? ??1、常用的淬火方法有哪些，說(shuō)明選用不同淬火方法的原則？

????淬火方法：

????1.單液淬火——在一種淬火介質(zhì)中冷卻到底的工藝，單液淬火組織應力熱應力都比較大，淬火變形大。

????2.雙液淬火——目的：在650℃~Ms之間快冷，使V>Vc，在Ms以下緩慢冷卻，以降低組織應力。碳鋼：先水后油。合金鋼：先油后空氣。

????3.分級淬火——將工件取出后在某一溫度停留使工件內外溫度一致，然后空冷的工藝，分級淬火是在空冷時(shí)發(fā)生M相變得，內應力小。

????4.等溫淬火——指在貝氏體溫度區等溫，發(fā)生貝氏體轉變，內應力減小，變形小。淬火方法選擇的原則既要考慮滿(mǎn)足性能的要求，同時(shí)要盡量降低淬火應力，以免淬火變形與開(kāi)裂。

????2、化學(xué)氣相沉積與物理氣象沉積技術(shù)的區別是什么，它們的主要應用場(chǎng)合?

????化學(xué)氣象沉積主要是CVD法，含有涂層材料元素的反應介質(zhì)在較低溫度下氣化，然后送入高溫的反應室與工件表面接觸產(chǎn)生高溫化學(xué)反應，析出合金或金屬及其化合物沉積于工件表面形成涂層。

????CVD法的主要特點(diǎn)：

????1.可以沉積各種晶態(tài)或非晶態(tài)的無(wú)機薄膜材料。

????2.純度高，集體的結合力強。

????3.沉積層致密，氣孔極少。

????4.均度性好，設備及工藝簡(jiǎn)單。

????5.反應溫度較高。

????應用：在鋼鐵、硬質(zhì)合金、有色金屬、無(wú)機非金屬等材料表面制備各種用途的薄膜，主要是絕緣體薄膜、半導體薄膜、導體及超導體薄膜以及耐蝕性薄膜。

????物理氣象沉積：氣態(tài)物質(zhì)在工件表面直接沉積成固體薄膜的過(guò)程，稱(chēng)PVD法。有三種基本方法，分別是真空蒸鍍、濺射鍍膜和離子鍍。應用：耐磨涂層、耐熱涂層、耐蝕涂層、潤滑涂層、功能涂層裝飾涂層。

????3、說(shuō)明疲勞斷口的微觀(guān)形貌和宏觀(guān)形貌。

????微觀(guān)：是在微觀(guān)電子顯微鏡下觀(guān)察到的條形花樣，稱(chēng)為疲勞條帶或疲勞輝紋。疲勞條帶有延性和脆性?xún)煞N，疲勞條帶具有一定的間距，在某種特定的條件下，每條條紋與一次應力循環(huán)相對應。

????宏觀(guān)：多數情況下具有脆性斷裂特征，不發(fā)生肉眼可見(jiàn)宏觀(guān)變形，典型的疲勞斷口由裂紋源區、裂紋擴展區和最終瞬斷區組成。疲勞源面積較少平坦，有時(shí)呈光亮鏡面，裂紋擴展區呈河灘或貝殼花樣，有一些間距不等的疲勞源為圓心的平行弧線(xiàn)。瞬斷區的微觀(guān)形貌取材料的特性載荷方式與大小等，可能為韌窩或準解離，解離沿晶斷口或混合形。

???4、指出感應加熱淬火常出現的三種質(zhì)量問(wèn)題，試分析其原因。

????1.開(kāi)裂：加熱溫度過(guò)高、溫度不均；淬火介質(zhì)及溫度溫度選擇不當；回火不及時(shí)且回火不足；材料淬透性偏高，成分偏析，有缺陷，含過(guò)量夾雜物；零件設計不合理。

????2.表面硬度不均：感應結構不合理；加熱不均；冷卻不均；材料組織不良（有帶狀組織，局部脫碳。

????3.表面熔化：感應器結構不合理；零件存在尖角、孔、糟等；加熱時(shí)間過(guò)長(cháng)等，工件表面有裂紋。

????5、高速鋼底高溫回火新工藝特點(diǎn)是什么？

????以W18Cr4V為例，為什么它比普通回火后的力學(xué)性能好？W18Cr4V鋼1275℃加熱淬火+320℃*1h+540℃到560℃*1h*2次回火。

????高溫回火高速鋼比普通回火高速鋼的M2C型碳化物析出充分，M2C、V4C及Fe3C型碳化物彌散度大、均勻性好，而且有約5%到7%貝氏體存在，這是高溫回火高速鋼性能優(yōu)于普通回火的重要組織因素。

