2025年熱處理工（中級）考試試卷含備考資料考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（本大題共20小題，每小題4分，共80分。在每小題列出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的，請將正確選項的字母填在題后的括號內(nèi)。）1.熱處理工藝中，淬火冷卻速度過快可能會導(dǎo)致什么現(xiàn)象？（A）晶粒細化（B）工件變形（C）表面氧化（D）淬火裂紋2.退火工藝的主要目的是什么？（A）提高硬度（B）降低硬度（C）消除內(nèi)應(yīng)力（D）改變金相組織3.碳素結(jié)構(gòu)鋼的熱處理方法中，哪種方法最適合用于提高工件的耐磨性？（A）正火（B）淬火（C）回火（D）調(diào)質(zhì)4.在熱處理過程中，保溫時間過短可能會造成什么問題？（A）淬火硬度不足（B）退火不充分（C）晶粒粗大（D）脫碳5.下列哪種材料不適合進行滲碳處理？（A）45鋼（B）Cr12MoV（C）40Cr（D）GCr156.熱處理中，冷卻介質(zhì)的選擇主要考慮什么因素？（A）工件尺寸（B）工件材料（C）冷卻速度（D）設(shè)備成本7.淬火后進行高溫回火的主要目的是什么？（A）提高硬度（B）降低脆性（C）消除內(nèi)應(yīng)力（D）改變金相組織8.下列哪種熱處理方法最適合用于提高工件的疲勞強度？（A）淬火（B）回火（C）調(diào)質(zhì)（D）滲碳9.在熱處理過程中，冷卻速度過慢可能會導(dǎo)致什么現(xiàn)象？（A）淬火硬度不足（B）工件變形（C）表面氧化（D）淬火裂紋10.下列哪種熱處理方法最適合用于提高工件的韌性？（A）淬火（B）回火（C）調(diào)質(zhì)（D）滲碳11.熱處理過程中，工件表面脫碳的主要原因是什么？（A）加熱溫度過高（B）保溫時間過長（C）冷卻速度過快（D）爐氣成分不當(dāng)12.下列哪種材料最適合進行氮化處理？（A）45鋼（B）Cr12MoV（C）40Cr（D）GCr1513.熱處理中，淬火前進行預(yù)熱的主要目的是什么？（A）提高硬度（B）降低脆性（C）消除內(nèi)應(yīng)力（D）改變金相組織14.下列哪種熱處理方法最適合用于提高工件的耐磨性？（A）淬火（B）回火（C）調(diào)質(zhì)（D）滲碳15.在熱處理過程中，冷卻介質(zhì)的選擇主要考慮什么因素？（A）工件尺寸（B）工件材料（C）冷卻速度（D）設(shè)備成本16.淬火后進行中溫回火的主要目的是什么？（A）提高硬度（B）降低脆性（C）消除內(nèi)應(yīng)力（D）改變金相組織17.下列哪種熱處理方法最適合用于提高工件的疲勞強度？（A）淬火（B）回火（C）調(diào)質(zhì)（D）滲碳18.在熱處理過程中，工件表面氧化的主要原因是什么？（A）加熱溫度過高（B）保溫時間過長（C）冷卻速度過快（哎呦，這可真是讓人頭疼?。≡蹅兊煤煤孟胂?，這氧化到底是怎么來的？）（D）爐氣成分不當(dāng)19.下列哪種材料最適合進行碳氮共滲處理？（A）45鋼（B）Cr12MoV（C）40Cr（D）GCr1520.熱處理中，淬火前進行退火的主要目的是什么？（A）提高硬度（B）降低脆性（C）消除內(nèi)應(yīng)力（D）改變金相組織二、判斷題（本大題共10小題，每小題4分，共40分。請判斷下列說法的正誤，正確的填“√”，錯誤的填“×”。）1.淬火后的工件一定需要回火處理。（√）2.退火工藝可以提高工件的耐磨性。（×）3.滲碳處理可以提高工件的表面硬度。（√）4.熱處理過程中，冷卻速度過快會導(dǎo)致工件變形。（√）5.淬火前的預(yù)熱可以消除工件的內(nèi)部應(yīng)力。（×）6.高溫回火后的工件硬度較高。（×）7.熱處理過程中，保溫時間過短會導(dǎo)致退火不充分。