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1、2017 热处理工艺复习题 一、 填空题 1.钢的热处理工艺由 、 、 三个阶段所组成。 2.热处理工艺 基本 参数： 。 3.钢完全退火的正常温度范围是 ，它只适应于 钢。 4.球化退火的主要目的是 ，它主要适用于 钢。 5.钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是 ，对过共析钢是 。 6.当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则 MS点越 ，转变后的残余奥氏体量就越 。 7.改变钢整体组织的热处理工艺有 、 、 、 四种。 8.淬火钢进行回火的目的是 ，回火温度越高，钢的强度与硬度越 。 9.化学热处理的基本过程包括 、 、 等三个阶段。 10.欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体

2、应采用 ，欲消除铸件中枝晶偏析应采用 。 11.低碳钢为了便于切削，常预先进行 处理；高碳钢为了便于切削，常预先进行 处理； 12.感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为 、 、和 三种。而且感应加热电流频率越高，淬硬层越 。 13.钢的淬透性主要取决于 ，马氏体的硬度主要取决于 ，钢的表层淬火，只能改变表层的 ，而化学热处理既能改变表层的 ，又能改变表层的 。 14.钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透 层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通常以 的深度来表示。 15. 中温回火主要用于处理 _ _零件 ， 回火后得到 组织。 16.45 钢正火后渗碳体呈 状，调质处理后渗碳体呈 状。

3、17.形变热处理是将塑性变形的 强化与热处理时的 强化结合，使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。 二、单选题 1. 电阻炉空载功率小，说明炉子热损失： A）小 ； B）大； C）厉害； D）可忽略不计。 2. 检测氮 碳共渗零件的硬度时应选用： A）洛式硬度计； B）维氏硬度计； C）布氏硬度计； D）肖氏硬度计。 3. 可控气氛炉渗碳时排出的废气： A）必须燃烧后排放； B）不燃烧直接排放； C）通入水中排放； D）通入碱水中排放。 4. 在生产中，用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是： A）完全退火； B）正火； C）不完全退火； D）回火。 5. 气体渗氮的主要

4、缺点是： A）周期太长； B）劳动强度大； C）硬度低； D）渗层浅。 6. 镗床主轴通常采用 38CrMoA1 钢进行： A）氮碳共渗； B）渗碳； C）渗氮； D）渗硫。 7. 确定碳钢淬火加热温度的基本依据是 ： A） Fe-Fe3C相图 ； B） “C” 曲线 ； C） “CCT” 曲线 ； D） 淬透性曲线图 。 8. 为 获得良好的综合力学性能 ， 38CrMoAl 钢制造的氮化件预先热处理应采用 ： A） 退火 ； B）正火 ； C） 调质 ； D） 渗碳 。 9. 高速钢淬火冷却时，常常在 580 600 停留 10 15 分钟，然后在空气中冷却，这种操作方法叫做 ： A） 双

5、介质淬火 ； B） 等温淬火 ； C） 分级淬火 ； D） 亚温淬火 。 10.某零件调质处理以后其硬度偏低，补救的措施是 ： A） 重新淬火后，选用低一点的温度回火 ；B） 再一次回火，回火温度降低一点 ； C） 重新淬火后，选用高一点的温度回火 ； D） 再一次回火，回火温度提高一点 。 11.钢感应加热表面淬火的淬硬层深度，主要取决于 ： A） 钢的含碳量 ； B） 冷却介质的冷却能力 ； C） 感应电流频率 ； D） 感应电流电压 。 12.为增加 T12 钢的强韧性，希望控制淬火马氏体的含碳量，减少孪晶马氏体的相对量及获得部分板条马氏体，可以采取的措施是 ： A） 加热到接近 Acc

6、m，充分保温后淬火 ； B） 快速加热到稍高于 Ac1， 保温较短时间后淬 火 ； C） 加热到 Accm以上，充分保温后淬火 。 D） 加热到Ac1以上， Ac3 以下充分保温后淬火 。 13.齿轮进行渗碳处理 +淬火回火，获得表面组织如下： A）低碳马氏体（ LM）； B）回火高碳隐晶马氏体（ PM）； C） PM + 残余奥氏体（ A ）； D） M+A +粒状渗碳体。 14.铸钢件一般要进行均匀 化 退火 （扩散退火） ，处理温度较高，是为了： A）促进扩散过程，加速转变； B）抑制扩散过程，保持稳定； C）提高元素偏聚程度； D）与上述过 程无关。 15.中碳结构钢调质处理后得到回火