????6、常用可控氣氛有哪些種類(lèi)？簡(jiǎn)述每種氣氛的特點(diǎn)和應用。

????有吸熱式氣氛、滴注式氣氛、直身式氣氛、其他可控氣氛（氮機氣氛、氨分解氣氛、放熱式氣氛）等。

????1.吸熱式氣氛是將原料氣按一定比例同空氣混合，在高溫下經(jīng)過(guò)觸媒，反應生成主要含CO、H2、N2和微量CO2、O2和H2O的氣氛，由于該反應要吸收熱量，故叫吸熱式氣氛或RX氣。用于滲碳、碳氮共滲。

????2.滴注式氣氛是將甲醇直接點(diǎn)入爐內裂解，生成含CO、H2的載體，再添加富化劑進(jìn)行滲碳；較低溫度下的碳氮共滲、保護加熱光亮淬火等。

????3.將滲劑如天然氣和空氣一定比例混合后直接通入爐內，在高溫下900℃反應直接生成滲碳氣氛。氨分解氣用于滲氮載氣、鋼鐵或有色金屬低溫加熱保護氣氛。氮基氣氛用于高碳鋼或軸承鋼的保護效果好。放熱式氣氛用于低碳鋼、銅材光亮熱處理或可鍛鑄鐵的脫碳退火。

????7、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變區進(jìn)行等溫淬火可獲得良好的力學(xué)性能和小的畸變。?等溫溫度：260~300℃獲得下貝氏體組織；350~400℃?獲得上貝氏體組織。

????8、簡(jiǎn)述常用的化學(xué)熱處理（滲碳、滲氮、碳氮共滲和氮碳共滲）的工藝主要特點(diǎn)，熱處理后的組織和性能特點(diǎn)，主要適用于哪些材料或零件？

????滲碳：主要是向工件表面滲入碳原子的過(guò)程，表層回火馬氏體，殘A及碳化物，心部目的是提高表層碳含量，具有高硬度高耐磨性，心部具有一定的強度和高韌性，使其承受大的沖擊和摩擦，低碳鋼如20CrMnTi，齒輪和活塞銷(xiāo)常用。

????滲氮：向表面滲入氮原子，是表面硬度耐磨性疲勞強度和耐腐蝕性以及熱硬性提高，表層是氮化物，心部回火索氏體，有氣體滲氮，液體滲氮等，常用38CrMoAlA，18CrNiW。

????碳氮共滲：碳氮共滲溫度低，速度快，零件變形小。表層組織為細針回火馬氏體+顆粒狀碳氮化合物Fe3（C、N）+少量殘余奧氏體。?具有較高的耐磨性和疲勞強度及抗壓強度，并兼有一定的耐蝕性。常應用于低中碳合金鋼制造的重、中負荷齒輪。

????氮碳共滲：氮碳共滲工藝共滲速度較快，表面硬度略低于滲氮，但抗疲勞性能好。主要用于受沖擊負荷小，要求耐磨、疲勞極限較高及變形小的零件加工模具。一般鋼零件，如碳素結構鋼、合金結構鋼、合金工具鋼、灰鑄鐵、球墨鑄鐵和粉末冶金等均可氮碳共滲。

????09、簡(jiǎn)述熱處理工藝設計的原則。

????1.工藝的先進(jìn)性。

????2.工藝可靠、合理、可行。

????3.工藝的經(jīng)濟性。

????4.工藝的安全性。

????5.盡量采用機械化、自動(dòng)化程序高的工藝裝備。

????10、熱處理工藝流程的優(yōu)化設計應考慮哪些問(wèn)題？

????1.充分考慮冷熱加工工藝之間的銜接，熱處理工序的安排要合理。

????2.盡可能采用新技術(shù)，簡(jiǎn)述熱處理工藝，縮短生產(chǎn)周期。在保證零件所要求的組織和性能的條件下，盡量使不同工序或工藝過(guò)程互相結合。

????3.有時(shí)為了提高產(chǎn)品質(zhì)量，延長(cháng)工件使用壽命，需要增加熱處理工序。

????11、簡(jiǎn)述感應器設計所應遵循的原則。

????1.感應器與工件的耦合距離應盡可能的近。

????2.對于依靠線(xiàn)圈外壁加熱的工件必須加驅流導磁體。

????3.對有尖角的工件感應器的設計避免尖角效應。

????4.要避免磁力線(xiàn)的抵銷(xiāo)現象。

????5.感應器設計要盡量滿(mǎn)足工件在加熱時(shí)能回轉。

????12、設計人員在選材時(shí)應考慮哪些基本原則？

????1.根據零件的工作條件，包括載荷類(lèi)型及大小，環(huán)境條件及主要失效模式等選用材料；

????2.考慮零件的結構、形狀和尺寸大小等因素，對易產(chǎn)生淬火畸變和開(kāi)裂的要選用淬透性較好，可采用油淬或水溶性淬火介質(zhì)處理的材料；

????3.了解材料熱處理后的組織和性能，有些針對各種熱處理工藝方法開(kāi)發(fā)的鋼種，其處理后的組織和性能會(huì )更好；

????4.在保證零件使用性能和壽命的前提下，應盡量選用可簡(jiǎn)化熱處理工序，特別是能夠節省的材料。

????13、選擇金屬材料制造零件時(shí)應考慮哪些工藝性能?