（√）8.氮化處理可以提高工件的表面硬度。（√）9.熱處理過程中，冷卻介質(zhì)的選擇主要考慮工件尺寸。（×）10.淬火后的工件一定需要中溫回火處理。（×）好了，接下來咱們再來看看第二題。這可是個技術(shù)活兒，得好好琢磨琢磨。二、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分。請根據(jù)題目要求，簡要回答問題。）1.簡述淬火和回火工藝的主要區(qū)別和作用。2.解釋什么是脫碳，并說明脫碳的主要原因及防止措施。3.簡述滲碳工藝的適用范圍及主要目的。4.闡述熱處理過程中，冷卻介質(zhì)選擇的重要性及其考慮因素。5.說明熱處理前進行預(yù)熱的主要目的和作用。三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分。請根據(jù)題目要求，簡要回答問題。）1.簡述淬火和回火工藝的主要區(qū)別和作用。淬火，哎呦，這可是個關(guān)鍵的步驟啊！簡單來說，就是把加熱到高溫的工件，迅速冷卻下來，目的是讓它變得硬邦邦的。你想想，那冷卻速度得多快啊，水淬、油淬，甚至風(fēng)淬，都是常見的手段。淬火后的工件，硬度是上去了，但同時也變得脆脆的，這可不行，要是一碰就碎，那還怎么用呢？所以，淬火后面得跟著回火。回火呢，就是將淬火后的工件，再加熱到某個溫度，然后慢慢冷卻下來。這回火的目的，就是要在保持一定硬度的同時，降低淬火帶來的脆性，提高工件的韌性?；鼗鹩泻脦追N，高溫回火、中溫回火、低溫回火，不同的溫度，得到的效果也不一樣。高溫回火，韌性最好，但硬度會稍降；低溫回火，硬度最高，但韌性也最低。所以，得根據(jù)工件的要求，選擇合適的回火溫度和時間。2.解釋什么是脫碳，并說明脫碳的主要原因及防止措施。脫碳，這可是個讓人頭疼的問題啊！簡單來說，就是工件表面層的碳被去除了一部分。你想想，碳是鋼的“筋骨”，脫碳了，表面層的碳含量降低了，那硬度、耐磨性肯定就下降了。更糟糕的是，脫碳層還容易剝落，這叫“脫碳層剝落”，嚴重影響了工件的壽命。脫碳的主要原因，無非就是兩個：一是加熱溫度太高，二是保溫時間太長。你想想，溫度高了，碳就容易被爐氣中的氧氣氧化掉；時間長了，碳就更容易向內(nèi)層擴散，或者被爐氣帶走。所以，控制好加熱溫度和保溫時間，是防止脫碳的關(guān)鍵。防止脫碳的措施，也有幾個：一是采用保護氣氛加熱，比如氮氣保護、氨氣保護，甚至是在真空爐里加熱，這些都能有效防止碳被氧化；二是控制好加熱溫度和保溫時間，盡量在較低的溫度下，較短的時間內(nèi)完成加熱；三是采用滲碳工藝，在工件表面增加一層碳，這樣就算脫碳了，也不怕，因為還有一層“保護層”。3.簡述滲碳工藝的適用范圍及主要目的。滲碳，這可是個挺高級的工藝啊！簡單來說，就是在工件表面，滲入一層碳原子，然后通過淬火和回火，提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度。滲碳后的工件，表面硬邦邦的，心部還是軟綿綿的，這叫“表硬心軟”，既保證了表面的強度和耐磨性，又保證了心部的韌性，真是兩全其美。滲碳工藝，主要適用于哪些材料呢？一般來說，碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，都可以進行滲碳處理。但是，也不是所有的碳鋼都適合，比如，含碳量太高的鋼，就不太適合滲碳，因為滲碳后，心部的韌性會下降。另外，一些特殊用途的鋼，比如不銹鋼，就不需要進行滲碳處理，因為不銹鋼本身就是硬邦邦的。滲碳工藝的主要目的，就是提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度。你想想，有些工件，比如齒輪、軸承，它們經(jīng)常要承受很大的載荷，還要不斷地轉(zhuǎn)動，這就要求它們既有足夠的硬度，又有足夠的耐磨性和疲勞強度。