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2012哈工大金属学与热处理
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《金属学与热处理习题》.doc
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第一章 金属的晶体结构
（一）．填空题
1．同非金属相比，金属的主要特性是__________
2．晶体与非晶体的最根本区别是__________
3．金属晶体中常见的点缺陷是__________ ，最主要的面缺陷是__________ 。
4．位错密度是指__________ ，其数学表达式为__________ 。
5．表示晶体中原子排列形式的空间格子叫做__________ ，而晶胞是指__________ 。
6．在常见金属晶格中，原子排列最密的晶向，体心立方晶格是__________ ，而面心立方晶格是__________ 。
7．晶体在不同晶向上的性能是__________，这就是单晶体的__________现象。一般结构用金属为__________ 晶体，在各个方向上性能__________ ，这就是实际金属的__________现象。
8．实际金属存在有__________ 、__________ 和__________ 三种缺陷。位错是__________ 缺陷。实际晶体的强度比理想晶体的强度__________ 得多。。
9．常温下使用的金属材料以__________ 晶粒为好。而高温下使用的金属材料在一定范围内以__________ 晶粒为好。 ‘
10．金属常见的晶格类型是__________、__________ 、__________ 。
11．在立方晶格中，各点坐标为：A
1，0，1 ，B
0，1，1 ，C
1，1，1/2 ，D 1/2，1，1/2 ，那么AB晶向指数为__________ ，OC晶向指数为__________ ，OD晶向指数为__________ 。
12．铜是__________ 结构的金属，它的最密排面是__________ ，若铜的晶格常数a 0.36nm,那么最密排面上原子间距为__________ 。
13 α-Fe、γ-Fe、Al、Cu、Ni、Pb、Cr、V、Mg、Zn中属于体心立方晶格的有__________ ，属于面心立方晶格的有__________ ，属于密排六方晶格的有__________ 。
14．已知Cu的原子直径为0．256nm，那么铜的晶格常数为__________ 。1mm3Cu中的原子数为__________ 。
15．晶面通过 0，0，0 、 1/2、1/4、0 和 1/2，0，1/2 三点，这个晶面的晶面指数
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课时：56 要，《金属学与热处理》，崔忠圻
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哈工大材料加工金属学与热处理考研题目，望大神解答
1.某热处理车间对T12钢（w（C）=1.2%）进行球化退火时由于仪表失灵使加热温度升高，当操作者发现时已经在1100℃，保温2h，请问此时操作者应如何处理进行补救才能获得所需要的组织。
2.含碳质量分数为1.2%的碳钢的原始组织为片状珠光体加网状渗碳体，为了获得回火马氏体加粒状渗碳体组织，应采用哪些热处理工艺？写出工艺名称和工艺参数（加热温度，冷却方式）。
3.用T10A（w（C）=1.0%，Ac1=730℃，Accm=800℃）钢制造冷冲模的冲头，试制定最终热处理工艺（包括工艺名称和具体参数），并说明热处理各阶段获得的组织以及热处理后工件的力学性能特点。
4.某机床上的螺栓本应用45钢（w（C）=0.45%）制造，但错用了T12钢（w（C）=1.2%），退火，淬火都沿用了45钢工艺，问此时将得到什么组织，性能如何？
谢谢各位！
大神可以帮忙解答一下吗？我可以给你金币！
1.2wt%的碳含量处于过共析钢区域，对于过共析钢，完全奥氏体化后缓冷，会得到珠光体和网状渗碳体组织。渗碳体硬而脆，以网状以及连片充在的话，材料综合机械性能差，所以不想得到网状以及片状渗碳体组织。这就要进行球化退火，让渗碳体以颗粒状弥散分布在铁素体基体上。