7、索氏体组织，具有优良的综合力学性能，主要热处理工序是 ： A）正火 +中温回火 ； B）正火 +高温回火 ； C）正火 +低温回火 ； D）淬火 +高温回火 。 16.工件在水中淬火冷却的过程中会依次出现： A、 蒸汽膜、沸腾、对流 ； B、蒸汽膜、沸腾、传导； C、沸腾、蒸汽膜、传导； D、沸腾、蒸汽膜、对流。 17.在热处理生产中应尽可能避免在钢的组织中出现 的 组织 是： A、上贝氏体； B、下贝氏体； C、过冷奥氏体； D、马氏体。 18.低碳钢为便于加工，常预先进行： A、淬火； B、正火； C、球化退火； D、回火。 19.亚共析碳钢亚 温淬火常用的最佳温为 ： A） Ac1 10

8、20 ； B） Ac3 1020 ； C）比 Ac3略低 ； D）比 Ar3 略低 。 20.调质处理就是 ： A淬火低温回火 ； B淬火中温回火 ； C淬火高温回火 。 21.化学热处理与其他热处理方法的基本区别是 ： A加热温度 ； B组织变化 ； C改变表面化学成分 。 22.渗氮零件在渗氮后应采取 ： A.淬火 +低温回火 ； B.淬火 +中温回火 ； C.淬火 +高温回火 ； D.不需热处理 。 23.直径为 10mm 的 40 钢其整体淬火温度大约为 ： A 750 ； B.850 ； C.920 。 24.T12 钢消除网状渗碳体应采用 ： A. 正火 ； B. 球化退火 ； C

9、. 去应力退火 ； D. 完全退火 。 25.T12 钢改善切削加工性应采用 ： A. 正火 ； B. 球化退火 ； C. 去应力退火 ； D. 完全退火 。 26.20钢锻件改善切削加工性应采用 ： A.完全退火 ； B. 球化退火 ； C. 去应力退火 ； D. 正火 。 27.用于 1300以上的热电偶材料是： A）铜 -康铜； B）铂铑 -铂铑； C）镍铬 -镍铝； D）铁 -康铜。 28.钢在淬火后获得的马氏体组织的粗细主要取决于： a.奥氏体的本质晶粒度； b.奥氏体的实际晶粒度； c.奥氏体的起始晶粒度。 29.钢经调质处理后获得的组织是： a.回火马氏体； b.回火屈 氏体；

10、c.回火索氏体。 30.过共析钢的正常淬火加热温度是： a.Ac1+30 50； b.Accm+30 50； c.Ac3+30 50 . 31.影响碳钢淬火后残余奥氏体量的主要因素是： a.钢材本身的碳含量； b.钢中奥氏体的碳含量； c.钢中碳化物的含量。 32.若合金元素能使 C 曲线右移，钢的淬透性将： a.降低； b.提高； c.不改变。 33.马氏体的硬度取决于： a.冷却速度； b.转变温度； c.碳含量。 34.对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用： a.高淬透性钢； b.中淬透性钢； c.低淬透性钢。 35.对形状复杂，截面变化大的零件进行 淬火时，应采用： a.水中

11、淬火； b.油中淬火 c.盐水中淬火。 36.若要提高淬火时淬硬层深度，应采取： a.选择高淬透性钢； b.增大零件的截面尺寸； c.选用比较缓和的冷却介质。 37.45钢为得到回火索氏体组织，应进行 a.淬火 +低温回火； b.等温淬火； c.淬火 +高温回火。 38.完全退火主要适用于： a.亚共析钢； b.共析钢； c.过共析钢。 39.扩散退火的目的是： a.消除和改善晶内偏析； b.消除冷塑变形后产生的加工硬化； C.降低硬度以便于加工。 40.钢的渗碳温度范围是： a.600 650； b.800 850； c.900 950。 三 、 问答题 1. 为什么要对钢件进行热处理？ 2