滲碳工藝，就能滿足這些要求。另外，滲碳還能提高工件的耐熱性，一些在高溫下工作的零件，比如發(fā)動機的活塞銷，就需要進行滲碳處理。4.闡述熱處理過程中，冷卻介質(zhì)選擇的重要性及其考慮因素。冷卻介質(zhì)的選擇，這可是一個技術(shù)活兒，得好好琢磨琢磨。為啥重要呢？因為不同的冷卻介質(zhì)，冷卻速度不一樣，這直接影響到工件的最終性能。你想想，如果冷卻速度太快，工件表面和內(nèi)部的溫度差就太大了，這就會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，嚴重的時候，甚至?xí)?dǎo)致工件開裂。如果冷卻速度太慢，那工件的硬度就上不去了，耐磨性也會下降。冷卻介質(zhì)的選擇，得考慮哪些因素呢？首先，要考慮工件的材料。不同的材料，熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)都不一樣，這都會影響到冷卻速度。其次，要考慮工件的尺寸和形狀。一般來說，尺寸越大、形狀越復(fù)雜的工件，越容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，所以需要選擇冷卻速度慢一些的冷卻介質(zhì)。第三，要考慮工件的淬硬層深度。淬硬層深度越深，需要的冷卻速度就越快，否則淬硬層就不均勻，甚至?xí)霈F(xiàn)淬火不透的情況。常見的冷卻介質(zhì)，有水、油、空氣等等。水冷卻速度最快，但也是最容易導(dǎo)致工件開裂的；油冷卻速度慢一些，相對來說，安全性更高一些；空氣冷卻速度最慢，但適用范圍最廣，幾乎所有的工件都可以用空氣冷卻。5.說明熱處理前進行預(yù)熱的主要目的和作用。預(yù)熱，這可是熱處理前的一個重要步驟，雖然有時候會被忽視，但它的作用可不小。預(yù)熱的主要目的，就是降低工件的冷卻速度，減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。你想想，如果直接把工件加熱到淬火溫度，然后迅速冷卻，那工件表面和內(nèi)部的溫度差就太大了，這就會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，嚴重的時候，甚至?xí)?dǎo)致工件開裂。預(yù)熱的作用，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是降低工件的冷卻速度，減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生；二是防止工件氧化脫碳，預(yù)熱可以減緩爐氣對工件的作用，減少氧化脫碳的可能性；三是提高爐子的生產(chǎn)效率，預(yù)熱可以縮短工件在高溫區(qū)的停留時間，提高爐子的生產(chǎn)效率。預(yù)熱的溫度，一般控制在淬火溫度以下100~200℃左右。溫度太低，起不到預(yù)熱的的作用；溫度太高，又會增加工件的淬火變形。所以，預(yù)熱的溫度，得根據(jù)工件的材料、尺寸和形狀，以及冷卻介質(zhì)的選擇來決定。四、論述題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。請根據(jù)題目要求，結(jié)合所學(xué)知識，進行詳細論述。）1.結(jié)合實際生產(chǎn)案例，論述熱處理工藝對工件性能的影響，并分析可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題及預(yù)防措施。在實際生產(chǎn)中，熱處理工藝對工件性能的影響是至關(guān)重要的。舉個例子，就拿我們廠里生產(chǎn)的齒輪來說吧，這齒輪可是個重要的零件，它需要承受很大的載荷，還要不斷地轉(zhuǎn)動，所以對它的硬度、耐磨性和疲勞強度都有很高的要求。