今天分享一下見習(xí)材料熱處理工程師的考試題，這些題是作為一名合格的熱處理工程師必須具備的基礎(chǔ)知識(shí)，希望搞熱處理的朋友抽空看一下，也行對(duì)大家有幫助，新入門的更要看了，當(dāng)然也可以作為企業(yè)員工培訓(xùn)使用。

因內(nèi)容較多，咱們分為4次分享。

 

 

 

31、回火注意事項(xiàng)

回火必須及時(shí)，淬火后零件在4h內(nèi)進(jìn)行回火。常用回火方法有自行回火、爐中回火和感應(yīng)回火。

 

32、感應(yīng)加熱電參數(shù)的調(diào)整

目的是使高、中頻電源的工作處于諧振狀態(tài)，使設(shè)備發(fā)揮較高的效率。

1）高頻加熱電參數(shù)的調(diào)整，（在7-8kv的低電壓負(fù)載條件下，調(diào)整耦合，反饋手輪位置使柵極電流與陽極電流之比1:5-1:10，然后再將陽極電壓升到使用電壓，進(jìn)一步調(diào)整電參數(shù)，使槽路電壓調(diào)整到所需值，匹配最佳。）

 

2）中頻加熱電參數(shù)調(diào)整，根據(jù)零件大小、形狀硬化區(qū)長短及感應(yīng)器結(jié)構(gòu)選擇合適的淬火變壓器匝數(shù)比和適當(dāng)電容量，使其處于諧振狀態(tài)下工作。

 

33、常用冷卻介質(zhì)有哪些

水、鹽水、堿水、機(jī)械油、硝鹽、聚乙烯醇、三硝水溶液、水溶性淬火劑、專用淬火油等。

 

34、試分析影響鋼淬透性的因素？

①含碳量的影響：亞共析鋼隨含碳量的增加A的穩(wěn)定性增加C曲線右移；過共析鋼隨含碳量的增加，未熔碳化物的增加，A的穩(wěn)定性降低，C曲線右移

②合金元素的影響：除Co外固溶態(tài)的金屬元素均是Ｃ曲線右移

③Ａ化溫度和保溫時(shí)間：Ａ化溫度越高，保溫時(shí)間越長碳化物溶解越完全Ａ晶粒越粗大，C曲線右移

④原始組織的影響：原始組織越細(xì)，越容易得到均勻Ａ，使Ｃ曲線右移，并使Ms下移

⑤應(yīng)力應(yīng)變的影響：使C曲線左移。

 

35、量具為什么要進(jìn)行穩(wěn)定化處理？常規(guī)的量具穩(wěn)定化處理工藝是怎樣的？

通過處理可以減少M(fèi)的正方度，成為較穩(wěn)定的M，使為轉(zhuǎn)變的A’陳化；降低淬火和深冷處理后的殘余應(yīng)力，對(duì)尺寸穩(wěn)定有良好的作用。

 

36、軸承超細(xì)化處理有哪二種方法，目的是什么？

①鍛熱淬火預(yù)處理目的：可使A’11.9％~12.1％殘留K為7.11％，A晶粒度9~10級(jí)

②軸承雙細(xì)化處理目的：處理后可比原始晶粒細(xì)化1.5~2.0級(jí)碳化物顆粒尺寸小于0.6μm有利于提高淬火后獲得細(xì)小針狀的M組織，并可以提高韌度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。

 

37、在制定熱處理加熱工藝時(shí)應(yīng)考慮哪些問題?

①工藝的先進(jìn)性  充分采用新的工藝方法及熱處理新技術(shù)及新型工藝材料

②工藝的可靠、合理可行  采用工藝要十分可靠、穩(wěn)定

③工藝的經(jīng)濟(jì)性  工藝應(yīng)合理利用能源，采用節(jié)能工藝設(shè)備要充分利用現(xiàn)有設(shè)備采用輔助工裝的方法，滿足不同零件的工藝要求

④工藝的安全性  工藝要安全可靠采取必要的安全防范措施

⑤盡量采用機(jī)械化，自動(dòng)化程度高的工藝裝備，不僅可以提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，也有利于工藝過程的控制，保證熱處理的質(zhì)量可靠。

 

