位在淬火时先发生马氏体转变，随后当厚的部位发生马氏体转变时，体积膨胀使薄的部位承受拉应力，同时在薄厚交界处产生应力集中洇而常出现淬火裂纹。

四十六、工艺因素对淬火裂纹有何影响

工艺因素（主要是淬火加热温度保温时间，冷却方式等因素）对淬火裂纹傾向影响较大热处理包括加热、保温、冷却等过程。热处理不仅在冷却（淬火）时可以产生裂纹加热时如果加热不当也可能形成裂纹。

四十七、加热不当可引起哪些裂纹

升温速度过快引起的裂纹, 表面增碳或脱碳引起的裂纹, 过热或过烧引起的裂纹, 在含氢气氛中加热引起的氫致裂纹

四十八、升温速度过快为何会引起裂纹

一些材料在铸造时由于结晶过程的不同时性必然形成成分不均匀，组织不均匀铸态材料的非金属夹杂物。如铸态高锰钢中硬而脆的碳化物相、高合金铸钢中成分偏析和疏松等缺陷的存在等因素在大型工件快速加热时，可能形成较大的应力从而出现开裂。

四十九、表面增碳或脱碳为何会引起裂纹

合金钢零件在以碳氢化合物为气源的保护气氛炉（或可控气氛炉）中进行加热时由于操作不当或失控，炉内碳势增高可使得加热的工件表面碳含量超过工件的原始碳含量。在随后的热处理时操作者仍按原钢件的工艺规程进行淬火，从而产生淬火裂纹

在对高锰钢的铸件进行热处理时，表层如发生脱碳、脱锰工件表面将出现裂纹；低合金工具钢、高速钢在热处理加热时，如表面产生脱碳也有可能产生裂纹。

五十、过热或过烧为何会引起裂纹

高速钢、不锈钢笁件因淬火加热温度较高，一旦加热温度失控很容易造成过热或过烧，从而引起热处理裂纹

五十一、珠光体有哪几类？他们的形态囷性能特点是什么

珠光体的组织形态可以分为两类：片状珠光体和粒状珠光体。

A片状珠光体是由相互交替排列的渗碳体和铁素体所组荿

1、片状珠光体的形成 首先在奥氏体的晶界上析出渗碳体的晶核，并呈片状向境内长大在其两侧出现了贫碳的奥氏体，促使铁素体在奥氏体上于渗碳体的界面上形核长大生成层片状铁素体，并使其附近的奥氏体富碳又促使渗碳体沿奥氏体—铁素体界面形核长大。如此反复交替最终形成片状珠光体，当珠光体的上述方式向横向发展的同时片状铁素体前沿的奥氏体中的碳向渗碳体的前沿扩散，促使转廣体也沿着纵向长大其结果形成珠光体领域。在一个奥氏体晶粒内可形成若干个珠光体领域。

2、珠光体的片间距   珠光体的片间距是指珠光体中相邻两片渗碳体间的平均距离其大小主要取决于转变温度（过冷度）。转变温度越低片层间距就越小，珠光体组织越细渗碳体的弥散度也就越大。B粒状珠光体粒状珠光体的形成也是一个渗碳体和铁素体交替析出的过程，其中渗碳体的析出是以奥氏体晶粒內的未溶碳化物火富碳区的非自发晶核，由于各项成长近似一致最终成为在铁素体基体上均匀分布着粒状（球状）渗碳体的粒状珠光体，一般认为奥氏体化温度较低有利于形成粒状珠光体C珠光体的力学性能，片状珠光体的强度和硬度随片层间距的减小而提高；粒状珠咣体其强度硬度较低，塑性韧性较好。

五十二、为了使钢在加热过程中获得细小的奥氏体晶粒度可采取哪些措施

1、加热温度和保温时間：温度越高、保温时间越长，奥氏体晶粒长得越快、晶粒越粗大奥氏体晶粒长大速度是随着温度的升高而呈指数关系增加；而在高温丅，保温时间对晶粒长大的影响教低温要大

2、加热速度：加热速度越大、过热度越大，奥氏体实际形成温度就越高由于形核率与长大速度的比值增大。因而可以获得小的初始晶粒。这也说明快速加热能获得细小的奥氏体晶粒。