1100摄氏度高于Acm，并且高过200多度，已经2小时，说明组织已经完全奥氏体化，奥氏体组织粗大。为了获得目标组织，首先要想方法让粗大的奥氏体组织在冷却过程中细化；然后是正常球化退火工艺，获得粒状渗碳体在铁素体基体上的均匀分布。
为了细化晶粒，空冷到600度左右，保温几分钟，然后空冷到室温，这时获得细晶粒珠光体和网状渗碳体组织；
为了获得粒状渗碳体，将上一步样品加热到Ac1以上20度左右，长时间保温，然后随炉冷却。
帮我看看这样回答可以吗？
1.某热处理车间对T12钢（w（C）=1.2%）进行球化退火时由于仪表失灵使加热温度升高，当操作者发现时已经在1100℃，保温2h，请问此时操作者应如何处理进行补救才能获得所需要的组织。
答：T12钢正常的球化退火温度是750~770，加热到1100度，保温2h，属于完全奥氏体化了（不知道工件截面尺寸，所以该保温时间是否表面和内部完全都奥氏体化不好判断，姑且认为全部奥氏体化了），由于T12钢极易过热，过热后在冷却过程中极易沿着晶界析出碳化物，所以补救措施是发现后及时降温出炉空冷正火，细化过热组织，然后再按照正常的退火工艺（普通球化退火或等温球化退火均可，由于T12钢比较便宜，适合于采用普通球化退火）进行，如果零件的形状不复杂，截面尺寸不大，技术要求不高，也可以采用淬火后再进行正常的球化退火，不过要考虑组织的遗传性。
2.含碳质量分数为1.2%的碳钢的原始组织为片状珠光体加网状渗碳体，为了获得回火马氏体加粒状渗碳体组织，应采用哪些热处理工艺？写出工艺名称和工艺参数（加热温度，冷却方式）。
答：为了消除网状渗碳体，只有正火工艺能够达到，通过正火后得到细小珠光体+片状碳化物，然后加热到淬火温度（不完全奥氏体化，保留一定碳化物。当然为了得到更好的性能，可以穿插球化退火工艺，但是成本要升高）保温，淬火，然后进行低温回火，这样就会得到回火马氏体+粒状碳化物组织。
1、正火工艺：温度：加热温度850~870℃，冷却方式：空冷，保温时间：未知，根据装炉量、零件复杂程度、零件有效厚度、零件摆放方式、所采用的设备不同而不同。
2、球化退火工艺：温度：750~770，冷却方式：20~30度/h的速度炉冷至600度空冷，保温时间：2~4小时，具体时间待定，原因同上。
3、淬火工艺：温度：800~820，冷却方式：水冷，保温时间：待定，原因同上。
4、低温回火工艺：温度150~200度（具体根据硬度要求而定）冷却方式：空冷，保温时间：1~2小时。
3.用T10A（w（C）=1.0%，Ac1=730℃，Accm=800℃）钢制造冷冲模的冲头，试制定最终热处理工艺（包括工艺名称和具体参数），并说明热处理各阶段获得的组织以及热处理后工件的力学性能特点。
答：作为碳素钢冲头，由于淬透性的原因不可能做得尺寸很大，该冲头需要高的硬度和耐磨性，同时由于承受冲击载荷，也需要一定的韧性，由于属于模具冲头，尺寸精度要求高，因此，其最终热处理工艺应该是淬火+低温回火+附加回火，
1、淬火阶段组织：马氏体+粒状碳化物+残余奥氏体，特点：硬度高、脆性大，具有内应力。
2、低温回火组织：回火马氏体+粒状碳化物，特点：保持高硬度，残余内应力降低，得到一定的韧性。
3、附加回火组织：同低温回火组织，特点：消除磨削应力，进一步稳定组织，提高零件的尺寸稳定性。
帮我看看这样回答可以吗？
1.某热处理车间对T12钢（w（C）=1.2%）进行球化退火时由于仪表失灵使加热温度升高，当操作者发现时已经在1100℃，保温2h，请问此时操作者应如何处理进行补救才能获得所需要的组织。
答：T12钢正常的球化退火温度是750~770，加热到1100度，保温2h，属于完全奥氏体化了（不知道工件截面尺寸，所以该保温时间是否表面和内部完全都奥氏体化不好判断，姑且认为全部奥氏体化了），由于T12钢极易过热，过热后在冷却过程中极易沿着晶界析出碳化物，所以补救措施是发现后及时降温出炉空冷正火，细化过热组织，然后再按照正常的退火工艺（普通球化退火或等温球化退火均可，由于T12钢比较便宜，适合于采用普通球化退火）进行，如果零件的形状不复杂，截面尺寸不大，技术要求不高，也可以采用淬火后再进行正常的球化退火，不过要考虑组织的遗传性。
2.含碳质量分数为1.2%的碳钢的原始组织为片状珠光体加网状渗碳体，为了获得回火马氏体加粒状渗碳体组织，应采用哪些热处理工艺？写出工艺名称和工艺参数（加热温度，冷却方式）。
