专题四 退火与正火及淬火（教案）-山东省职教高考《金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测

专题四.退火与正火及淬火（教案）-《金属加工基础》机工版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解退火的基本概念和种类，包括球化退火、等温退火、去应力退火和均匀化退火。 2. 掌握正火的定义、特点以及适用的场合。 3. 理解淬火的目的、淬火加热温度、淬火冷却介质和淬火方法。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、淬火的目的 淬火的主要目的是使钢铁材料获得马氏体(或贝氏体)组织，提高钢铁材料的硬度和强度，并与回火工艺合理配合，获得需要的使用性能。一些重要的结构件，特别是在动载荷与摩擦力作用下的零件，以及各种类型的重要工具(如刃具、钻头、丝锥、板牙、精密量具等)和重要零件(销、套、轴、滚动轴承、模具、风动工具、阀等)都要进行淬火处理。 二、淬火加热温度 钢的淬火加热温度一般可由铁碳合金相图确定，如图3-7所示，不同钢种的淬火加热温度也不同。为了防止奥氏体晶粒粗化，淬火温度不宜选得过高，一般仅比临界点(Ac，或Acs)高30~50℃。 亚共析钢的淬火加热温度是Acg+(30～50 )℃，在此温度范围内加热时，亚共析钢可获得全部细小的奥氏体晶粒，淬火后又可得到均匀细小的马氏体组织。如果加热温度过高，容易导致奥氏体晶粒粗大，使亚共析钢淬火后的使用性能变差；加热温度过低，则会造成淬火组织中存在未溶的铁索体组织，导致亚共析钢淬火后的硬度降低，不能满足预期的技术要求。 共析钢的加热温度可参照亚共析钢或过共析钢的加热温度范围来选择。过共析钢的淬火加热温度是Ac，+(30~50)℃。在此温度范围内加热时，过共析钢中的组织是奥氏体和碳化物(或渗碳体)颗粒，淬火后可以获得细小的马氏体和球状碳化物(或渗碳体)，能够保证过共析钢在淬火后获得高硬度和高耐磨性。如果加热温度超过Ac。m，将导致过共析钢中的碳化物(或渗碳体)消失，使奥氏体晶粒粗化，淬火后将得到粗大针状马氏体，而且残留奥氏体量增多，硬度和耐磨性降低，脆性增大；相反，如果淬火温度过低，则可能得到非马氏体组织(如铁素体)，使过共析钢的硬度达不到预期的技术要求。 三、淬火冷却介质 淬火冷却时所用的物质称为淬火冷却介质。不同的淬火冷却介质具有不同的冷却特性。淬火时，为了保证获得马氏体或贝氏体组织，需要选用合理的淬火冷却介质或冷却速度，以保证钢件在淬火过程中不产生过大的内应力、变形及开裂。常用的淬火冷却介质有水、油、水溶液(如盐水等)、熔盐、熔融金属、空气等。各种常用淬火冷却介质的冷却能力见表3-1。 四、淬火方法 选择淬火方法时，需要根据钢材的化学成分及对组织、性能和钢件尺寸精度的要求，在保证预期技术要求的前提下，应尽量选择简便、经济的淬火方法。目前，常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。常用淬火方法的冷却曲线如图3-9所示。 [真题练讲] 1.(2018年山东省统一考试) 下列哪种介质最常用于均匀化退火？ a) 油 b) 水 c) 空气 d) 真空 答案：c) 空气 解析：均匀化退火通常在空气中进行。 2.(2018年吉林省统一考试) 淬火的主要目的是为了提高材料的： a) 韧性 b) 导电性 c) 硬度 d) 耐磨性 答案：c) 硬度 解析：淬火的主要目的是为了提高材料的硬度。 3.(2019年山东省统一考试) 下列哪种介质的冷却速度最慢？ a) 油 b) 水 c) 空气 d) 盐水 答案：c) 空气 解析：空气的冷却速度最慢。 4.(2021年山东省统一考试) 球化退火主要用于消除材料的： a) 冷作硬化 b) 化学成分不均匀性 c) 残余应力 d) 晶粒晶界 答案：c) 残余应力 解析：球化退火主要用于消除材料的残余应力。 5.(2018年河北省统一考试) 淬火最常用的冷却介质是： a) 油 b) 水 c) 空气 d) 酸性溶液 答案：b) 水 解析：水是淬火最常用的冷却介质，其冷却速度最快。 [限时练讲] 1. 下列哪种热处理工艺属于消除材料的冷作硬化？ a) 正火 b) 淬火 c) 均匀化退火 d) 去应力退火 答案：c) 均匀化退火 解析：均匀化退火主要用于消除材料的冷作硬化。 2. 正火的适用场合通常是针对需要提高材料的： a) 导电性 b) 韧性 c) 硬度 d) 耐磨性 答案：b) 韧性 解析：正火主要是为了提高材料的韧性。 3. 淬火过程中的加热温度越高，材料的硬度通常会： a) 降低 b)