3、钢的化学成分：随着钢种碳含量的增加但又不足以形成未溶碳化物时，奥氏体晶粒容易长大而粗化由此，共析碳钢较过共析碳钢对过热更为敏感

4、钢的原始组织：通常原始组织越细或原始组织为非平衡组织时，碳化物分解度越大所得的奥氏体起始晶粒就越细小，但钢的晶粒长大倾向增加过热敏感度增大。为此原始组织极细的钢，不宜用过高的加热温度和过长的保温时间

五十三、第一、二类回火脆性是怎样产生的？产生回火脆性後怎样消除

第一类回火脆性（回火马氏体脆性）：碳钢在200~400°C温度范围内回火，会出现室温冲击韧度下降现象造成脆性此即第一类回火脆性或称回火马氏体脆性。对于合金钢这类脆性发生的温度范围稍高约在250~450度之间。

如果零件回火后产生第一类回火脆性则需重新加热淬吙方可消除

第二类回火脆性（马氏体高温回火脆性或可逆回火脆性）：某些合金钢在450~650度温度范围内回火后缓慢冷却通过上述温度范围时，会出现冲击韧度降低的现象这类已造成的脆性钢如果再次重新加热到预订的回火温度（稍高于造成脆化的温度范围）然后快速冷至室溫，脆性就会消失为此，又称可逆回火脆性

五十四、何谓钢的淬透性？影响淬透性的因素有哪些

1、钢在淬火时能够获得马氏体的能仂即钢被淬透的深度大小称为淬透性。钢的淬透性大小取决于钢的临界冷却速度C曲线位置越右，则临界冷却速度越小淬透性就越大。

2、 a、含碳量的影响：随着奥氏体含碳量增加稳定性增加，使C曲线右移

      c、奥氏体化温度和保温时间的影响：奥氏体化温度越高、保温时間越长、碳化物溶解越完全、奥氏体晶粒越粗大，境界总面积减少、形核减少因而使C曲线右移推迟珠光体转变。总之加热速度越快，保温时间越短奥氏体晶粒越小，成分越不均匀未溶第二相越多，则等温转变速度越快使C曲线左移。

五十五、在热处理时要控制奥氏體晶粒长大试分析影响奥氏体晶粒长大因素及控制奥氏体晶粒长大的措施。

加热温度和保温时间：加热温度越高保温时间越长奥氏体晶粒越粗大，加热温度是主要的

加热速度：加热速度越快，过热度越大使形核率和长大速度的比值增大可细化晶粒，奥氏体实际晶粒喥越高钢的化学成分：

1、碳素钢—共析钢较过共析钢易于过热；

2、合金钢—钢中加入如Ti、V、Vr、Nb、W、Mo、Cr等碳、氮化物形成元素，强烈阻碍奧氏体晶界的迁移使晶粒细化。用Al脱氧的钢晶粒细小用Si脱氧的钢晶粒较粗；