我們通常采用滲碳淬火工藝來處理這些齒輪，滲碳可以增加齒輪表面的碳含量，淬火可以提高齒輪表面的硬度，回火則可以消除淬火帶來的內(nèi)應(yīng)力，提高齒輪的韌性。但是，如果熱處理工藝控制不當(dāng)，就可能出現(xiàn)各種質(zhì)量問題。比如，如果滲碳層太薄，或者滲碳層不均勻，那齒輪的耐磨性就會下降，甚至?xí)霈F(xiàn)點蝕、磨損等問題；如果淬火溫度太高，或者淬火冷卻速度太快，那齒輪就會出現(xiàn)淬火裂紋，這可是個嚴重的問題，輕則導(dǎo)致齒輪報廢，重則會導(dǎo)致整個設(shè)備損壞；如果回火溫度不合適，那齒輪的硬度就會下降，耐磨性也會下降，甚至?xí)霈F(xiàn)回火軟化。為了預(yù)防這些質(zhì)量問題，我們需要嚴格控制熱處理工藝參數(shù)。比如，滲碳時要嚴格控制滲碳溫度、滲碳時間和滲碳濃度，確保滲碳層厚度和均勻性；淬火時要嚴格控制淬火溫度和冷卻速度，確保工件不會出現(xiàn)淬火裂紋；回火時要嚴格控制回火溫度和時間，確保工件既能消除內(nèi)應(yīng)力，又能保持足夠的硬度。2.論述熱處理工藝在機械制造中的重要性，并分析當(dāng)前熱處理技術(shù)發(fā)展趨勢。熱處理工藝在機械制造中，那可是個重要的環(huán)節(jié)，它直接影響到工件的性能和質(zhì)量。沒有好的熱處理工藝，就很難制造出高性能的機械零件。你想想，我們?nèi)粘Ｊ褂玫母鞣N機械，從汽車、火車，到飛機、船舶，再到各種機床、設(shè)備，這些機械都是由各種零件組成的，而這些零件，很多都需要經(jīng)過熱處理才能達到使用要求。熱處理工藝的重要性，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：一是提高工件的強度、硬度、耐磨性和疲勞強度，延長工件的使用壽命；二是改善工件的加工性能，比如，退火可以提高工件的塑性，便于后續(xù)的加工；三是消除工件的內(nèi)應(yīng)力，防止工件變形或開裂。當(dāng)前，熱處理技術(shù)也在不斷發(fā)展，主要趨勢有以下幾點：一是自動化、智能化，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，熱處理設(shè)備越來越自動化、智能化，這大大提高了生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量；二是節(jié)能環(huán)保，隨著環(huán)保意識的增強，熱處理設(shè)備也越來越節(jié)能環(huán)保，比如，采用真空熱處理、可控氣氛熱處理等技術(shù)，可以減少能源消耗和排放；三是新材料的應(yīng)用，隨著新材料的不斷涌現(xiàn)，熱處理技術(shù)也在不斷發(fā)展，比如，一些新型合金鋼，就需要采用特殊的熱處理工藝才能達到使用要求。五、計算題（本大題共2小題，每小題10分，共20分。請根據(jù)題目要求，列出計算過程，并給出最終答案。）1.某工件進行滲碳處理，滲碳層深度要求為0.5mm，滲碳溫度為950℃，滲碳時間為2小時，采用氣體滲碳工藝，爐氣碳勢為0.8%，試計算滲碳層碳含量達到1.0%時所需的時間。計算過程：首先，我們需要知道滲碳層的碳含量是如何隨著時間變化的。一般來說，滲碳層的碳含量是按照指數(shù)函數(shù)的方式變化的。我們可以用以下公式來計算：C(x,t)=C0+(Ce-C0)*exp(-k*t)其中：C(x,t)是滲碳層深度為x，時間為t時的碳含量；C0是工件表面的碳含量；Ce是爐氣碳勢；k是滲碳系數(shù)；t是滲碳時間。在這個問題中，我們知道：C0=0.15%(假設(shè)工件表面的碳含量為0.15%)Ce=0.8%Ce-C0=0.65%我們需要計算的是滲碳層碳含量達到1.0%時所需的時間，也就是要計算t。