热加工答案(很全).doc

热处理（热处理（ⅠⅠ）） 常用金属材料常用金属材料1.什么是钢？什么是铁？钢按用途怎样分类？ 答：钢：指含碳量低于 2.11%以下，以铁为基体与碳的合金 铁：当含碳量大 于 2.11%以上的合金称为铁 用途分类：①结构钢，②工具钢，③特殊用途钢2.简述机械零件的形成生产过程 答： 矿石→铁→钢 （①碳钢②合金钢） →轧制成型→下料→锻造 （毛坯） →热处理 （退、 正火） →机加工（成型）→热处理（淬、回火或化学处理） →零件 ※3.列表综合 Q235、45、ZG40Cr、T10A、20CrMnTi、GCr15W18Cr4V 等钢材的 类别、 牌号成分、性能、用途 答： 类别 牌号 主要成分 性能 用途 普通碳素结 构钢 Q235 Q235 分 A.B.C.D 四级 C:0.14～0.22% Mn: 0.3～0.65% 具有较高强 度 及冲击性能 适用于建筑、桥梁、压 力容器等各类工程结 构用钢 碳素工具 钢 T10A C:0.95～1.04% Si:≤0.35 Mn:≤0.40 δ:≤0.02 有较高硬度、 强 度及 耐磨性 制造不受突然震动，在 刃口上要求有少许韧 性的工具，如刨刀冲 模、 丝锥、板牙、手锯、 尺寸等 渗碳钢 20CrMnTi C: 0.17～0.24% Si:0.17～0.37 Mn:0.80～1.10 具有较高强度 和韧性较高的 低温冲击性能 承受高速中等重载 荷、 冲击及摩擦的重要零 件，如齿轮、齿圈、齿 轮轴十字头等 铸 造（件） 合金调质钢 ZG40Cr C: 0.37～0.45 Si:0.17～0.37 Mn:0.5～0.80 具有较高的强 度、塑性和韧性 适应中等载荷和中等 速度工作的零件，如汽 车转向节、齿轮、 轴、 花键轴等 高速钢 W18Cr4V C:0.7～0.8% W: 18%左右 Cr: 4%左右 具有 较高硬度、 红硬性和高温 强度 适用于制造各种切削 刀具 碳素结构钢 45 C:0.42～0.50 Cr: ≤0.25 Mn: 0.50～0.80 强度较高、 塑性 和韧性尚好 用于制 造承受负荷较 大的小载面调质件和 应力较小的大型正火 零件 4.什么叫有色 金属？举实例说明铝和铜在机器制造中的用途。

答：除黑色以外的金属都称为 有色金属 铝基合金：飞机大梁、螺旋浆等；铜基合金：推动器、冷凝管、钟 表件等 ※5.影响金属材料的使用性能有哪些？ 答：金属材料的使用性能： 强度（抗折、抗拉、抗弯） 、硬度、塑性，韧性热处理（热处理（ⅡⅡ）） 热处理理论基础及工艺概述热处理理论基础及工艺概述 1.什么叫热处理？其作用是什么？ 答：热处理：将固态金属或合金工件放在一 定介质中加热到适宜的温度，并在此 温度中保温一定时间后，以不同速度在不 同的介质中冷却，获得所需的组织结构 与性能的一种工艺方法 作用：改变 金属材料表面或内部显微组织结构 2.什么是退火、正火、淬火、回火方法？ 各有什么作用？ 答：退火：将钢加热至 Ac3 或 Ac1 温度以上保温，然后随炉 冷却或埋入灰中缓慢 冷却； 正火：将钢加热至高于 Ac3 或 Acm 温度保温， 空冷； 退火、正火作用：①消除锻、铸件内部应力防止工件开裂变形，②细化 内部组织； ③调整硬度利于切削加工；④为今后热处理作准备 淬火：将钢 加热至 Ac3 或 Ac1 以上温度保温，冷却（水或油中） 淬火作用：提高工件的 硬度和强度，改善某些物理性能，增加耐磨性。

