绝缘体

材料热处理基础知识

发布时间:2022/7/30 14:00:52   

1、罕用的淬火办法有哪些,表明采用不同淬火办法的规则?

单液淬火——在一种淬火介质中冷却究竟的工艺,单液淬火布局应力热应力都对照大,淬火变形大。

双液淬火——方针:在~Ms之间快冷,使VVc,在Ms如下慢慢冷却,以低沉布局应力。碳钢:先水后油。合金钢:先油后空气。

分级淬火——将工件掏出后在某一温度停止使工件表里温度一致,尔后空冷的工艺,分级淬火是在空冷时产生M相变得,内应力小。

等温淬火——指在贝氏体温度区等温,产生贝氏体变化,内应力减小,变形小。

淬火办法取舍的规则既要思虑餍足功能的请求,同时要尽管低沉淬火应力,免得淬火变形与开裂。

2、化学气相堆积与物理情景堆积技艺的差别是甚么,它们的首要运用局面?

化学情景堆积主借使CVD法,含有涂层材料元素的反响介质在较低温度下气化,尔后送入高温的反响室与工件表面来往构成高温化学反响,析出合金或金属及其化合物堆积于工件表面构成涂层。

CVD法的首要特性:1)也许堆积各样晶态或非晶态的无机薄膜材料。2)纯度高,整体的结协力强。3)堆积层精细,气孔一些。4)均度性好,征战及工艺浅显。5)反响温度较高。

运用:在钢铁、硬质合金、有色金属、无机非金属等材料表面制备各样用处的薄膜,主借使绝缘体薄膜,半导体薄膜,导体及超导体薄膜以及耐蚀性薄膜。

物理情景堆积:气态物资在工件表面直接堆积成固体薄膜的历程称PVD法。有三种根本办法,真空蒸镀,溅射镀膜和离子镀。运用:耐磨涂层,耐热涂层,耐蚀涂层,光滑涂层,机能涂层妆饰涂层。

3、表明疲倦断口的宏观描述和宏观描述。

宏观:是在宏观电子显微镜下考察到的条形手段,称为疲倦条带或疲倦辉纹。疲倦条带有延性和脆性两种,疲倦条带具备必然的间距,在某种特定的前提下,每条条纹与一次应力轮回相对应。

宏观:多说状况下具备脆性断裂特性,不产生肉眼看来得宏观变形,模范的疲倦断口由裂纹源区、裂纹伸展区、和最后瞬断区构成。疲倦源面积较少平展有意呈亮光镜面,裂纹伸展区呈河滩或贝壳手段,有一些间距不等的疲倦源为圆心的平行曲线。瞬断区的宏观描述取材料的性格载荷方法与巨细等,或者为韧窝或准解离,解离沿晶断口或混杂形。

4、指出感到加热淬火常浮现的三种品质题目,试剖析其起因。

1)开裂:加热温渡太高、温度不均;淬火介质及温度温度取舍欠妥;回火不准时且回火不够;材料淬透性偏高,成份偏析、出毛病,含过多混合物;零件计划不正当。

2)表面硬度不均:感到布局不正当;加热不均;冷却不均;材料布局不良(有带状布局,部分脱碳。

3)表面融化:感到器布局不正当;零件存在尖角、孔、糟等;加热工夫太长等,工件表面有裂纹。

5、高速钢低高温回火新工艺特性是甚么?(以w18Cr4v为例)为甚么它比时时回火后的力学功能好?

W18Cr4v钢加热淬火+*1h+到*1h*2次回火。

1)低高温回火高速钢比时时回火高速钢的m2c型碳化物析出充足,M2c、V4c及Fe3c型碳化物弥漫度大、平匀性好,并且有约5%到7%贝氏体存在,这是低高温回火高速钢功能优于时时回火的紧要布局要素。

6、罕用可控氛围有那些品种?简述每种氛围的特性和运用。

有吸热式氛围、滴注式氛围、直身式氛围、其余可控氛围(氮机氛围、氨分解氛围、放热式氛围)等。

1)吸热式氛围是将材料气按必然比例同空气混杂,在高温下颠末触媒,反响生成首要含CO、H2、N2和微量CO2、O2和H2O的氛围,由于该反响要汲取热量,故叫吸热式氛围或RX气。用于渗碳、碳氮共渗。

2)滴注式氛围是将甲醇直接点入炉内裂解,生成含CO、H2的载体,再增加富化剂举办渗碳;较低温度下的碳氮共渗、庇护加热亮光淬火等。

3)将渗剂如自然气和空气必然比例混杂后直接通入炉内,在高温下反响直接生成渗碳氛围。氨分解气用于渗氮载气、钢铁或有色金属低温加热庇护氛围。氮基氛围用于高碳钢或轴承钢的庇护成就好。放热式氛围用于低碳钢、铜材亮光热解决或可锻铸铁的脱碳退火。

7、球墨铸铁等温淬火方针是甚么?等温温度及等温淬火后的布局是甚么?