首先，我們需要知道滲碳系數(shù)k。滲碳系數(shù)k與滲碳溫度有關(guān)，可以查表得到。在950℃時，k約為0.003。所以，我們可以將公式改寫為：1.0%=0.15%+(0.8%-0.15%)*exp(-0.003*t)解這個方程，可以得到：exp(-0.003*t)=0.85-0.003*t=ln(0.85)t=ln(0.85)/-0.003t≈24.5小時所以，滲碳層碳含量達到1.0%時所需的時間約為24.5小時。2.某工件進行淬火處理，淬火溫度為840℃，采用油冷，試計算工件中心溫度從840℃降到200℃所需的時間。假設(shè)工件直徑為50mm，材料為45鋼，比熱容為0.486J/(g·℃)，密度為7.85g/cm3。本次試卷答案如下一、選擇題1.D淬火冷卻速度過快會導(dǎo)致工件內(nèi)部產(chǎn)生巨大的熱應(yīng)力，超過材料的承受極限時，就會形成淬火裂紋。這是淬火中最常見的問題之一，尤其對于脆性較大的材料或者截面尺寸較大的工件。選項A晶粒細化是正火或退火的效果；選項B工件變形主要是冷卻不均引起的；選項C表面氧化是加熱和冷卻過程中氧化的結(jié)果，但不是淬火冷卻速度過快的直接后果。2.B退火的主要目的是降低材料的硬度，提高塑性，消除內(nèi)應(yīng)力，均勻組織，為后續(xù)的冷加工或熱處理做準備。選項A提高硬度是淬火的目的；選項C消除內(nèi)應(yīng)力是退火的一個作用，但不是主要目的；選項D改變金相組織是熱處理的目的，但退火主要是均勻化組織，細化晶粒。3.C碳素結(jié)構(gòu)鋼通過滲碳處理，可以在表面獲得高碳組織，從而顯著提高表面的硬度和耐磨性。選項A正火主要是為了均勻組織，降低硬度，改善切削加工性；選項B淬火雖然也能提高硬度，但碳素結(jié)構(gòu)鋼淬火后脆性很大，不適合要求耐磨的場合；選項D調(diào)質(zhì)是淬火+高溫回火，旨在獲得良好的綜合力學(xué)性能，而不是單純的耐磨性。4.B保溫時間過短，碳原子在奧氏體中的擴散不充分，導(dǎo)致奧氏體組織不均勻，冷卻后獲得的組織不均勻，性能不穩(wěn)定，退火效果不佳。選項A淬火硬度不足主要是冷卻速度不夠快或淬火溫度不夠高；選項C晶粒粗大是加熱溫度過高或保溫時間過長；選項D脫碳是加熱過程中表面碳損失。5.BCr12MoV是高碳高鉻萊氏體鋼，屬于工具鋼，通常用于制造要求高硬度和耐磨性的工具，其碳含量已經(jīng)很高，不需要再進行滲碳處理。選項A45鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，可以通過滲碳提高表面硬度；選項C40Cr是合金結(jié)構(gòu)鋼，可以通過滲碳提高表面硬度；選項DGCr15是鉻軸承鋼，也可以通過滲碳提高表面硬度。6.B工件材料是選擇冷卻介質(zhì)的最主要因素，因為不同的材料，其臨界冷卻速度不同，需要的冷卻介質(zhì)也不同。選項A工件尺寸影響冷卻方式的選擇，但不是冷卻介質(zhì)選擇的主要依據(jù)；選項C冷卻速度是選擇冷卻介質(zhì)的目的；選項D設(shè)備成本是經(jīng)濟性考慮，不是主要依據(jù)。7.B高溫回火（通常在500℃-650℃）主要目的是在保持較高硬度的同時，顯著降低淬火帶來的脆性，提高工件的韌性。選項A提高硬度是淬火的效果；選項C消除內(nèi)應(yīng)力是淬火+回火的共同作用；選項D改變金相組織是熱處理的目的，但高溫回火主要是調(diào)整性能。8.C調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）可以獲得回火索氏體組織，這種組織既具有較高的強度和硬度，又具有較好的韌性和塑性，因此最適合用于提高工件的疲勞強度。選項A淬火雖然能提高硬度，但脆性大；選項B回火能降低脆性，但硬度下降較多；選項D滲碳主要提高表面硬度。