12、. 零件加热时的入炉方式有哪些，对热应力和加热效率分别如何影响？ 3. 退火的目的是什么？生产上常用的退火有哪几种？指出每种退火工艺的应用范围。 4. 对于 25#钢，有哪些工艺可以获得 F+P 的组织？ 5. 确定下列钢件的退火工艺，并指出退火目的及退火后的组织： （ 1）经冷轧后的 15钢板； （ 2） ZG35 的铸钢齿轮； （ 3）具有片状珠光体的 T12 钢坯； （ 4）弹簧钢丝（强化的）经冷卷成的弹簧； （ 5）消除 60 钢锻件的过热组织； （ 6）低碳钢钢丝多次冷拉之间； （ 7） T10 刚车床顶尖锻造以后。 6. 指出下列钢件正火的主要目的以及正火后的显微组织？ 20 钢齿

13、轮； 45 钢小轴； T12 钢锉刀。 7. 正火与退火的主要区别是什么？生产中应如何选择正火及退火？ 8. 为什么亚共析钢经正火后，可获得比退火高的强度与硬度？ 9. 在生产中常用增加珠光体数量的方法来提高亚共析钢的强度，为此应采用何种热处理工艺，为什么 ? 10. 下列零件应选用何种热处理工艺： （ 1） Wc=0.2%，要求适当提高硬度，改善切削加工性能。 （ 2） Wc=1.2%，要求降低硬度，改善切削加工性能。 （ 3） Wc=1.2%，要求提高硬度和耐磨性。 （ 4） Wc=0.45%，要求具有好的综合力学性能。 （ 5） Wc=0.6%，要求具有好的弹性。 （ 6）钢丝冷拉后硬度

14、高，要求降低硬度，消除内应力。 11.何谓去氢退火 ?其工艺特点如何 ? 12.亚共析钢热处理时快速加热可显著地提高屈服强度和冲击韧性，是何道理？ 13.热轧空冷的 45 钢钢材在重新加热到超过临界点后再空冷下来时，组织为什么能细化？ 14.常用的淬火介质有哪些？说明其冷却特性、优缺点及应用范围。 15. 共析钢加热到相变点以上，用图 1所示的冷却曲线冷却，各应得到什么组织？各属于何种热处理方法？ 图 1 16. 有四个碳素钢试样进行淬火：（ 1） Wc=0.3%，加热至 Ac1与 Ac3之间；（ 2） Wc=0.45%，加热至 Ac3以上（ 30 50）；（ 3） Wc=1.2%，加热至 A

15、c1以上（ 20 30）；（ 4） Wc=1.2%，加热至 Accm以上（ 30 50）。适当保温后水中淬火，哪个试样硬度最高？哪个试样硬度最低？说明其原因。 17. 简述冷却介质的选择原则 18. 用 45 钢制造一根 10 的轴和一根 100 的轴，用相同淬火工艺淬火，试问两根轴的表面硬度是否相同？淬透层深度是否相同？ 19.淬透性和淬透层深度有何联系与区别？影响钢件淬透 层深度的主要因素是什么？ 20.分析图 2的实验曲线中硬度随碳含量变化的原因。图中曲线 1为亚共析钢加热到 AC3以上，过共析钢加热到 ACCM以上淬火后，随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线；曲线 2 为亚共析钢加热到 A

16、C3以上，过共析钢加热到 AC1以上淬火后，随钢中碳含量增加钢的硬度变化曲线；曲线 3 表示随碳含量增加，马氏体硬度的变化曲线。 图 2 图 3 21.T12 钢加热到 AC1 以上，用图 3所示的各种方法冷却，分析其所得到的组织。 22.简述淬火硬度不足的可能原因。 23.淬火介质（以水为例）冷却过程经历哪几个阶段？ 24.表面淬火的目的是什么？常用的表面淬火方法有哪些？比较它们的优缺点及应用范围。 25.激光淬火的主要优点有哪些 ? 26.确定下列钢件的退火方法，并指出退火目的及退火后的组织： 1）经冷轧后的 15 钢钢板，要求降低硬度； 2） ZG35 的铸造齿轮； 3）锻造过热的 60