方针:球墨铸铁奥氏体化后在贝氏体变化区举办等温淬火可赢得优异的力学功能和小的畸变。

等温温度:~℃赢得下贝氏体布局;~℃赢得上贝氏体布局。

8、简述罕用的化学热解决(渗碳、渗氮、碳氮共渗和氮碳共渗)的工艺首要特性、热解决后的布局和功能特性,首要合用于哪些材料或零件?

渗碳:主借使向工件表面渗入碳原子的历程,表层回火马氏体,残A及碳化物,心部方针是提升表层碳含量,具备高硬度高耐磨性,心部具备必然的强度和高韧性,使其继承大的打击和冲突,低碳钢如20CrMnTi,齿轮和活塞销罕用。

渗氮:向表面渗入氮原子,是表面硬度耐磨性疲倦强度和耐侵蚀性以及热硬性提升,表层是氮化物,心部回火索氏体,有气体渗氮,液体渗氮等,罕用38CrMoAlA,18CrNiW。

碳氮共渗:碳氮共渗温度低,速率快,零件变形小。表层布局为细针回火马氏体+颗粒状碳氮化合物Fe3(C、N)+小量残存奥氏体。具备较高的耐磨性和疲倦强度及抗压强度,并兼有必然的耐蚀性。常运用于低中碳合金钢建立的重、中负荷齿轮。

氮碳共渗:氮碳共渗工艺共渗速率较快,表面硬度略低于渗氮,但抗疲倦功能好。首要用于受打击负荷小,请求耐磨、疲倦极限较高及变形小的零件和工模具。时时钢零件碳素布局钢,合金布局钢,合金器械钢,灰铸铁,球墨铸铁和粉末冶金等都可氮碳共渗。

9、简述热解决工艺计划的规则

1)工艺的先进性

2)工艺牢靠、正当、可行

3)工艺的经济性

4)工艺的平安性

5)尽管采纳板滞化、主动化程序高的工艺设备

10、热解决工艺过程的优化计划招思虑哪些题目

1)充足思虑冷热加工工艺之间的连接,热解决工序的安顿要正当;

2)尽或者采纳新技艺,简述热解决工艺,收缩临盆周期。在保证零件所请求的布局和功能的前提下,尽管使不同工序或工艺历程相互贯串;

3)有意为了提升产品德量,拉长工件操纵寿命,须要增加热解决工序。

11、简述感到器计划所应遵照的规则

1)感到器与工件的耦合间隔应尽或者的近

2)关于仰仗线圈外壁加热的工件务必加驱流导磁体

3)对有尖角的工件感到器的计划避免尖角效应

4)要避免磁力线的抵销表象5、感到器计划要尽管餍足工件在加热时能反转。

12、计划人员在选材时招思虑哪些基根源则

1)依照零件的劳动前提,包罗载荷范例及巨细,处境前提及首要生效气象等采用材料;2)思虑零件的布局、形态和尺寸巨细等要素,对易构成淬火畸变和开裂的要采用淬透性较好,可采纳油淬或水溶性淬火介质解决的材料;

3)认识材料热解决后的布局和功能,有些针对各样热解决工艺办法开垦的钢种,其解决后的布局和功能会更好;

4)在保证零件操纵功能和寿命的前提下,应尽管采用可简化热解决工序,稀奇是也许俭朴的材料。

13、取舍金属材料建立零件时招思虑哪些工艺功能

1)锻造功能

2)压力加工功能

3)板滞加工功能

4)焊接功能

5)热解决工艺功能。

14、磨损生效范例有几种?怎样避免零件的各样磨损生效?

磨损范例:粘着磨损、磨粒磨损、侵蚀磨损、来往疲倦。

避免办法:对粘着磨损,正当取舍冲突副配对材料;采纳表面解决减小冲突系数或提升表面硬度;减小来往压应力;减小表面毛糙度。对磨粒磨损,除在计划时减小来往压力和滑动冲突间隔甲第改革光滑油过滤装配以解除磨粒外,还要正当采用高硬度材料;采纳表面热解决和表面加工强硬等办法提升冲突副材料表面硬度。关于侵蚀磨损,取舍抗氧化材料;表面涂层;采用耐蚀材料;电化学庇护;加缓蚀剂计划时减小拉应力的应力召集;举办去应力退火;取舍对应力侵蚀不敏锐的材料;变换介质前提。对来往疲倦,提升材料硬度;提升材料的洁净度,削减混合物;提升零件心部强度和硬度;减小零件表面毛糙度;提升光滑油的粘度以低沉油楔效用。

15、钢的化学热解决的根本历程是甚么?

分解,吸附,散布三部。

16、试述加快化学热解决的首要路径有哪些?

分段节制法的运用,复合渗解决,高温散布,采纳加快散布历程的新材料,化学催渗,物理催渗。

17、“渗碳分段节制工艺法”的优异性是甚么?

避免工件表面氧化,利于散布,使三个历程充足调和,削减工件表面构成炭黑的历程,加快渗碳的历程,保证赢得过渡层较宽较平展的优良渗层。

18、时时状况下低碳钢渗碳淬火后表层和心部的布局是奈何的?

由表面向心部次第为过共析,共析,太甚亚共析,原始亚共析。

19、甚么是粒状贝氏体?

