1. 熱處理工藝：通過加熱，保溫和冷卻的方法使金屬和合金內部組織結構發生變化，以獲得工件使用效能所要求的組織結構，這種技術稱為熱處理工藝。
2. 熱處理工藝的分類：
（1）普通熱處理（退火、正火、回火、淬火）(2)化學熱處理（3）表面熱處理（3）復合熱處理
3. 由爐內熱源把熱量傳給工件表面的過程，可以借輻射，對流，傳導等方式實現，工件表面獲得熱量以後向內部的傳遞過程，則靠熱傳導方式。
4. 影響熱處理工件加熱的因素：（1）加熱方式的影響，加熱速度按隨爐加熱、預熱加熱、到溫入爐加熱、高溫入爐加熱的方向依次增大；（2）加熱介質及工件放置方式的影響：
①加熱介質的影響；②工件在爐內排布方式的影響直接影響熱量傳遞的通道；③工件本身的影響：工件的幾何形狀、表面積與體積之比以及工件材料的物理性質等直接影響工件內部的熱量傳遞及溫度場。
5. 金屬和合金在不同介質中加熱時常見的化學反應有氧化，脫碳；物理作用有脫氣，合金元素的蒸發等。
6. 脫碳：鋼在加熱時不僅表面發生氧化，形成氧化鐵，而且鋼中的碳也會和氣氛作用，使鋼的表面失去一部分碳，含碳量降低，這種現象稱為脫碳
鋼脫碳的過程和脫碳層的組織特點：
1 鋼件表面的碳與爐氣發生化學反應（脫碳反應），形成含碳氣體逸出表面，使表面碳濃度降低②由於表面碳濃度的降低，工件表面與內部發生濃度差，從而發生內部的碳向表面擴散的過程。
半脫碳層組織特點;自表面到中心組織依次為珠光體加鐵素體逐漸過渡到珠光體，再至相當於該鋼件未脫碳時的退火組織。(f+p—p+c—退火組織)
全脫碳層組織特點：表面為單一的鐵素體區，向裡為鐵素體加珠光體逐漸過渡到相當於鋼原始含碳量緩冷組織
在強氧化性氣體中加熱時，表面脫碳與表面氧化往往同時發生。在一般情況下，表面脫碳現象比氧化現象更易發生，特別是含碳量高的鋼。
7. 碳勢：即純鐵在一定溫度下於加熱爐氣中加熱時達到既不增碳也不脫碳並與爐氣保持平衡時表面的含碳量。
8. 退火：將組織偏離平衡狀態的金屬或合金加熱到適當的溫度，保持一定時間，然後緩慢冷卻以達到接近平衡狀態組織的熱處理工藝稱為退火。
退火的目的在於均勻化學成分，改善機械效能及工藝效能，消除或減少內應力，並為零件最終熱處理準備合適的內部組織。
9. 鋼件退火工藝按加熱溫度分類：（1）在臨界溫度以上的退火，又稱相變重結晶退火，包括完全退火，不完全退火。
擴散退火和球化退火。（2）在臨界溫度以下的退火，包括軟化退火，再結晶退火及去應力退火。按冷卻方式可分為連續冷卻退火及等溫退火。
10. 正火：是將鋼材或鋼件加熱到ac3(或accm)以上適當溫度，保溫適當時間後在空氣中冷卻，得到珠光體類組織的熱處理工藝。
目的是獲得一定的硬度，細化晶粒，並獲得比較均勻的組織和效能。
11. 擴散退火: 將金屬鑄錠，鑄件或鍛坯，在略低於固相線的溫度下長期加熱，消除或減少化學成分偏析及顯微組織（枝晶）的不均勻性，以達到均勻化目的的熱處理工藝稱為擴散退火，又稱均勻化退火。
12. 完全退火：將鋼件或鋼材加熱到ac3點以上，使之完全奧氏體化，然後緩慢冷卻，獲得接近於平衡組織的熱處理工藝稱為完全退火。