38、何謂球化退火？其工藝特點(diǎn)是什么？

所謂鋼的球化退火是使鋼中的碳化物球化而進(jìn)行的退火工藝。

1）普通球化退火鋼中碳化物球狀化加熱溫度Ac1+20-30℃保溫時(shí)間取決于工件透燒時(shí)間，但不宜長。冷卻速度一般在爐內(nèi)以10-20℃/H冷卻，冷到550℃以下出爐空冷。

 

2）等溫球化退火主要用于高碳工具鋼合金工具鋼。該工藝球化充分易控制，周期較短，事宜大件。加熱溫度為Ac1+20-30℃，保溫時(shí)間取決于工件透燒時(shí)間。保溫溫度為Ac1+20-30℃，等溫時(shí)間取決于TTT曲線。

 

39、為什么亞共析鋼經(jīng)正火后可獲得比退火高的強(qiáng)度和硬度？

退火和正火所得到的都是珠光型組織。但是正火和退火比較時(shí)，正火的珠光體是在較大的過冷度下得到的，因而對(duì)亞共析鋼來說，析出的先共析鐵素體較少，珠光體數(shù)量較多，珠光體片間距較小。此外，由于轉(zhuǎn)變溫度較低，珠光體成核率較大，因而珠光體團(tuán)的尺寸較小。由于組織上的差異，故性能不同。正火與退火相比，正火的強(qiáng)度與硬度較高，塑性相仿。

 

40、什么是馬氏體分級(jí)淬火？

分級(jí)淬火是將工件從淬火溫度直接冷卻至Ms點(diǎn)以上某一溫度，經(jīng)適當(dāng)時(shí)間的保溫，取出空冷以獲得馬氏體組織。一般溫度在200℃左右（高于該材料的Ms點(diǎn)）適用于有效尺寸較小，形狀尺寸比較復(fù)雜的碳鋼和合金鋼工件。有時(shí)還采用Ms點(diǎn)以下的分級(jí)淬火，分級(jí)溫度為130-160℃，適用于低淬透性而尺寸較大的工件。

 

41、什么是貝氏體等溫淬火？

鋼材或鋼件加熱奧氏體化，隨之快冷至貝氏體轉(zhuǎn)變溫度區(qū)間（260-400℃）等溫保持，使奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)樨愂象w的淬火工藝。是常見的淬火工藝的一種。

 

42、什么是噴丸強(qiáng)化？對(duì)材料表面形貌與性能有什么影響？

利用高速噴射的細(xì)小彈丸在室溫下撞擊受噴工件的表面，使表層材料在再結(jié)晶溫度下產(chǎn)生彈性塑性變形，并呈現(xiàn)較大的殘余壓應(yīng)力，從而提高工件表面強(qiáng)度，疲勞強(qiáng)度和抗應(yīng)力腐蝕能力。使工件表面產(chǎn)生塑性流變和加工硬化，大幅度提高材料表面的硬度。降低材料表面粗糙度同時(shí)使工件表面保留殘余壓應(yīng)力，因而可大幅度提高材料的疲勞強(qiáng)度，疲勞壽命和抗應(yīng)力腐蝕能力。

 

43、常用的淬火都有哪些?說說選用淬火方法的原則。

1）單介質(zhì)淬火：形狀簡單的碳鋼工件用水冷，合金鋼和合金工具鋼用油冷；

2）雙介質(zhì)；形狀復(fù)雜易變性的工件；

3）預(yù)冷淬火用于工具磨具剛，可減少其變形和開裂；

4）分級(jí)淬火用于工具鋼，以減少變形和開裂；

5）等溫淬火；用于要求變形小，強(qiáng)韌性高的合金鋼工件。

 

44、何謂鋼的本質(zhì)晶粒度?

本質(zhì)晶粒度是指按標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法在930℃左右保溫足夠時(shí)間（3-8h后）測(cè)定的晶粒大小。

 

45、鋼加熱時(shí)為獲得細(xì)小奧氏體晶粒應(yīng)采取哪些措施?

措施：降低溫度，減小保溫時(shí)間，提高加熱速度，向鋼中加入強(qiáng)碳、氮化物形成元素 

 

46、低合金鋼中的魏氏組織是怎樣形成的?它的組織特征是什么?