9.B冷卻速度過慢，工件表面和內(nèi)部的溫度差較小，熱應(yīng)力也較小，但冷卻不充分，難以獲得高硬度，導(dǎo)致工件變形較大。選項A淬火硬度不足主要是冷卻速度快或淬火溫度不夠高；選項C表面氧化是加熱和冷卻過程中氧化的結(jié)果；選項D淬火裂紋主要是冷卻速度過快或淬火溫度過高。10.C調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）可以獲得回火索氏體組織，這種組織具有較好的綜合力學(xué)性能，包括較高的強度、硬度和韌性，因此最適合用于提高工件的韌性。選項A淬火雖然能提高硬度，但脆性大；選項B回火能降低脆性，但硬度下降較多；選項D滲碳主要提高表面硬度。11.D爐氣成分不當(dāng)，特別是如果爐氣中氧含量過高或還原性氣體過多，會導(dǎo)致工件表面碳被氧化或還原，從而形成脫碳層。選項A加熱溫度過高會加劇脫碳，但不是主要原因；選項B保溫時間過長會加劇脫碳，但不是主要原因；選項C冷卻速度過快主要導(dǎo)致氧化，不是脫碳。12.DGCr15是鉻軸承鋼，通常用于制造要求高硬度和耐磨性的軸承套圈，氮化處理可以在表面形成硬質(zhì)氮化物層，進一步提高表面的耐磨性和疲勞強度。選項A45鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，可以通過滲碳提高表面硬度；選項BCr12MoV是工具鋼，可以通過滲碳提高表面硬度；選項C40Cr是合金結(jié)構(gòu)鋼，可以通過滲碳提高表面硬度。13.C淬火前進行預(yù)熱的主要目的是逐漸升高工件的溫度，減少工件在加熱過程中的溫差，從而降低冷卻時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，防止工件開裂。選項A提高硬度是淬火的效果；選項B降低脆性是回火的效果；選項D改變金相組織是熱處理的目的。14.D滲碳工藝通過在工件表面滲入碳原子，形成高碳表面層，然后淬火和回火，可以顯著提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度，因此最適合用于提高工件的耐磨性。選項A淬火雖然能提高硬度，但碳素結(jié)構(gòu)鋼淬火后脆性很大，不適合要求耐磨的場合；選項B回火主要是調(diào)整性能；選項C調(diào)質(zhì)主要是獲得良好的綜合力學(xué)性能。15.B工件材料是選擇冷卻介質(zhì)的最主要因素，因為不同的材料，其臨界冷卻速度不同，需要的冷卻介質(zhì)也不同。選項A工件尺寸影響冷卻方式的選擇，但不是冷卻介質(zhì)選擇的主要依據(jù)；選項C冷卻速度是選擇冷卻介質(zhì)的目的；選項D設(shè)備成本是經(jīng)濟性考慮，不是主要依據(jù)。16.B中溫回火（通常在300℃-500℃）主要目的是在保持較高硬度的同時，降低淬火帶來的脆性，提高工件的韌性，并消除一部分淬火應(yīng)力。選項A提高硬度是淬火的效果；選項C消除內(nèi)應(yīng)力是淬火+回火的共同作用；選項D改變金相組織是熱處理的目的，但中溫回火主要是調(diào)整性能。17.C調(diào)質(zhì)（淬火+高溫回火）可以獲得回火索氏體組織，這種組織具有較好的綜合力學(xué)性能，包括較高的強度、硬度和韌性，因此最適合用于提高工件的疲勞強度。選項A淬火雖然能提高硬度，但脆性大；選項B回火能降低脆性，但硬度下降較多；選項D滲碳主要提高表面硬度。18.D爐氣成分不當(dāng)，特別是如果爐氣中氧含量過高或還原性氣體過多，會導(dǎo)致工件表面碳被氧化或還原，從而形成脫碳層。選項A加熱溫度過高會加劇脫碳，但不是主要原因；選項B保溫時間過長會加劇脫碳，但不是主要原因；選項C冷卻速度過快主要導(dǎo)致氧化，不是脫碳。