回火：将淬火后的工件重新加 热至低于相变点的某一温度，保温、冷却 回火作用：消除内应力，稳定内部 组织及综合力学性能 ※3.画出退火、正火、淬火、回火的热处理工艺曲线 答： ※4.什么是渗碳处理？其作用和实现的原理 是什么？ 答：渗碳处理：将低碳钢加热至高温，使活性 碳原子渗入工件表面，淬火再加低温回火 作用： 使工件表面获得高硬度，耐磨性和疲劳 强度，而工件心部仍有高的塑性和韧性原理：分解→吸附→扩散※5.什么是氮化处理，说明其作用和原理 答： 氮化处理：在一定温度下，一定介质中使活性氮原子渗入工件表层的化学热 处 理工艺（常见有液体渗氮气体渗氮离子渗氮） 作用：使工件表面具有更高的 硬度，耐磨性及抗红硬性 原理：分解→吸附→扩散 ※6.何为预备处理？ 何为最终热处理？举例说明 答：预备热处理：毛坯件的退货或正火调质处理 称为预备热处理； 最终热处理：零件的淬火→回火或化学处理后工件； 举例： ①支架（ZG40Cr）：调质→机加工→氮化 ②座架：正火→机加工（成型）→ 高频淬火→回火热处理 （（ⅢⅢ）） 热处理设备热处理设备 1.试说明 RX3－45－9、NLQ-75-9、Dm-100-13、Rj2-55-6、GGC50-2 设备的含 义、 工作原理、作用（或所能完成的工作）等。

并把这些设备的功率、电压、 相数、 额定温度（或工作温度） 、工作空间及重量等综合列于一表内 答： 型号 含义 工作原理 作用 功率 (KW) 电压 (V) 相数 额定 温度 (℃) 工作空间 重量 (kg) RX3-45 -9 箱式加 热电阻 炉 利用炉膛内电热元件发 热， 通过对流和辐射对工 件加热. 适应钢铁和有 色金属件的退、 正、淬、回火及 固体渗碳等. 45 380 3 950 1200×600 ×400 3200 NLQ-75 -9 井式气 体渗碳 电 阻炉 利用炉膛内电热元件发 热，通过对流和辐射对工 件加热. 用于渗碳、 渗氮 等工件的化学 处理或整体处 理. 75 380 3 950 φ450× 900 3600 RJ2-55 -6 井式回 火炉 利用炉膛内电热元件发 热，通过对流和辐射对工 件加热. 用于 淬火后的 工件回火或时 效件. 55 380 3 650 φ300× 900 3000 DM-100 -13 电极 式 盐浴炉 工件浸没与工作温度下的 液体熔盐（氯化钠、氯化 钡、氯化钾等 盐类）中进 行加热. 适应于要求较 高无氧化件的 处理 工件可悬 挂加热、 变形 小、操作简单. 100 380 3 1300 200×200 2200 GGC50- 2 真空管 式高频 感应加 热装置 利用感应电流通过工件所 产生的热效应使工件表面 受到局部 加热， 快速加热、 冷却的淬火方法. 适用于工件的 局部淬火或正 火. 50 380 3 工作频率 200～250KHZ 2.井式回火炉、井式氮化炉的工作过程或工作原理是 什么？ 答：井式回火炉：用于淬火后的工件专用设备，工作过程原理：将淬火 后的工件 装筐吊入炉内，根据零件的具体技术要求事先设定好温度，加热、保 温、冷却。

井式氮化炉过程原理：将工件清洗→装筐→装炉→排气→加热→保 温→冷却 可倾式回转炉作用：用于链条、钢球等小件的渗碳淬火将工件装 入炉中通 入渗剂（煤油或甲醇等）中间炉胆可旋转不停翻动工件，使活性碳原 子均匀渗入 工件表面，此设备炉口可抬起低下3.高频淬火的作用是什么？简 述其操作过程 答：高频淬火的作用：用于零件的局部淬火或正火操作过程： 将工件置于感应 圈内，使工件表面产生一定频率的感应电流快速加热，迅速冷 却 ※4.何为发黑处理？其工艺过程如何？各道工序又有什么作用？ 答：发 黑处理：将工件置于碱性溶液中，经加热保温一定时间后，使工件表面获 得一 层黑色保护膜（Fe3O4）其过程称之为发黑 热处理（热处理（ⅣⅣ）） 热处理试验和操作热处理试验和操作 1．简述 ZG40Cr(采用当时生产中所处理的材料)热处理的整个工艺过程，并说 明 各工序的作用 答：支架（ZG40Cr）：绑扎（便于淬火冷却）→装炉→加热（850℃）→保温 （45～ 60 分）→油中速冷 2．何为调质处理?处理后材料性能有何特点?生产中哪些零件要采用这种处理工 艺 答：淬火后的工件加高温回火称之为调质处理，处理后材料有适中的强度与韧 性 及综合良好的力学性能。