13. 不完全退火：將鋼件加熱到ac1和ac3之間，經保溫並緩慢冷卻，以獲得接近平衡組織。
14. 球化退火：使鋼中的碳化物球狀化，或獲得「球狀珠光體」退火工藝稱為球化退火。
球化退火的目的：①降低硬度，改善切削效能。②獲得均勻組織，改善熱處理工藝效能③經淬火，回火後獲得良好的綜合機械效能。
15. 各類鑄件在機械加工前應進行消除應力處理。一般正火加熱溫度為ac1+(30-50℃)。
16. 正火時應考慮的問題：（1）低碳鋼正火的目的之一是為了提高切削效能（2）中碳鋼的正火應該根據鋼的成分及工件尺寸來確定冷卻方式（3）過共析鋼正火，一般是為了消除網狀碳化物，故加熱時必須保證碳化物全部溶入奧氏體中（4）雙重正火，有些鑄件的過熱組織或鑄件粗大鑄造組織，一次正火不能達到細化組織的目的，為此採用二次正火。
17. 退火和正火的缺陷：過燒，黑脆，粗大魏氏組織（>ac3加熱，快冷或慢冷，嚴重時雙重正火），反常組織（重新退火），網狀組織（重新正火），球化不均勻（正火和一次球化退火），硬度過高（退火）。
18. 淬火：把鋼加熱到臨界點ac1或ac3以上，保溫並隨之以大於臨界冷卻速度冷卻，以得到介穩狀態的馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝方法稱為淬火。
目的:①提高工具，滲碳零件和其他高強度耐磨機器零件等的硬度，強度和耐磨性；②結構鋼通過淬火和回火之後獲得良好的綜合機械效能；③改善鋼的物理和化學效能。
19. 實現淬火過程的必要條件：（1）加熱溫度必須高於臨界點以上，以獲得奧氏體組織（2）其後的冷卻速度必須大於臨界冷卻速度，而淬火得到的組織是馬氏體或下貝氏體，（低碳鋼水冷得到p，稱水冷正火，高速鋼空冷得到m,稱淬火）
20. 最常用的淬火介質是液態介質，液態淬火介質分成兩類，有物態變化的和無物態變化的。常用淬火介質有水及其溶液，油，水油混合物以及低熔點熔鹽。
21. 在有物態變化的淬火介質中淬火冷卻時，鋼件冷卻過程分為3個階段：蒸氣膜階段，沸騰階段，對流階段。
22. 淬火介質的冷卻能力最常用的表示方法使用淬火烈度h ，他實質上反映了該種淬火介質的冷卻能力。
23. 鋼的淬透性是指鋼材被淬透的能力，或者說鋼的淬透性是指表徵鋼材淬火時獲得馬氏體能力的特性，主要取決於鋼的臨界淬火冷速的大小。鋼的淬硬性是指鋼在理想條件下淬火所能達到的最高硬度來表徵的材料特徵，它主要與淬火加熱時固溶於a中的碳含量有關。
可硬性指淬成m可能得到的硬度，主要和鋼中含碳量有關。
24. 影響鋼的淬透性的因素：（1）鋼的化學成分（除ti,zr,co外，所有合金元素都提高鋼的淬透性）（2）奧氏體晶粒度（增大，增大）（3）奧氏體化溫度（增大，晶粒增大，淬透性增大）（4）第二相的存在和分布（5）鋼的原始組織，應變和外力場等對鋼的淬透性也有影響。
25. 在淬火冷卻過程中可能產生兩種內應力：一種是熱應力，即工件在加熱或冷卻時，由於不同部位的溫度差異，導致熱漲或冷縮的不一致所引起的應力，另一種是組織應力，即由於工件不同部位組織轉變不同時性而引起的內應力。