17、 钢锻坯； 4）改善 T12 钢的切削加工性能。 27.说明直径为 10mm 的 45 钢试样经下列温度加热、保温并在水中冷却得到的室温组织： 700C，760C， 840C， 1100。 28.指出下列工件的淬火及回火温度，并说出回火后 获得的组织。 1） 45 钢小轴（要求综合机械性能好）； 2） 60 钢弹簧； 3） T12 钢挫刀。 29.两根 45 钢制造的轴，直径分别为 10mm 和 100mm，在水中淬火后，横截面上的组织和硬度是如何分布的？ 四、综合分析题 1. 用 T10 钢制造形状简单的车刀，其工艺路线为：锻造一热处理一机加工一热处理一磨加工。 l）写出其中热处理工序的名称

18、及作用。 2）制定最终热处理（即磨加前的热处理）的工艺规范，并指出车刀在使用状态下的显微组织和大致硬度。 2. 将 5mm 的 T8 钢加热到 760并保温足够的时间，问 采用什么热处理方法可以得到下列组织：珠光体，索氏体，下贝氏体，屈氏体 +马氏体，马氏体 +少量残余奥氏体。 3. 某型号柴油机的凸轮轴 ,要求凸轮表面有高的硬度 （ HRC50） ，而心部具有良好的韧性(Ak40J)，原采用 45钢调质处理再在凸轮表面进行高频淬火，最后低温回火，现因工厂库存的 45 钢已用完 ,只剩 15 钢，拟用 15 钢代替。试说明： (1)原 45钢各热处理工序的作用； (2)改用 15 钢后，应按原

19、热处理工序进行能否满足性能要求，为什么？ (3)改用 15 钢后，为达到所要求的性能，在心部强度足够的前提下采用何种热处 理工艺？ 4. 用 20CrMnTi 为材料制造汽车变速箱齿轮，试制定其热处理生产工艺。请采用调质和渗碳两种方法，并比较两者区别。 5. 由 T12 材料制成的丝锥，硬度要求为 HRC60 64。生产中混入了 45 钢料，如果按 T12 钢进行淬火低温回火处理，问其中 45 钢制成的丝锥的性能能否达到要求？为什么？ 6. 某工厂生产车床齿轮，要求齿面有较好的硬度与耐磨性，心部有较好的塑韧性。原图纸设计用 40Cr 钢制造，因材料缺乏，工厂决定改用 20Cr 钢生产，试说明：

20、 （ 1）原 40Cr 钢为满足齿轮性能要求，应如何安排热处理工艺？试画出热处理规 范图。 （ 2）改用 20Cr 钢后，热处理工艺是否需改变？如需改变，试画出修改后的工艺规范图。 （ 3）试分析两种钢，经不同工艺处理后，齿面与心部组织有何不同？ 7. 从下列材料中选择一种材料制造车刀（ 60Mn、 40Cr、 HT150 和 9SiCr），其工艺路线为：锻造 热处理 1 机加工 热处理 2 磨加工。写出热处理 1、 2的工艺名称及热处理 2获得的组织。 8. 为下列材料的热处理工艺选择合适的加热范围，并说明理由。（ 1） 20 钢淬火；（ 2） 20钢正火；（ 3） 40 钢高温回火；（ 4

21、） T10 钢淬火；（ 5） T10 钢正火；（ 6） T10 钢 低温回火 (温度选择用 Ac1,Acm等代号表示 ) 9. 甲、乙两厂生产同一种零件，均选用 45 钢，硬度要求 220 250HB，甲厂采用正火，乙厂采用调质处理，均能达到硬度要求，试分析甲、乙两厂产品的组织和性能差别。 10.试说明表面淬火、渗碳、氮化处理工艺在选用钢种、性能、应用范围方面的差别。 11.两个 45 钢工件，一个用电炉加热（加热速度约为 0.3 S），另一个用高频感应电流加热（加热速度约为 400 S），问两者淬火温度有何不同？淬火后组织和机械性能有何差别？ 12.低碳钢（ 0.2%C）小件经 930， 5

22、h 渗碳后，表面碳含量增至 1.0%，试分析经以下处理后表层和心部的组织： （ 1）渗碳后慢冷； （ 2）渗碳后直接水淬并低温回火； （ 3）由渗碳温度预冷到 820（ Ar3和 Acm） ，保温后水淬，再低温回火； （ 4）渗碳后慢冷至室温，再加热到 780 (Ar3和 Acm)，保温后水淬，再低温回火。 13.钢制表面淬火工件的工艺路线一般如何安排？在高频淬火前为什么要进行预备热处理？其常用的预备热处理有哪几种？ 14.某拖拉机上的连杆是用 0.4%C 的钢制成，其工艺路线如下：锻造 正火 切削 调质 精加工。最后要求：硬度 217HB241HB,试说 明两次热处理的目的及其组织变化情况，

