专题十一 回火与时效处理（教案)-浙江省职教高考《金属加工基础》机工版-讲练测

专题十一.回火与时效处理（讲义）-《金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1.能够准确描述回火的作用及其在金属材料中的应用，理解回火对材料性能的影响。 2. 理解金属在回火过程中的晶粒结构变化，掌握组织转变的基本机理。 3.了解常见的回火方法，能够合理选择回火工艺以实现预期的材料性能调控。 4.理解时效处理对合金材料性能的影响，掌握时效处理的基本原理与方法。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.回火的概念和目的 回火是将工件淬硬后加热到 Ac 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 回火的主要目的是消除或减小钢件的内应力，稳定钢件的内部组织，调整钢的性能以获得较好的强度和韧性的配合。 2.回火时的组织转变过程 一般来说，随着回火温度的升高，淬火组织将发生一系列的变化。回火时的组织转变过程一般分为马氏体分解、残留奥氏体分解、碳化物析出，以及碳化物聚集长大与铁素体的再结晶四个阶段。 3.淬火钢经过回火后，马氏体中碳的质量分数逐渐降低，残留奥氏体量逐渐减少，残留内应力逐渐减小。随着回火温度的升高，淬火钢的强度与硬度降低，而塑性与韧性提高。 4.回火方法及其应用 根据淬火钢在回火时加热温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。工件回火结束后，一般在空气中冷却。对于部分性能要求较高的工件，在保证其不变形和不开裂的前提下，可采用油冷或水冷。 5.低温回火 低温回火的温度范围在 250C 以下。淬火钢经过低温回火后获得的组织是回火马氏体回火马氏体是过饱和度较低的马氏体和极细微碳化物的混合组织，它保持了淬火组织的高硬度和耐磨性，降低了钢的淬火应力，减小了钢的脆性。 6.时效处理 时效处理是指合金工件经固溶处理(固溶处理是将工件加热至适当温度并保温，使过剩相充分溶解，然后快速冷却以获得过饱和固溶体的热处理工艺)，或者在铸造、冷塑形变(或锻造)、焊接及机械加工之后，将其在较高的温度下放置或在室温下保持一定时间后使工件的性能、形状和尺寸等随时间而变化的热处理工艺。进行时效处理的目的是消除工件的内应力，稳定工件的组织和尺寸，改善工件的力学性能等。在时效处理过程中，金属材料的显微组织并不发生明显的变化。常用的时效处理方法有自然时效、人工时效、热时效、变形时效、振动时效和沉淀硬化时效等。 7.自然时效 自然时效主要用于处理大型钢铁铸件、锻件、焊接件等，其处理方法是将工件在室温下长时间 (半年或几年) 堆放在户外或室内，使其自然发生时效现象。 8.人工时效处理 人工时效主要用于处理中小型的钢铁铸件、锻件、焊接件、机械加工件等，其处理方法是将工件放入时效炉加热、保温，使其发生时效现象，经过一定时间后出炉。 9.热时效处理 热时效处理是指随着温度的不同，a-Fe 中碳的溶解度发生变化，使钢的性能发生改变的过程。 10.变形时效处理 变形时效处理是指钢在冷变形后进行的时效处理。变形时效处理可以在室温下进行，也可在加热状态下进行。 11.振动时效处理 振动时效处理是指通过机械振动(如超声波) 的方式来消除、降低或均匀工件内残留应力的工艺，又称为振动消除应力法。 12.沉淀硬化时效处理 沉淀硬化时效处理是指在过饱和固溶体中形成或析出弥散分布的强化相，而使金属材料硬化的热处理工艺。它是沉淀硬化型不锈钢、高温耐热合金、高强度铝合金等的重要强化方法。 [真题练讲] 1. (2018年•河北省统一考试) 以下哪种方法不是回火处理的方式？ A. 低温回火 B. 中温回火 C. 高温回火 D. 马氏体回火 答案：D 解析：马氏体回火并非回火处理的方式，而是马氏体转变的一种过程。 2. (2016年•山西省统一考试) 下列哪种金属材料不适合进行时效处理？ A. 铝合金 B. 钢材 C. 黄铜 D. 镍基合金 答案：C 解析：时效处理适用于铝合金、镍基合金等，但通常不适合黄铜等金属材料。 3.(2019年•陕西省统一考试)以下哪种回火方法适用于淬火后的高碳钢？ A. 低温回火 B. 中温回火 C. 全硬回火 D. 马氏体回火 答案：C 解析：全硬回火适用于淬火后的高碳钢。 4.(2015年•广东省统一考试) 回火和时效处理在材料加工中起到________作用，能够提高材料的整体性能。 A. 降低 B. 负面 C. 正面 D. 消极 答案：C 解析：回火和时效处理属于正面作用，能够提高材料的整体性能。 5.(2014年•北京市统一考试) 下列关于回火处理的描述中，错误的是： A. 回火处理是通过加热材料至一定温度，然后通过控制冷却速度来调节材料性能 B. 主要目的是消除材料