19.DGCr15是鉻軸承鋼，通常用于制造要求高硬度和耐磨性的軸承套圈，碳氮共滲可以在表面形成硬質(zhì)碳氮化合物層，進一步提高表面的耐磨性和疲勞強度。選項A45鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，可以通過滲碳提高表面硬度；選項BCr12MoV是工具鋼，可以通過滲碳提高表面硬度；選項40Cr是合金結(jié)構(gòu)鋼，可以通過滲碳提高表面硬度。20.C淬火前進行退火的主要目的是降低材料的硬度，提高塑性，消除內(nèi)應(yīng)力，均勻組織，為后續(xù)的淬火做準備。選項A提高硬度是淬火的效果；選項B降低脆性是回火的效果；選項D改變金相組織是熱處理的目的，但退火主要是均勻化組織，細化晶粒。二、判斷題1.√淬火后的工件由于內(nèi)部存在很大的殘余應(yīng)力，且硬度很高，非常脆，容易在受力或冷卻不當(dāng)?shù)那闆r下開裂，因此必須進行回火處理，以降低脆性，消除內(nèi)應(yīng)力，改善性能。2.×退火的主要目的是降低材料的硬度，提高塑性，消除內(nèi)應(yīng)力，均勻組織，為后續(xù)的冷加工或熱處理做準備。退火后的材料硬度是降低的，而不是提高。3.√滲碳處理可以在工件表面滲入碳原子，形成高碳表面層，然后淬火和回火，可以顯著提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度。4.√冷卻速度過快，工件表面和內(nèi)部的溫度差就太大了，這就會產(chǎn)生很大的熱應(yīng)力，超過材料的承受極限時，就會導(dǎo)致工件變形或開裂。5.×淬火前的預(yù)熱主要是為了降低工件的冷卻速度，減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生，而不是為了消除內(nèi)應(yīng)力。預(yù)熱可以通過逐漸升高工件的溫度，減少工件在加熱過程中的溫差，從而降低冷卻時產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。6.×高溫回火（通常在500℃-650℃）后的工件硬度是降低的，但韌性得到提高，獲得良好的綜合力學(xué)性能?；鼗饻囟仍礁?，硬度越低，韌性越高。7.√保溫時間過短，碳原子在奧氏體中的擴散不充分，導(dǎo)致奧氏體組織不均勻，冷卻后獲得的組織不均勻，性能不穩(wěn)定，退火效果不佳。8.√氮化處理可以在工件表面形成硬質(zhì)氮化物層，進一步提高表面的硬度、耐磨性和疲勞強度，特別適用于要求高耐磨性和耐疲勞性的場合。9.×冷卻介質(zhì)的選擇主要考慮工件材料、工件尺寸和形狀、淬硬層深度等因素，而不是工件尺寸。工件尺寸影響冷卻方式的選擇，但不是冷卻介質(zhì)選擇的主要依據(jù)。10.×淬火后的工件不一定需要中溫回火處理，根據(jù)工件的要求可以選擇不同的回火溫度。高溫回火可以獲得良好的綜合力學(xué)性能；中溫回火可以提高工件的彈性和強度；低溫回火可以提高工件的硬度和耐磨性。三、簡答題1.淬火和回火是熱處理中兩個非常重要的工藝，它們的主要區(qū)別和作用如下：淬火是將加熱到高溫的工件，迅速冷卻下來，目的是提高工件的硬度。淬火后的工件，硬度顯著提高，但同時也變得脆脆的，容易開裂。淬火的方法有很多，比如水淬、油淬、風(fēng)淬等，不同的冷卻介質(zhì)，冷卻速度也不同，對工件的影響也不同?；鼗鹗菍⒋慊鸷蟮墓ぜ?，再加熱到某個溫度，然后慢慢冷卻下來。回火的目的，是在保持一定硬度的同時，降低淬火帶來的脆性，提高工件的韌性?；鼗鹂梢苑譃楦邷鼗鼗?、中溫回火和低溫回火，不同的回火溫度，得到的效果也不一樣。高溫回火，韌性最好，但硬度會稍降；中溫回火，韌性和強度都比較適中；低溫回火，硬度最高，但韌性也最低。2.脫碳，顧名思義，就是工件表面的碳被去除了一部分。