材料热处理工程师必备的热处理基础知识(3)

53、减少零件热处理畸变的主要措施和工艺方法有哪些?

减小应力集中;减缓加热、冷却速度;零件合理码放;选择合适工装。

54、试论述钢材在热处理过程中出现脆化现象的主要原因及解决方法。

①过共析钢奥氏体化后冷却速度较慢出现网状二次渗碳体时，使钢的脆性增加，脆性的网状二次渗碳体在空间上把塑性相分割开，使其变形能力无从发挥。解决方法，重新加热正火，增加冷却速度，抑制脆性相的析出。

②淬火马氏体在低温回火时会出现第一类回火脆性，高温回火时有第二类回火脆性，第一类回火脆性不可避免，第二类回火脆性，可重新加热到原来的回火温度，然后快冷恢复韧性。

③工件等温淬火时出现上贝氏体时韧性降低，重新奥氏体化后降低等温温度得到下贝氏体可以解解。

④奥氏体化温度过高，晶粒粗大韧性降低。如:过共析钢淬火温度偏高，晶粒粗大，获得粗大的片状马氏体时，韧性降低;奥氏体晶粒粗大，出现魏氏组织时脆性增加。通过细化晶粒可以解决。

55、试指出渗碳件热处理后常出现的三种缺陷，并分析其原因及防止措施。

1)淬火后硬度偏低:主要是深层表层碳浓度较低或表面脱碳而致;淬火工艺不合理，没淬上火或有过多的残余奥氏体。

2)渗层深度不够:主要是炉温低，时间短，或炉内气氛循环不良，零件表面不清洁，碳势过高工件表面积碳;提高渗碳的温度和时间，装炉前清洁工件表面，合理控制碳势。

3)渗层出现大块状王庄碳化物;主要是渗碳时表面碳浓度过高，降低渗剂活性，严格控制碳势。

56、汽车、拖拉机齿轮选用20CrMnTi材料，其加工工艺路线为:下料、锻造、正火、机加工、渗碳、淬火+低温回火、喷丸、磨削成品，试分析各热处理工序的作用。

正火--消除锻造应力，使组织均匀，调整硬度改善切削加工性。

渗碳--提高齿面碳的浓度，(0.8~1.05%C)

淬火--提高齿面硬度并获得一定淬硬层深度，使表面得到M回火+合金碳化物+γ具有高硬度(58~62HRC)、高耐磨、较高强度和一定的韧性。提高齿面耐磨性和接触疲劳强度，齿的心部得到M回火+F，具有较高的强韧性。

低温回火--消除淬火应力，防止磨削裂纹，提高冲击抗力。

57、何谓钢的淬火?

钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。

58、以碳钢为例，分别指出钢在淬火过程中可能获得的组织及他们的形成温度范围，组织形态，亚结构和性能。

亚共析钢:加热温度Ac3+(30~50)℃，组织为A+未溶K，快冷至550℃以下，350℃以上获得正常组织为位错，性能:强度、硬度高，塑性韧性好。

过共析钢:加热温度Ac1+(30~50)℃，组织为A+未溶K，快冷至200℃以下，获得正常组织为:片状M+残余A+未溶K，其亚结构为孪晶，性能:硬度高，脆性大。

59、马氏体分级淬火

钢材或工件加热奥氏体化，随之浸入稍高或稍低于钢的上马氏体点的液态介质(盐浴或碱浴)中，保持适当时间，待钢件的内外层都达到介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的淬火工艺，也称为分级淬火。用于合金工具钢及小截面碳素工具钢，可减少变形和开裂。

60、热浴淬火

工件只浸入150~180℃的硝盐火碱中冷却，停留时间等于总加热时间的三分之一到二分之一，最后取出在空气中冷却。

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文章来源：《材料热处理学报》 网址: http://www.clrclxbzz.cn/zonghexinwen/2020/1106/350.html