例如：生产中有支架采用此工艺方法处理 ※3.简述 HRC、HBS、HV 的基本原理和操作过程 答：布氏硬度（HBS）：用一淬火钢球（直径为 Dmm）或硬质合金球对工件表 面施 加 P 公斤力，经规定保荷时间后，根据工件表面压痕直径小 d 可求得表 面积 F 除 P 称为布氏硬度 操作过程： 加载→卸载→测量压痕直径→查表 得布氏硬度值 洛氏硬度（HRC）：用一夹角为 120°金刚石压头或淬火后钢 球（1.588mm）对工 件施加一定压力经规定保荷时间， 根据工件表面压痕深 度所得理论数据称之为洛 氏硬度操作过程：磨平工件表面→加载→卸荷→读 取数据 4.热处理中易产生哪些缺陷？有什么危害？如何防止？ 答：产生缺陷：氧化、脱碳、过热、过烧 ①氧化，其危害：使金属消耗工件 表面硬度不均匀； ②脱碳，其危害：使工件淬火后硬度、耐磨性、疲劳强度严 重下降； 氧化、脱碳防止措施：采用保护气氛加热或盐浴炉加热等方法 ③ 过热，其危害：使工件的塑性、韧性显著降低，冷却时易产生裂纹；防止措施：过热可通过正火予以消除 ④过烧，其危害：钢强度低，脆性大，零件报废；※5.记录 ZG40Cr 经退火、正火、淬火，高温回火后的洛氏硬度值，经氮化或渗 碳后的显微硬度值。

对其结果作必要的分析（同学自备报告纸一张） 答：退火：加热：820℃，保温：120 分钟，冷却：随炉冷，HB：160～200； 正火：加热：860℃，保温：60 分钟，冷却：空冷，HB：180～220； 淬火： 加热：840℃，保温：45 分钟，冷却：水，HRC＞50； 回火：加热：600℃， 保温：90 分钟；冷却：空气，HRC：20～30； 氮化件显微氮化层： 0.01～0.02 铸铸 造（造（ⅠⅠ）） 铸造概述铸造概述 1．进入铸工车间应注意哪些安全问题？ 答：（1）熟悉铸造各工种的安全技术 规程，并在生产中严格遵守，避免事故的发 生 （2）从事每项新的工作之前， 应周密考虑在操作中可能发生的问题，做到防 患于未来 （3）集体操作时， 要讲究配合，互相督促，共同遵守安全操作规程 （4）随时保持工作场地的 清洁整齐，做好交接班的安全记录 （5）按规定穿戴好劳动保护用品2．用图表表示砂型铸造生产过程 答：砂型铸造工艺流程如下图所示 3．机器造型与手工造型相比有何特点？ 答：用机器全部完成或至少完成型砂紧实操作的造型工序称机器造型机器造 型 的实质是用机器进行紧砂和起模，根据紧砂和起模方式的不同，有各种不同 种类 的造型机。

按照机器成型机理和铸型特征可分为振击、压实、振压、射压、 抛砂、 气流紧实等各种造型方法 随着现代化大生产的发展，机器造型已代 替了大部分的手工造型，机器造型 不但生产率高， 且铸件的的尺寸精度和表 面质量高， 加工余量小， 而且质量稳定， 劳动条件好，对环境污染小，是成 批大量生产铸件主要的造型方法4．标出铸型装配图及带浇注系统铸件的各部分名称，并分析浇注系统各部分作 用 答：图 2 浇注系统中各部分的名称：1—外浇口、２—直浇道、３—横浇道、 ４—内浇道、５—气冒口浇注系统各部分的作用如下： (1) 外浇口:浇口承接 来自浇包的金属液体并将之引入直浇道，缓和金属液流对 铸型的直接冲击，还 可挡住部分熔渣进入直浇道 (2) 直浇道:直浇道将来自外浇口的金属液引入横 浇道， 它提供足够的静压力头, 以保证金属液克服各种流动阻力,在规定的时间 内充满型腔 (3) 横浇道:横浇道的作用除了向内浇道中分配液流外，主要起挡 渣作用，也称 撇渣 (4) 内浇道:内浇道控制金属液流入型腔的速度和方向， 调节铸件各部分温度和 凝固的顺序 (5) 气冒口：主要起到排气、补缩作用7.冒口有什么作用？如何放置？ 答：（１）冒口的作用是为防止产生缩孔、缩松，便于及时补缩。

冒口是在铸 型 内储存供补缩铸件用的熔融金属的空腔冒口中的金属液不断地补充铸件的 。