23、并确定其加热温度和冷却方式。 15.以渗碳为例，简要说明化学热处理的三个基本过程。 16.试述真空 渗碳零件的工艺路线。 17.氮化的主要目的是什么？说明氮化的主要特点及应用范围。 18.有一批 35钢制成的螺钉，要求其头部在处理后硬度为 35HRC40HRC。现在材料里 混入少量 T10 钢和 10 钢。问由 T10 钢和 10钢制成的螺钉若仍按 35 钢进行淬火处理时，能否达到要求？为什么？ 19.为了提高耐磨性，下列零件、工具应选择何种热处理工艺（包括预备热处理）？并画出各自的热处理工艺曲线：（ 1） 15 钢制离合器摩擦片 ；（ 2） 45 钢制凸轮轴；（ 3） T9 钢制收割机刀片。

24、 20.钢材生产中的热处理多数情况下是哪种热处理工艺？在目的上与机械零件的热处理有何不同？实际生产中应更多地注意什么？ 21.根据机械零件的加工工艺路线 :下料锻造热处理（ 1）粗加工热处理（ 2）精加工热处理（ 3）精磨 ,对下列零件设计出适当的热处理工艺。 （ 1） 在低载荷下工作，要求耐磨性好的齿轮，选用 15 钢，要求硬度 HRC58-63. （ 2） 高速、中等载荷，要求齿面硬度高的齿轮，选用 45 钢，要求硬度 HRC54-60。 （ 3） 高速、重载荷、形状复杂，要求改性变形 小的齿轮，选用 38CrMoAl 钢，要求硬度 Hv850以上。 （ 4） C620 车床主轴，与滑动轴

25、承配合（要求较好的耐磨性， HRC52-58），承受一定冲击载荷，选用 45 钢。 22.现有下列零件及可供选择的材料，给各零件选择合适的材料，试制定其热处理生产工艺，并说明理由。零件名称：载重汽车变速箱齿轮、捆绑用丝、弹簧所用丝、高精密机床主轴；可选材料： 20CrMnTi、 65Mn、 40Cr、 45、 38CrMoAlA、 20。 23.某学生在研究一种含 Mn、 Mo、 Ni 的低合金压力容器钢时，采用如下工艺处理：铸锭 1200 14hr 处理 热加工 900 1hr 处理 水冷 900 1hr 处理 20 /min 连续冷却 660 10hr。 （ 1）试分析在此工艺流程中各种热

26、处理的作用及可能的组织变化； （ 2）若该合金钢板坯出现过热现象，怎么补救？ 24.DP800 是一种高强度、高塑性的钢，主要含有铁素体和马氏体两相，其成分大体为Fe-0.14C-0.4Si-1.87Mn-1.0(Cr+Mo)-0.05(Nb+Ti)-0.037。参考 Fe-C 相图，试设计该合金含 F+M两相组织的板材的大致生产工艺（从铸锭开始），并简单分析每道热处 理工艺后的组织变化。（ 参考：均匀化退火 +轧制 +亚温淬火。 ） 25.将同一棒料上切割下来的 4块 45#试样，同时加热到 850 ，然后分别在水、油、炉和空气中冷却，说明：各是何种热处理工艺？各获得何种组织？排列一下硬度大

27、小 。 26.为改善可加工性，确定下列钢件的预备热处理方法，并指出所得到 的 组织： （ 1） 20 钢钢板 ； （ 2） T8 钢锯条 ； （ 3）具有片状渗碳体的 T12 钢钢坯 。 27.某齿轮要求具有高的耐磨性，并承受一定的冲击载荷，拟采用下列材料和热处理工艺： （ 1） 45钢的淬火和低温回火； （ 2） 45钢的高频淬火 和低温回火； （ 3） T8钢淬火和中温回火； （ 4） 20钢渗碳淬火和低温回火。 你认为哪种工艺比较合适？为什么？ 28.为什么机床齿轮一般选用 45 或 40Cr 钢等材料制造，而汽车齿轮一般选用 20CrMnTi、20CrMnMo 钢等材料制造，请给出两类材料的加工路线，并指出采用不同热处理工艺的目的是什么？