對(duì)于含碳量Wc低于0.6%的碳鋼或低碳合金鋼在奧氏體晶粒較粗和一定冷卻速度下，先共析鐵素體呈片狀或粗大羽毛狀析出，即所謂魏氏體組織。

 

47、魏氏組織對(duì)鋼的性能有什么影響?怎樣在熱處理中避免產(chǎn)生魏氏組織?

1）力學(xué)性能下降，如韌性下降。

2）采用“降溫等溫”工藝，保證一定溫度范圍內(nèi)的冷卻速度和奧氏體的過冷度

 

48、分析軸類零件、長板狀零件、截面零件相差較大零件、套筒和薄壁圓環(huán)狀零件、有凹面的工件的淬火操作方法。

軸類零件應(yīng)垂直淬入冷卻劑。長板狀工件應(yīng)橫向側(cè)面淬入冷卻劑。截面零件相差較大零件應(yīng)將截面大的部分先淬入冷卻劑。套筒和薄壁圓環(huán)狀零件應(yīng)沿軸向淬入冷卻劑。有凹面的工件應(yīng)將凹面向上淬入冷卻劑。

 

49、感應(yīng)加熱的基本原理是什么？怎樣根據(jù)零件要求的淬硬層深度選擇最佳電流頻率？

感應(yīng)加熱表面淬火它是利用通入交流電的加熱感應(yīng)器在工件中產(chǎn)生一定頻率的感應(yīng)電流，感應(yīng)電流的集膚效應(yīng)使工件表面層被快速加熱到奧氏體區(qū)后，立即噴水冷卻，工件表層獲得一定深度的淬硬層。電流頻率愈高，淬硬層愈淺。

 

一般情況，硬化層深度在0.5～2mm時(shí)，宜選用10kHz以上的高頻電源：硬化層深度在1.0～4.0nm時(shí)，宜選用8～3kHz電源；硬化層深度在4.0mm以上，可選用1～2.5kHz電源。 當(dāng)零件面積或直徑較大時(shí)，可選用較低的頻率：反之，加熱面積或直徑較小的零件可選用較高的頻率。

 

50、球墨鑄鐵等溫淬火目的是什么? 等溫溫度及等溫淬火后的組織是什么?

目的：球墨鑄鐵奧氏體化后在貝氏體轉(zhuǎn)變區(qū)進(jìn)行等溫進(jìn)淬火的求獲得良好的力學(xué)性能和小的畸變。

 

等溫溫度:下貝氏體等溫淬火的等溫溫度為260～300℃：上貝氏體等溫淬火的等溫溫度為350-400℃。

 

51、簡述透射電子顯微鏡成像的原理和特點(diǎn)

透射電鏡的結(jié)構(gòu)及成像原理與光學(xué)顯微鏡基本相同，只是用電子束代替可見光，用電磁透鏡代替光學(xué)透鏡。由電子槍發(fā)射的電子束經(jīng)加速后，通過聚光鏡會(huì)聚成一束很細(xì)的高能量電子束斑，電子束穿過試樣，將其上的細(xì)節(jié)通過由物鏡、中間鏡及投影鏡組成的成像系統(tǒng)成像，成像最終投射在熒光屏上形成可見的圖像供觀察或照像。電鏡的輔助系統(tǒng)比較復(fù)雜，包括真空、穩(wěn)壓、氣動(dòng)循環(huán)、控制及計(jì)算機(jī)等系統(tǒng)。 

 

52、與鋼相比,鑄鐵的相變有哪些特點(diǎn)?

與鋼不同，鑄鐵在相變過程中，碳常需作遠(yuǎn)距離的擴(kuò)散，其擴(kuò)散速度受溫度和化學(xué)成分等因素的影響，并對(duì)相變過程及相變產(chǎn)物的碳含量產(chǎn)生相當(dāng)大的影響。

 

53、減少零件熱處理畸變的主要措施和工藝方法有哪些?