是由块状(等轴状)的铁素体和高碳的A区构成。

20、表明球退的范例、方针及用处?

时时球退:增加硬度,改观切削加工性,削减淬火畸变开裂。

等温球退:用于高碳器械钢、合金器械钢。

循全球退:用于碳素器械钢、合金器械钢。

21、亚共析钢的淬火温度常选在Ac3以上,而过共析钢淬火加热温度何故选在Ac1-Acm之间,试从理论上加以剖析?

(1)亚共析钢由于含量较低,原始布局P+F,若淬火温度低于Ac3,则会有未溶F,淬火后将会浮现软点。关于过共析钢,若温渡太高,过多的k’消融,使片状M的量增加,易构成变形和开裂,增加A’量,过多的k’消融,又使钢的耐磨性低沉。

(2)关于过共析钢温渡太高,氧化脱碳偏向增大,使钢的表面成份不平匀,MS高下不同,致使淬火开裂。

(3)取舍淬火温度Ac1+(30-50℃)也许保存未溶k’以提升耐磨性,使基体的含碳量低沉,是钢的强度塑性和韧性增加。

22、高速钢的低温、高温回火新工艺,会使高速钢淬火回火件的寿命提升,试从理论加以剖析?

平匀析出ε和M3C使M2C,MC在二次强硬温度范畴内愈加平匀析出,增进部份残存奥氏体变化成贝氏体,提升强韧性。

23、指出如下合金范例

ZL:铸铝

MB2:形变镁合金

ZM3:铸镁

TA4:α型钛合金

H68:黄铜

QSn4-3:锡黄铜

QBe2:铍黄铜

TB2:β型钛合金

24、何谓断裂韧性?怎样依照材料的断裂韧性K1c、零件的劳动应力σ和零件中的裂纹半径长度α来判定零件能否产生低应力脆断?

声明材料抵御断裂的才力的功能目标即为断裂韧性。

依照公式:

倘若K1K1c则材料产生低应力脆断。

25、与刚比拟灰铸铁的相变特性

(1)铸铁是Fe-C-Si三元合金,共析变化在一个很宽的温度范畴,在此温度内存在铁素体+奥氏体+石墨;

2)铸铁的石墨化历程易于举办,节制该历程赢得铁素体基体、珠光体基体及铁素体+珠光体基体的铸铁;

(3)颠末节制奥氏体化温度加热、保温、冷却前提可在相当大的范畴内调度和节制A及变化产品的碳含量;

(4)与钢比拟,碳原子散布间隔较长;

(5)铸铁的热解决不能变换石墨的形态和散布,只可变换整体的布局和功能。

26、钢加热时A构成根本历程?影响A晶粒巨细的要素?

构成历程:A晶核的构成,A晶粒的长大,残存渗碳体的消融,A的平匀化;

要素:加热温度、保温工夫、加热速率、钢的成份、原始布局。

27、加快化学热解决的首要路径有哪些?对照一段渗碳,二段渗碳及动态碳势节制特性?

路径:分段节制法,复合渗解决,高温散布。

特性:采纳加快散布历程的新材料,化学催渗,物理催渗。

28、根本传热方法有哪三种?离别举例在热解决炉节能中的运用?

传热方法:传导传热,对流换热,辐射换热;

运用:

1)传导传热首要运用如炉墙的传热。

2)对撒布热首要体此刻:炉气、盐浴中熔盐、崎岖粒子炉中崎岖粒子与工件表面、炉墙表面与车间空气之间四种气象。

3)度以上真空炉为辐射换热。

29、甚么是碳氮共渗中浮现的黑色布局?怎样避免其构成?

黑色布局是指斑点、黑带、黑网。

1)为了避免黑色布局浮现,渗层中氮含量不宜够高,时时大于0.5%就易浮现点状黑色布局;渗层中氮含量也不宜太低,不然易构成托氏体网。

2)为制服托氏体网,氨的介入量要适中,氨胸襟太高,炉气露点低沉,均会增进黑色布局的浮现。为了制服托氏体网的浮现,也可合适提升淬火加热温度或采纳冷却才力较强的冷却介质。黑色布局深度小于0.02mm时采纳喷完加强弥补。

30、简述感到加热淬火工艺参数取舍规则

加热办法:感到加热淬火有同时加热一次淬火和挪动加热连结淬火两种办法可视征战前提和零件品种取舍。同时加热的比功率时时采纳0.5~4.0kw/平方厘米,挪动加热的比功率时时采纳大于1.5kw/平方厘米。较长的轴类零件、管状的内孔淬火零件、齿普遍的中模数齿轮、板条状零件采纳连结淬火;特大齿轮采纳单齿连结淬火。

加热参数:1)加热温度,由于感到加热速率快,为使布局变化充足,淬火温度比时时热解决高30-50度;2)加热工夫:依照零件的技艺请求、材料、形态、尺寸电流频次、比功率等多种要素而定。

淬火冷却办法及淬火介质:淬火加热的淬火冷却方法时时采纳喷发冷却和侵占冷却。

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