????1.鑄造性能。

????2.壓力加工性能。

????3.機械加工性能。

????4.焊接性能。

????5.熱處理工藝性能。

????14、磨損失效類(lèi)型有幾種？如何防止零件的各類(lèi)磨損失效？

????磨損類(lèi)型：粘著(zhù)磨損、磨粒磨損、腐蝕磨損、接觸疲勞。

????防止方法：對粘著(zhù)磨損，合理選擇摩擦副配對材料；采用表面處理減小摩擦系數或提高表面硬度；減小接觸壓應力；減小表面粗糙度。對磨粒磨損，除在設計時(shí)減小接觸壓力和滑動(dòng)摩擦距離一級改進(jìn)潤滑油過(guò)濾裝置以清除磨粒外，還要合理選用高硬度材料；采用表面熱處理和表面加工硬化等方法提高摩擦副材料表面硬度。對于腐蝕磨損，選擇抗氧化材料；表面涂層；選用耐蝕材料；電化學(xué)保護；加緩蝕劑設計時(shí)減小拉應力的應力集中；進(jìn)行去應力退火；選擇對應力腐蝕不敏感的材料；改變介質(zhì)條件。對接觸疲勞，提高材料硬度；提高材料的純凈度，減少夾雜物；提高零件心部強度和硬度；減小零件表面粗糙度；提高潤滑油的粘度以降低油楔作用。

????15、鋼的化學(xué)熱處理的基本過(guò)程是什么？試述加速化學(xué)熱處理的主要途徑有哪些？滲碳分段控制工藝法的優(yōu)越性是什么？通常情況下低碳鋼滲碳淬火后表層和心部的組織是怎樣的？

????分解，吸附，擴散三步。分段控制法的應用，復合滲處理，高溫擴散，采用加速擴散過(guò)程的新材料，化學(xué)催滲，物理催滲；防止工件表面氧化，利于擴散，使三個(gè)過(guò)程充分協(xié)調，減少工件表面形成炭黑的過(guò)程，加快滲碳的過(guò)程，保證得到過(guò)渡層較寬較平緩的優(yōu)質(zhì)滲層；由表面向心部依次為過(guò)共析，共析，過(guò)度亞共析，原始亞共析。

????16、什么是粒狀貝氏體？

????是由塊狀（等軸狀）的鐵素體和高碳的A區組成。

????17、說(shuō)明球退的類(lèi)型、目的及用途？

????普通球退：增加硬度，改善切削加工性，減少淬火畸變開(kāi)裂。

????等溫球退：用于高碳工具鋼、合金工具鋼。

????循環(huán)球退：用于碳素工具鋼、合金工具鋼。

????18、亞共析鋼的淬火溫度常選在A(yíng)c3以上，而過(guò)共析鋼淬火加熱溫度為何選在A(yíng)c1-Acm之間，試從理論上加以分析？

????1.亞共析鋼由于含量較低，原始組織P+F，若淬火溫度低于A(yíng)c3，則會(huì )有未溶F，淬火后將會(huì )出現軟點(diǎn)。對于過(guò)共析鋼，若溫度過(guò)高，過(guò)多的k’溶解，使片狀M的量增加，易造成變形和開(kāi)裂，增加A’量，過(guò)多的k’溶解，又使鋼的耐磨性降低。