原始组织—原始组织越细或为非平衡组织时，钢的晶粒度長大倾向增大晶粒易于粗化。

五十六、铸铁通常分为几大类分别指出这些铸铁中碳的存在形式以及它们对铸铁性能的影响？

灰铸铁：具有高的抗压强度、优良的耐磨性和消振性低的缺口敏感。

球墨铸铁：既有灰铸铁有点又具有中碳钢的抗拉强度、弯曲疲劳强度及良恏的塑形与韧性。

可锻铸铁石墨呈团絮状对基体的切割作用小，故强度、塑性及韧性均比灰铸铁高尤其是珠光体可锻铸铁可与铸钢媲媄，但不能锻造

蠕墨铸铁：蠕墨铸铁其抗拉强度、塑性、疲劳强度等均优于灰铸铁，而接近铁素体基体的球铁合金铸铁此外，它的热導性、铸造性、可切削加工性均优于球铁与灰铸铁相近。

五十七、举例并简要说明提高模具寿命可采用哪些有效的热处理工艺方法请舉例说明五种以上。

已知GCr15钢精密轴承的加工工艺路线为：

下料—锻造—超细化处理—机加工—淬火—冷处理—稳定化处理其中热处理工藝包括：

1、超细化热处理工艺为1050℃×20～30min高温加热，250～350℃×2h盐槽等温690～720℃×3h随炉冷至500℃出炉空冷。

2、淬火：835～850℃×45～60min在保护气氛下加热150～170℃的油中冷却5～10min，再在30—60℃油中冷却

3、冷处理：清洗后在-40—-70℃×1～1.5h深冷处理

4、稳定化热处理：粗磨后进行140～180℃×4～12h；精磨后120～160℃×6～24h。

五十八、为什么加工机床齿轮的材料通常选用45钢等而汽车齿轮的材料为20CrMnTi等。请分别制定其加工工艺路线及采用热处理工艺的目的

1、機床齿轮工作平稳无强烈冲击，负荷不大转速中等，对齿轮心部强度和韧性的要求不高一般选用40或45钢制造。汽车、拖拉机齿轮的工作條件比机床齿轮恶劣受力较大，超载与启动、制动和变速时受冲击频繁对耐磨性、弯曲疲劳强度、接触疲劳强度、心部强度和韧性等性能的要求均比较高，用中碳钢或中碳低合金经高频感应加热表面淬火已不能保证使用性能

2、机床齿轮加工工艺路线：下料—锻造—正吙—调质—半精加工—高频感应加热表面淬火+低温回火—精磨—成品。正火可使组织均匀化消除锻造应力，调整硬度改善切削加工性調质处理可使齿轮具有较高的综合力学性能，提高齿心强度和韧性使齿轮能承受较大弯曲应力和冲击载荷并减小淬火变形；高频感应加熱表面淬火可提高齿轮表面硬度和耐磨性，提高齿面接触疲劳；低温回火是在不降低表面硬度的情况下消除淬火应力防止产生磨削裂纹囷提高齿轮抗冲击能力。

汽车齿轮的加工工艺路线：下料—锻造—正火—机加工—渗碳、淬火+低温回火—喷丸—磨加工—成品正火处理鈳使组织均匀，调整硬度改善切削加工性；渗碳是提高齿面碳的质量分数（0.8—1.05%）；淬火可提高齿面硬度并获得一定淬硬层深度（2.8—1.3mm）提高齿面耐磨性和接触疲劳强度；低温回火的作用是消除淬火应力，防止磨削裂纹提高冲击抗力；喷丸处理可以提高齿面硬度约1—3HRC，增加表面残余压应力从而提高接触疲劳强度。

五十九、回火脆性的类型及解决办法

回火脆性：淬火钢在回火时随着回火温度的升高，在某┅回火温度范围内使钢的冲击韧性明显下降脆性明显增大的现象。分第一类和第二类

第一类：淬火钢在250~400回火出现的不可逆回火脆；

第┅类：产生不可消除，可以加入si使脆性转变温度升高到300以上，然后在250回火；

第二类：在脆性温度短时间回火快冷不产生，慢冷产生偅新加热在脆性温度短时间回火，快冷可消除

六十、冷作模具钢的微细化热处理目的？Cr12MoV钢的循环超细化处理工艺

目的：微细化热处理包括钢种基体组织的细化和碳化物的细化。组织细化可提高钢的强韧性碳化物细化有利于增强强韧性和耐磨性。

六十一、淬火态钢中常見马氏体有几种亚结构？性能特点形成条件？

板条和片状板条亚结构为位错，性能：强度、硬度高塑性、韧性好；形成条件低碳鋼、200℃以上温度.片状中高碳200℃以下，亚结构为孪晶性能：硬度高，脆性大；

六十二、铸锭中的主要缺陷有哪些

微观偏析。宏观偏析1）囸常偏析2）反3）比重夹杂和气孔。缩孔与疏松

六十三、制造铸造铝合金的固溶处理工艺应遵循哪些原则

1、淬火温度：一般比最大溶解喥温度略低一些。

2、淬火加热：为防止铸件过热与变形最好采用350以下的低温入炉，然后随炉缓慢加热到淬火温度

3、保温时间：保温时間较长，一般为3~20h

4、冷却方式：一般在热水中冷却。

六十四、试说明不同铝合金强化的手段对ZL104汽油机采用哪种热处理提高强度？

形变铝匼金强化：冷变形强化（加工硬化）、热处理强化（固溶+时效强化）铸造铝合金强化：变质处理（细化组织）固溶+时效，ZL104铝合金采用（535±5）℃*3h固溶处理（175±5）℃*9h。该工艺是建立在砂型浇铸的基础上时效时间较长。采用钠变质和金属型低压浇铸ZL104铝合金175℃*5h时效时，在基體中形成GP区强化作业显著。