26. 影響淬火應力的因素：①含碳量的影響②合金元素的影響③工件尺寸的影響
27. 淬火時，工件發生的變形有兩類，一種是翹曲變形，一是體積變形。
28. 工件淬火冷卻時，如其瞬時內應力超過該時鋼材的斷裂強度，則將發生淬火裂縫。①縱向裂縫，②橫向裂縫和弧形裂縫，③表面裂縫
29. 淬火加熱溫度，主要根據鋼的相變點來確定。對亞共析鋼，一般選用淬火加熱溫度為ac3+（30-50℃），過共析鋼則為ac1+（30-50℃）。
確定淬火加熱溫度時，尚應考慮工件的形狀，尺寸，原始組織，加熱速度，冷卻介質和冷卻方式等因素。
30. 一般情況下把公升溫和保溫兩段時間通稱為淬火加熱時間。
31. 分級淬火法：把工件由奧氏體化溫度淬入高於該種鋼馬氏體開始轉變溫度的淬火介質中，在其中冷卻直至工件各部分溫度達到淬火介質的溫度，然後緩冷至室溫，發生馬氏體轉變。
32. 等溫淬火法：工件淬火加熱後，若長期保持在下貝氏體轉變區的溫度，使之完成奧氏體的等溫轉變，獲得下貝氏體組織，這種淬火稱為等溫淬火。
進行等溫淬火的目的是為了獲得變形少，硬度較高並兼有良好韌性的工件。
33. 當鋼全淬成馬氏體再加熱回火時，隨著回火溫度公升高，按其內部組織結構變化，分四個階段進行：馬氏體的分解，殘餘奧氏體的轉變，碳化物的轉變， 相狀態的變化及碳化物的聚集長大。
34. 回火的目的是減少或消除淬火應力，提高韌性和塑性，獲得硬度，強度，塑性和韌性的適當配合，以滿足不同工件的效能要求。
35. 低溫回火一般用於以下幾種情況：（1）工具和量具的回火（2）精密量具和高精度配合的結構零件在淬火後進行120-150℃（12h,甚至幾十小時）回火。
（3）低碳馬氏體的低溫回火（4）滲碳鋼淬火回火
36. 中溫回火得到回火屈氏體組織，主要用於處理彈簧鋼
37. 高溫回火，這一溫度區間回火的工件，常用的有如下幾類：（1）調質處理。
即淬火加高溫回火，以獲得回火索氏體組織。這種處理稱為調質處理，主要用於中碳碳素結構鋼或低合金結構鋼以獲得良好的綜合機械效能。一般調質處理的回火溫度選在600℃以上。
（2）二次硬化型鋼的回火（3）高合金滲碳鋼的回火。
38. 鋼件淬火時最常見的缺陷有淬火變形，開裂，氧化，脫碳，硬度不足或不均勻，表面腐蝕，過燒，過熱及其他按質量檢查標準規定金相組織不合格。
39. 39、常見的回火缺陷有硬度過高或過低，硬度不均勻，以及回火產生變形及脆性等。
40. 40、表面淬火是指被處理工件在表面有限深度範圍內加熱至相變點以上，然後迅速冷卻，在工件表面一定深度範圍內達到淬火目的的熱處理工藝。
41. 表面淬火的目的：在工件表面一定深度範圍內獲得馬氏體組織，而其心部仍保持著表面淬火前的組織狀態（調質或正火狀態），以獲得表面層硬而耐磨，心部又有足夠塑性，韌性的工件。
42. 表面淬火的分類：（1）感應加熱表面淬火（2）火焰淬火（3）電接觸加熱表面淬火（4）電解液加熱表面淬火（5）雷射加熱表面淬火（6）電子束加熱表面淬火（7）等離子束加熱表面淬火。
其他還有紅外線聚焦加熱表面淬火等一些表面淬火方法。