減小應(yīng)力集中；減緩加熱、冷卻速度；零件合理碼放；選擇合適工裝。

 

54、試論述鋼材在熱處理過程中出現(xiàn)脆化現(xiàn)象的主要原因及解決方法。

①過共析鋼奧氏體化后冷卻速度較慢出現(xiàn)網(wǎng)狀二次滲碳體時(shí)，使鋼的脆性增加，脆性的網(wǎng)狀二次滲碳體在空間上把塑性相分割開，使其變形能力無從發(fā)揮。解決方法，重新加熱正火，增加冷卻速度，抑制脆性相的析出。

 

②淬火馬氏體在低溫回火時(shí)會(huì)出現(xiàn)第一類回火脆性，高溫回火時(shí)有第二類回火脆性，第一類回火脆性不可避免，第二類回火脆性，可重新加熱到原來的回火溫度，然后快冷恢復(fù)韌性。

 

③工件等溫淬火時(shí)出現(xiàn)上貝氏體時(shí)韌性降低，重新奧氏體化后降低等溫溫度得到下貝氏體可以解解。

 

④奧氏體化溫度過高，晶粒粗大韌性降低。如：過共析鋼淬火溫度偏高，晶粒粗大，獲得粗大的片狀馬氏體時(shí)，韌性降低；奧氏體晶粒粗大，出現(xiàn)魏氏組織時(shí)脆性增加。通過細(xì)化晶?？梢越鉀Q。 

 

55、試指出滲碳件熱處理后常出現(xiàn)的三種缺陷，并分析其原因及防止措施。

1）淬火后硬度偏低：主要是深層表層碳濃度較低或表面脫碳而致；淬火工藝不合理，沒淬上火或有過多的殘余奧氏體。

 

2）滲層深度不夠：主要是爐溫低，時(shí)間短，或爐內(nèi)氣氛循環(huán)不良，零件表面不清潔，碳勢(shì)過高工件表面積碳；提高滲碳的溫度和時(shí)間，裝爐前清潔工件表面，合理控制碳勢(shì)。

 

3）滲層出現(xiàn)大塊狀王莊碳化物；主要是滲碳時(shí)表面碳濃度過高，降低滲劑活性，嚴(yán)格控制碳勢(shì)。

 

56、汽車、拖拉機(jī)齒輪選用20CrMnTi材料，其加工工藝路線為：下料、鍛造、正火、機(jī)加工、滲碳、淬火+低溫回火、噴丸、磨削成品，試分析各熱處理工序的作用。

正火——消除鍛造應(yīng)力，使組織均勻，調(diào)整硬度改善切削加工性。

滲碳——提高齒面碳的濃度，（0.8~1.05%C）

淬火——提高齒面硬度并獲得一定淬硬層深度，使表面得到M回火+合金碳化物+γ具有高硬度（58~62HRC）、高耐磨、較高強(qiáng)度和一定的韌性。提高齒面耐磨性和接觸疲勞強(qiáng)度，齒的心部得到M回火+F，具有較高的強(qiáng)韌性。

低溫回火——消除淬火應(yīng)力，防止磨削裂紋，提高沖擊抗力。

 

57、何謂鋼的淬火？

鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等溫)進(jìn)行馬氏體(或貝氏體)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。

 

58、以碳鋼為例，分別指出鋼在淬火過程中可能獲得的組織及他們的形成溫度范圍，組織形態(tài)，亞結(jié)構(gòu)和性能。

亞共析鋼：加熱溫度Ac3+(30~50)℃，組織為A+未溶K，快冷至550℃以下，350℃以上獲得正常組織為位錯(cuò)，性能：強(qiáng)度、硬度高，塑性韌性好。

 

過共析鋼：加熱溫度Ac1+(30~50)℃，組織為A+未溶K，快冷至200℃以下，獲得正常組織為：片狀M+殘余A+未溶K，其亞結(jié)構(gòu)為孿晶，性能：硬度高，脆性大。

 

59、馬氏體分級(jí)淬火

鋼材或工件加熱奧氏體化，隨之浸入稍高或稍低于鋼的上馬氏體點(diǎn)的液態(tài)介質(zhì)（鹽浴或堿?。┲?，保持適當(dāng)時(shí)間，待鋼件的內(nèi)外層都達(dá)到介質(zhì)溫度后取出空冷，以獲得馬氏體組織的淬火工藝，也稱為分級(jí)淬火。用于合金工具鋼及小截面碳素工具鋼，可減少變形和開裂。

 

60、熱浴淬火

工件只浸入150~180℃的硝鹽火堿中冷卻，停留時(shí)間等于總加熱時(shí)間的三分之一到二分之一，最后取出在空氣中冷卻。