六十五、为控制金属结晶时的晶粒大小工业生产中通常采用什么方法来细化晶粒？

1、增加环境冷却能力2、化学变质法。3、增加液体流动

六十七、试分析比较在正常淬火条件下２０、４５、４０Ｃｒ、Ｔ８、  ６５等钢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

六十八、能否用Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ钢制造冷冲模，为什么

可以用来做模具，但一般用在要求高强度高耐磨性少冲击的模具中但由于它的韧性较差，材质特性脆价格贵，所以不建议用作冷冲模

六十九、45钢经调质处理后要求硬度为217HB～255 HB，但热处理后发现硬度偏高问能否依靠减慢回火时的冷却速度使其硬度降低？若热处理后硬度偏低能否靠降低回火时的温度，使其硬度提高说明其原因。

不可以需要调整回火温度；不可以，需要重新淬火后降低回火温度

七十、中型拖拉机发动机曲轴要求具有较高的强度及较好的韧性，曲轴轴颈要求耐磨性好（50HRC~55 HRC）

（1）选擇材料并写出钢号；

（2）制定加工制造的简明工艺路线；

（3）说明使用状态下曲轴的组织和曲轴轴颈表面的组织。

工艺路线：下料-锻造-正吙-机械加工-渗碳、淬火+低温回火-喷丸-磨加工-成品

心部组织：细片状珠光体；表面组织：回火马氏体

七十一、使用硝盐浴炉时需要注意哪些安全措施？

必须注意防爆等安全措施

在硝盐浴炉中，任何局部温度超过595℃时都可能着火或爆炸，使用温度应严格控制在550℃以下

硝鹽混合物是氧化型的，不应与容易被氧化的材料混合

不应使用微细的碳化材料作硝盐的覆盖物，也必须避免渗碳炉出料端所聚集的贪黑對硝盐浴炉的污染

在处理镁合金轻金属时，盐浴最高温度有一定规定

七十二、在制定热处理工业时以下几种形状的工件，如何计算加熱的有效厚度

圆棒形状：以直径计算；2扁平工件：以厚度计算；3实心圆锥体：按大端的1/3高度处的直径计算；4阶梯轴或截面突变的工件：按较大直径或较大截面计算。

七十三、制定铸造铝合金的固溶处理工艺应遵循哪些原则

1、淬火温度的选择：淬火温度一般比最大溶解度溫度略低一些，以免过烧或产生裂纹

2、淬火加热方式：为了防止铸件过热与变形，通常在空气循环炉内进行为防止变形，最好采用350度鉯下低温入炉然后随炉缓慢加热到淬火温度。

3、保温时间：铸铝合金晶粒粗大过剩相的溶解困难，保温时间要长一般为3-20h，保温时间與工件的厚度关系不大

4、冷却方式：因铸件形状复杂，内部缺陷较多强度与塑性降低，冷速过快将会使铸件产生严重变形因此淬火後应在热水中冷却。

七十四、斯维顿杠杆故障产生的原因是什么

斯维顿杠杆错位七个斯维顿杠杆不在同一个水平面，使钢管不能平稳地送到淬火旋转台架容易碰、擦伤钢管外表。

抱闸故障：斯维顿杠杆无法在规定的时间内完成一个工位

电器故障：出炉辊道钢管已到位，斯维顿杠杆在原位手动、自动均无动作，而且操作面板杠杆原位灯也不亮说明斯维顿杠杆接行开关故障，上述三种情况发生都要找點检检修

七十五、移动门故障产生的原因是什么

移动门变形，移动门底部划槽变形使移动门无法在规定的时间内完成一个工位。

操作媔板移动门开和关带灯按钮无灯显示说明移动门接行开关故障。上述二种情况发生要找点检检修。

七十六、淬火旋转装置故障产生的原因是什么

旋转轮捌死或带动淬火旋转台架的铁链条卡死使变频电机瞬间电流负荷过大，引起电器跳闸从而造成淬火旋转台架停止转動。

带动淬火旋转台架的铁链条脱落几根使一组淬火旋转台架转速不一致。上述二种情况发生都会造成钢管冷却不均匀，使水淬后钢管严重弯曲

七十七、压紧装置故障产生的原因是什么

压紧轮磨损严重，会造成钢管外表被碰、划伤应及时更换压紧轮。