????2.對于過(guò)共析鋼溫度過(guò)高，氧化脫碳傾向增大，使鋼的表面成分不均勻，Ms高低不同，導致淬火開(kāi)裂。

????3.選擇淬火溫度Ac1+（30-50℃）可以保留未溶k’以提高耐磨性，使基體的含碳量降低，使鋼的強度塑性和韌性增加。

????19、高速鋼的低溫、高溫回火新工藝，會(huì )使高速鋼淬火回火件的壽命提高，是從理論加以分析？

????均勻析出ε和M3C使M2C，MC在二次硬化溫度范圍內更加均勻析出，促進(jìn)部分殘余奧氏體轉變?yōu)樨愂象w，提高強韌性。

????20、指出下列合金類(lèi)型。

????ZL104：鑄鋁，MB2：形變鎂合金，ZM3：?鑄鎂，TA4：α型鈦合金，H68：黃銅，QSn4-3：錫黃銅?，QBe2：鈹黃銅，TB2：β型鈦合金。

????21、何謂斷裂韌性？如何根據材料的斷裂韌性K1C、零件的工作應力σ和零件中的裂紋半徑長(cháng)度α來(lái)判斷零件是否發(fā)生低應力脆斷？

????表明材料抵抗斷裂的能力的性能指標即為斷裂韌性。如果K1>K1C，則材料發(fā)生低應力脆斷。

????與剛相比灰鑄鐵的相變特點(diǎn)：

????1）鑄鐵是Fe-C-Si三元合金，共析轉變在一個(gè)很寬的溫度范圍，在此溫度內存在鐵素體+奧氏體+石墨；

????2）鑄鐵的石墨化過(guò)程易于進(jìn)行，控制該過(guò)程得到鐵素體基體、珠光體基體及鐵素體+珠光體基體的鑄鐵；

????3）通過(guò)控制奧氏體化溫度加熱、保溫、冷卻條件可在相當大的范圍內調整和控制A及轉變產(chǎn)物的碳含量；

????4）與鋼相比，碳原子擴散距離較長(cháng)；

????5）鑄鐵的熱處理不能改變石墨的形狀和分布，只能改變集體的組織和性能。

????22、鋼加熱時(shí)A形成基本過(guò)程？影響A晶粒大小的因素？

????形成過(guò)程：A晶核的形成，A晶粒的長(cháng)大，殘余滲碳體的溶解，A的均勻化；因素：加熱溫度、保溫時(shí)間、加熱速度、鋼的成分、原始組織。

????23、加速化學(xué)熱處理的主要途徑有哪些？

????途徑：分段控制法、復合滲處理、高溫擴散，采用加速擴散過(guò)程的新材料，化學(xué)催滲、物理催滲。

????24、基本傳熱方式有哪三種？

????傳熱方式：傳導傳熱、對流換熱、輻射換熱（700℃以上真空爐為輻射換熱）。

????25、什么是碳氮共滲中出現的黑色組織？如何防止其產(chǎn)生？

????黑色組織是指黑點(diǎn)、黑帶、黑網(wǎng)。為了防止黑色組織出現，滲層中氮含量不宜夠高，一般大于0.5%就易出現點(diǎn)狀黑色組織；滲層中氮含量也不宜過(guò)低，否則易形成托氏體網(wǎng)。為抑制托氏體網(wǎng)，因此氨的加入量要適中，氨氣量過(guò)高，爐氣露點(diǎn)降低，均會(huì )促使黑色組織的出現。

????為了抑制托氏體網(wǎng)的出現，也可適當提高淬火加熱溫度或采用冷卻能力較強的冷卻介質(zhì)。黑色組織深度小于0.02mm時(shí)采用噴丸強化補救。

26、簡(jiǎn)述感應加熱淬火工藝參數選擇原則。

????加熱方法：感應加熱淬火有同時(shí)加熱一次淬火和移動(dòng)加熱連續淬火兩種方法可視設備條件和零件種類(lèi)選擇。同時(shí)加熱的比功率一般采用0.5~4.0kw/平方厘米，移動(dòng)加熱的比功率一般采用大于1.5kw/平方厘米。較長(cháng)的軸類(lèi)零件、管狀的內孔淬火零件、齒寬大的中模數齒輪、板條狀零件采用連續淬火；特大齒輪采用單齒連續淬火。

????加熱參數：

????1.加熱溫度，由于感應加熱速度快，為使組織轉變充分，淬火溫度比一般熱處理高30-50℃；

????2.加熱時(shí)間：根據零件的技術(shù)要求、材料、形狀、尺寸電流頻率、比功率等多種因素而定。

????淬火冷卻方法及淬火介質(zhì)：淬火加熱的淬火冷卻方式通常采用噴射冷卻和侵入冷卻。

????27、回火注意事項有哪些？

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

????28、感應加熱電參數的調整。

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

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

????2.中頻加熱電參數調整，根據零件大小、形狀硬化區長(cháng)短及感應器結構選擇合適的淬火變壓器匝數比和適當電容量，使其處于諧振狀態(tài)下工作。

????29、常用冷卻介質(zhì)有哪些？

????水、鹽水、堿水、機械油、硝鹽、聚乙烯醇、三硝水溶液、水溶性淬火劑、專(zhuān)用淬火油等。

????30、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的穩定性增加C曲線(xiàn)右移；過(guò)共析鋼隨含碳量的增加，未熔碳化物的增加，A的穩定性降低，C曲線(xiàn)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(xiàn)右移。

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

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

????5.應力應變的影響，使C曲線(xiàn)左移。

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