43. 感應加熱表面淬火是利用感應電流通過工件產生的熱效應，使工件表面區域性加熱，繼之快速冷卻，獲得馬氏體組織的工藝。
44. 火焰淬火可用下列混合氣體作為燃料：（1）煤氣和氧氣（2）天然氣和氧氣（3）丙烷和氧氣（4）乙炔和氧氣。
不同混合氣體所能達到的火焰溫度不同，最高為氧乙炔焰，可達3100，最低為氧丙烷焰，可達2650，通常用氧乙炔焰，簡稱氧炔焰。火焰分為焰心，還原區和全燃區，其中還原區溫度最高，應盡量利用這個高溫區加熱工件。
45. 化學熱處理：金屬製件放在一定的化學介質中，使其表面與介質相互作用，吸收其中某些化學元素的原子或離子並通過加熱，使該原子自表面向內部擴散的過程稱為化學熱處理。
化學熱處理的結果是改變了金屬表面的化學成分和效能。簡言之，所謂金屬的化學熱處理就是改變金屬表面層的化學成分和效能的一種熱處理工藝。常見的化學熱處理方法有滲碳，滲氮，碳氮共滲，滲硫等
46. 一般固體表面對氣相的吸附分成兩類，即物理吸附和化學吸附。在化學熱處理時，有兩種情況，一種是被滲元素滲入很快，表面濃度很快達到介面反應平衡濃度，這時化學熱處理過程主要取決於擴散過程，稱為擴散控制型。
另一種是化學熱處理過程中表面不能立即達到平衡濃度，此時滲層的增長速度取決於介面的反應速度和金屬中該元素的擴散速度，這種化學熱處理過程稱為混合控制型的。
47. 加速化學熱處理過程的途徑：（1）物理催滲法1.
高溫化學熱處理2.高壓或負壓化學熱處理3.高頻化學熱處理4.
採用彈性振盪加速化學熱處理（2）化學催滲法1.鹵化物催碳法2.提高滲劑活性的催滲方法。
48. 鋼的滲碳就是鋼件在滲碳介質中加熱和保溫，使碳原子滲入表面，獲得一定的表面含碳量和一定碳濃度梯度的工藝。滲碳的目的是使機器零件獲得高的表面硬度，耐磨性及高的接觸疲勞強度和彎曲疲勞強度。
根據所用滲碳劑在滲碳過程中聚集狀態的不同，滲碳方法可以分為固體滲碳法，液體滲碳法及氣體滲碳法三種。
金屬熱處理工藝學樣卷
1 畫出直徑為85 mm的40cr鋼圓棒油淬後端麵硬度分布曲線 2 20grmnti鋼鍛後和機械加工前應進行何種熱處理，說明主要工藝引數。3 那些措施可以減少淬火變形和開裂？1 正確選擇材料和合理設計工件形狀對於形狀複雜 截面尺寸相差懸殊的工件 2 正確地鍛造和預備熱處理鋼材中往往存在一些冶金缺陷，...
金屬材料與熱處理課後習題答案
第1章金屬的結構與結晶 一 填空 1 原子呈無序堆積狀態的物體叫 原子呈有序 有規則排列的物體稱為 一般固態金屬都屬於 2 在晶體中由一系列原子組成的平面，稱為 通過兩個或兩個以上原子中心的直線，可代表晶格空間排列的的直線，稱為 3 常見的金屬晶格型別有和三種。鉻屬於晶格，銅屬於晶格，鋅屬於晶格。4...
《熱處理工藝學》實驗指導書
1 熟悉用頂端淬火法測定鋼的淬透性 2 確定實驗用鋼的臨界淬透直徑 3 比較碳鋼與合金鋼的淬透性。淬透性是指鋼在一定的冷卻條件下淬火時獲得馬氏體組織的能力，通常用淬透性曲線圖來表示。淬透性大小是鋼的一種重要技術效能，它是設計機械零件的一項重要資料，因此幾乎大部分鋼種均要進行淬透性的測定。測定鋼的淬透...