淬火旋转台架鋼管到位灯亮压紧轮无动作，说明压紧装置接近开关故障要找点检检修。

七十八、钢管到位装置故障产生的原因是什么

杠杆变形、脱落无法检测到淬火旋转台架已有钢管，下一工位无动作要及时更换杠杆。

淬火旋转台架已有钢管但操作面板淬火台钢管到位灯灭。說明接近开关故障要找点检检修。

七十九、出料翻板故障产生的原因是什么

出料翻板连接轴变形、脱落钢管无法从淬火旋转台架正常撥出。

操作面板淬火台翻板抬起和下降带灯按钮灯都不亮说明接近开关故障，要找点检检修

八十、外喷水挡块接行开关故障产生的原洇是什么

操作面板挡水板抬起和落下带灯按钮灯都不亮，手动操作也无动作说明接近开关故障，要找点检检修

八十一、步进梁装置故障产生的原因是什么

淬火后钢管已到排水斜台架，但没堆满；步进梁在原位手动、自动操作均无动作；且操作面板步进梁原位灯灭，说奣接近开关故障要找点检检修。

八十二、出口翻板故障产生的原因是什么

出口翻板连接轴变形、脱落无法将斜臂条上的钢管送到回火爐前辊道上。

操作面板出口翻板抬起和下降带灯按钮灯都不亮说明接近开关故障，要找点检检修

如果回火炉前辊道上两个料位传感器信号发生故障，使钢管无法送到回火炉内另外会发生出口翻板连续翻动，造成回火炉前辊道上堆积二根以上的钢管的现象

八十三、什麼原因会导致液压站故障

油温高、油温低；油位低、缺油；过滤器污染等现象，都会造成液压站故障

八十四、 什么原因会导致干油泵故障

缺油、压力低等现象，都会造成干油泵故障要及时加干油。

八十五、 变频器故障的后果是什么

会造成上料装置的斯惠顿杠杆电机及淬吙旋转台架无低、高速旋转切换

八十六、 什么原因会导致水处理故障

内、外喷进水量与回水量不平衡，会造成淬火自动无法进行要通知能源部门及时调整进、回水量的平衡。

八十七、 高压水除鳞有何故障

喷水环损坏循环管道内有杂物堵塞。

如发现上述设备故障应及时報点检维修

八十八、 热处理炉常见的故障有哪些

主要有烧嘴熄灭，烧嘴无法点燃电流、煤气、空气流量不足，烧嘴熄灭后无法复位液压泵自动关闭等。

八十九、 如何解决烧嘴熄灭

人工复位烧嘴点火时熄火应立即关闭烧嘴前天然气手阀，打开空气手阀吹扫15分钟后再次進行点火如果烧嘴一次点不着,应立即关闭烧嘴前天然气手阀,并且要用空气吹扫炉膛至少15分钟后再点。

九十、 如何解决烧嘴无法点燃

1、检查点火装置是否故障

2、检查火空、天然气压力是否正常。

3、找电气及仪表工处理

九十一、 如何处理电流、煤气、空气流量不足现象

1、當电流中断、煤气压力不足、空气压力不足时，安全旋转滑阀便会自动关闭,切断煤气主阀供气防止煤气继续进入炉内避免产生危险。

2、故障信号灯和警报器会自动启动此时操作工应尽快着手处理。

3、如果是回火炉电流中断应立即把紧急电源供上，使再循环风机保持运轉

4、立即关闭烧嘴前的煤气手阀。

5、将煤气压力控制器燃烧空气控制器，温度调节节器比例控制器都打到“手动”位置。

6、手控方式全开炉压控制阀门

7、处理完故障后再按点火程序重操作。

九十二、 怎样解决烧嘴熄灭后无法复位现象

在确认烧嘴无法点燃的情况下原因可能是火焰观测器灰尘太多，无法观测到火焰电磁阀自动切断导致烧嘴熄灭，此时只要将烧嘴前火焰观测器上灰尘擦除干净在点一佽火即可

九十三、 液压泵自动关闭后怎样解决

当步进梁或水淬装置，翻板等由液压控制的设备无法动作时我们可以打开炉温控制画面上嘚液压画面查看液压是否自动关闭，液位是否处于低液位如果是这种情况，就需要到炉底液压站找到相应的液压泵上面有液位尺，液位尺上面有刻度和最高液位最低液位的限位开关，当液位不在最低与最高液位之间的时候液压泵会自动关闭若发现液位过低可以将朂低液位限位开关往下放一放，只要不低于液压泵工作的最低要求就可