答：为了消除网状渗碳体，只有正火工艺能够达到，通过正火后得到细小珠光体+片状碳化物，然后加热到淬火温度（不完全奥氏体化，保留一定碳化物。当然为了得到更好的性能，可以穿插球化退火工艺，但是成本要升高）保温，淬火，然后进行低温回火，这样就会得到回火马氏体+粒状碳化物组织。
1、正火工艺：温度：加热温度850~870℃，冷却方式：空冷，保温时间：未知，根据装炉量、零件复杂程度、零件有效厚度、零件摆放方式、所采用的设备不同而不同。
2、球化退火工艺：温度：750~770，冷却方式：20~30度/h的速度炉冷至600度空冷，保温时间：2~4小时，具体时间待定，原因同上。
3、淬火工艺：温度：800~820，冷却方式：水冷，保温时间：待定，原因同上。
4、低温回火工艺：温度150~200度（具体根据硬度要求而定）冷却方式：空冷，保温时间：1~2小时。
3.用T10A（w（C）=1.0%，Ac1=730℃，Accm=800℃）钢制造冷冲模的冲头，试制定最终热处理工艺（包括工艺名称和具体参数），并说明热处理各阶段获得的组织以及热处理后工件的力学性能特点。
答：作为碳素钢冲头，由于淬透性的原因不可能做得尺寸很大，该冲头需要高的硬度和耐磨性，同时由于承受冲击载荷，也需要一定的韧性，由于属于模具冲头，尺寸精度要求高，因此，其最终热处理工艺应该是淬火+低温回火+附加回火，
1、淬火阶段组织：马氏体+粒状碳化物+残余奥氏体，特点：硬度高、脆性大，具有内应力。
2、低温回火组织：回火马氏体+粒状碳化物，特点：保持高硬度，残余内应力降低，得到一定的韧性。
3、附加回火组织：同低温回火组织，特点：消除磨削应力，进一步稳定组织，提高零件的尺寸稳定性。
帮我看看这样回答可以吗？
1.某热处理车间对T12钢（w（C）=1.2%）进行球化退火时由于仪表失灵使加热温度升高，当操作者发现时已经在1100℃，保温2h，请问此时操作者应如何处理进行补救才能获得所需要的组织。
答：T12钢正常的球化退火温度是750~770，加热到1100度，保温2h，属于完全奥氏体化了（不知道工件截面尺寸，所以该保温时间是否表面和内部完全都奥氏体化不好判断，姑且认为全部奥氏体化了），由于T12钢极易过热，过热后在冷却过程中极易沿着晶界析出碳化物，所以补救措施是发现后及时降温出炉空冷正火，细化过热组织，然后再按照正常的退火工艺（普通球化退火或等温球化退火均可，由于T12钢比较便宜，适合于采用普通球化退火）进行，如果零件的形状不复杂，截面尺寸不大，技术要求不高，也可以采用淬火后再进行正常的球化退火，不过要考虑组织的遗传性。
2.含碳质量分数为1.2%的碳钢的原始组织为片状珠光体加网状渗碳体，为了获得回火马氏体加粒状渗碳体组织，应采用哪些热处理工艺？写出工艺名称和工艺参数（加热温度，冷却方式）。
答：为了消除网状渗碳体，只有正火工艺能够达到，通过正火后得到细小珠光体+片状碳化物，然后加热到淬火温度（不完全奥氏体化，保留一定碳化物。当然为了得到更好的性能，可以穿插球化退火工艺，但是成本要升高）保温，淬火，然后进行低温回火，这样就会得到回火马氏体+粒状碳化物组织。
1、正火工艺：温度：加热温度850~870℃，冷却方式：空冷，保温时间：未知，根据装炉量、零件复杂程度、零件有效厚度、零件摆放方式、所采用的设备不同而不同。
2、球化退火工艺：温度：750~770，冷却方式：20~30度/h的速度炉冷至600度空冷，保温时间：2~4小时，具体时间待定，原因同上。
3、淬火工艺：温度：800~820，冷却方式：水冷，保温时间：待定，原因同上。
4、低温回火工艺：温度150~200度（具体根据硬度要求而定）冷却方式：空冷，保温时间：1~2小时。
3.用T10A（w（C）=1.0%，Ac1=730℃，Accm=800℃）钢制造冷冲模的冲头，试制定最终热处理工艺（包括工艺名称和具体参数），并说明热处理各阶段获得的组织以及热处理后工件的力学性能特点。
答：作为碳素钢冲头，由于淬透性的原因不可能做得尺寸很大，该冲头需要高的硬度和耐磨性，同时由于承受冲击载荷，也需要一定的韧性，由于属于模具冲头，尺寸精度要求高，因此，其最终热处理工艺应该是淬火+低温回火+附加回火，
1、淬火阶段组织：马氏体+粒状碳化物+残余奥氏体，特点：硬度高、脆性大，具有内应力。
2、低温回火组织：回火马氏体+粒状碳化物，特点：保持高硬度，残余内应力降低，得到一定的韧性。
3、附加回火组织：同低温回火组织，特点：消除磨削应力，进一步稳定组织，提高零件的尺寸稳定性。
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