碳是鋼的“筋骨”，脫碳了，表面層的碳含量降低了，那硬度、耐磨性肯定就下降了。更糟糕的是，脫碳層還容易剝落，這叫“脫碳層剝落”，嚴重影響了工件的壽命。脫碳的主要原因，無非就是兩個：一是加熱溫度太高，溫度高了，碳就容易被爐氣中的氧氣氧化掉；二是保溫時間太長，時間長了，碳就更容易向內(nèi)層擴散，或者被爐氣帶走。所以，控制好加熱溫度和保溫時間，是防止脫碳的關(guān)鍵。防止脫碳的措施，也有幾個：一是采用保護氣氛加熱，比如氮氣保護、氨氣保護，甚至是在真空爐里加熱，這些都能有效防止碳被氧化；二是控制好加熱溫度和保溫時間，盡量在較低的溫度下，較短的時間內(nèi)完成加熱；三是采用滲碳工藝，在工件表面增加一層碳，這樣就算脫碳了，也不怕，因為還有一層“保護層”。3.滲碳工藝，簡單來說，就是在工件表面，滲入一層碳原子，然后通過淬火和回火，提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度。滲碳后的工件，表面硬邦邦的，心部還是軟綿綿的，這叫“表硬心軟”，既保證了表面的強度和耐磨性，又保證了心部的韌性，真是兩全其美。滲碳工藝，主要適用于哪些材料呢？一般來說，碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼，都可以進行滲碳處理。但是，也不是所有的碳鋼都適合，比如，含碳量太高的鋼，就不太適合滲碳，因為滲碳后，心部的韌性會下降。另外，一些特殊用途的鋼，比如不銹鋼，就不需要進行滲碳處理，因為不銹鋼本身就是硬邦邦的。滲碳工藝的主要目的，就是提高工件表面的硬度、耐磨性和疲勞強度。你想想，有些工件，比如齒輪、軸承，它們經(jīng)常要承受很大的載荷，還要不斷地轉(zhuǎn)動，所以對它們的硬度、耐磨性和疲勞強度都有很高的要求。滲碳工藝，就能滿足這些要求。另外，滲碳還能提高工件的耐熱性，一些在高溫下工作的零件，比如發(fā)動機的活塞銷，就需要進行滲碳處理。4.冷卻介質(zhì)的選擇，這可是一個技術(shù)活兒，得好好琢磨琢磨。為啥重要呢？因為不同的冷卻介質(zhì)，冷卻速度不一樣，這直接影響到工件的最終性能。你想想，如果冷卻速度太快，工件表面和內(nèi)部的溫度差就太大了，這就會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，嚴重的時候，甚至?xí)?dǎo)致工件開裂。如果冷卻速度太慢，那工件的硬度就上不去了，耐磨性也會下降。冷卻介質(zhì)的選擇，得考慮哪些因素呢？首先，要考慮工件的材料。不同的材料，熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)都不一樣，這都會影響到冷卻速度。其次，要考慮工件的尺寸和形狀。一般來說，尺寸越大、形狀越復(fù)雜的工件，越容易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，所以需要選擇冷卻速度慢一些的冷卻介質(zhì)。第三，要考慮工件的淬硬層深度。淬硬層深度越深，需要的冷卻速度就越快，否則淬硬層就不均勻，甚至?xí)霈F(xiàn)淬火不透的情況。常見的冷卻介質(zhì)，有水、油、空氣等等。水冷卻速度最快，但也是最容易導(dǎo)致工件開裂的；油冷卻速度慢一些，相對來說，安全性更高一些；空氣冷卻速度最慢，但適用范圍最廣，幾乎所有的工件都可以用空氣冷卻。5.預(yù)熱，這可是熱處理前的一個重要步驟，雖然有時候會被忽視，但它的作用可不小。預(yù)熱的主要目的，就是降低工件的冷卻速度，減少內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。你想想，如果直接把工件加熱到淬火溫度，然后迅速冷卻，那工件表面和內(nèi)部的溫度差就太大了，這就會產(chǎn)生很大的內(nèi)應(yīng)力，嚴重的時候，甚至?xí)?dǎo)