2025年熱處理工金屬加工工藝分析考試模擬含答案一、單項選擇題（每題1分，共30分）1.20CrMnTi鋼經滲碳后，為獲得高硬度的滲層組織，應采用的最終熱處理工藝是A.滲碳后直接空冷B.滲碳后一次淬火+低溫回火C.滲碳后二次淬火+低溫回火D.滲碳后等溫淬火答案：C2.在可控氣氛滲氮時，常通入少量CO?的目的是A.提高氮勢B.降低脆性C.促使氮化物彌散D.抑制ε相形成答案：D3.下列哪種冷卻介質在馬氏體不銹鋼固溶處理后可抑制碳化物再析出A.5%NaCl水溶液B.油C.空冷D.水冷答案：D4.真空高壓氣淬爐常用冷卻氣體為A.氬氣B.氮氣C.氫氣D.二氧化碳答案：B5.對38CrMoAl鋼進行離子滲氮時，最適宜的預備熱處理是A.正火B(yǎng).調質C.退火D.完全淬火答案：B6.在等溫淬火中獲得下貝氏體的關鍵控制參數是A.奧氏體化溫度B.等溫溫度與時間C.回火溫度D.冷卻速度答案：B7.鋁合金T6處理指A.固溶+自然時效B.固溶+人工時效C.退火+冷作硬化D.淬火+回火答案：B8.測定滲碳層深度的金相法標準腐蝕劑為A.4%硝酸酒精B.苦味酸酒精C.馬氏試劑D.氯化鐵鹽酸答案：A9.高頻感應淬火的淬硬層深度主要取決于A.頻率與功率密度B.工件直徑C.冷卻水壓D.感應圈形狀答案：A10.在氣體滲碳時，碳勢過高易產生的缺陷是A.屈氏體網B.滲碳體網C.貝氏體D.殘余奧氏體過多答案：B11.為減少大型鍛件淬火開裂傾向，應優(yōu)先選用A.水淬B.油淬C.水淬-油淬雙液D.等溫淬火答案：C12.對GCr15鋼進行球化退火的主要目的是A.提高硬度B.降低硬度改善切削性C.細化晶粒D.提高韌性答案：B13.在真空氣淬中，提高氣體壓力可顯著A.降低冷卻速度B.提高冷卻速度C.降低表面粗糙度D.增加脫碳答案：B14.滲氮層表面出現“亮皮”缺陷，其主要原因是A.氮勢過低B.滲氮溫度過高C.預先調質回火溫度低D.表面脫碳答案：D15.下列哪種組織具有最佳的綜合力學性能A.上貝氏體B.下貝氏體C.珠光體D.魏氏組織答案：B16.對42CrMo鋼進行亞溫淬火，可獲得A.板條馬氏體+少量鐵素體B.全馬氏體C.貝氏體D.珠光體答案：A17.鋁合金固溶處理轉移時間一般要求不超過A.5sB.15sC.30sD.60s答案：B18.在可控氣氛中，CO/CO?比值升高，碳勢A.升高B.降低C.不變D.先升后降答案：A19.對滲碳件進行噴丸強化，可顯著提高其A.硬度B.疲勞強度C.沖擊韌性D.耐磨粒磨損答案：B20.在離子滲氮時，打弧階段電壓突然下降說明A.升溫過快B.真空度下降C.工件表面污染層擊穿D.電源故障答案：C21.鋼件淬火后獲得的最大硬度主要取決于A.冷卻速度B.奧氏體含碳量C.晶粒度D.合金元素總量答案：B22.對灰鑄鐵進行表面感應淬火，其組織轉變主要為A.珠光體→奧氏體→馬氏體B.鐵素體→奧氏體→馬氏體C.石墨→奧氏體→馬氏體D.滲碳體→奧氏體→馬氏體答案：A23.在真空回火時充入少量N?的主要作用是A.提高冷卻速度B.防止元素揮發(fā)C.增加對流換熱D.降低氧化答案：C24.對H13熱作模具鋼進行1030℃淬火后，最佳回火工藝為A.180℃×2hB.300℃×2hC.560℃×2h二次D.650℃×4h答案：C25.測定鋁合金過燒的金相特征為A.晶界粗化+三角晶界孔洞B.晶內針孔C.晶界氧化D.再結晶晶粒粗大答案：A26.在滲碳緩冷組織中，出現“游離鐵素體”說明A.滲碳不足B.滲碳過度C.冷卻過快D.淬火溫度低答案：A27.對Ti-6Al-4V合金進行固溶時效，其主要強化相為A.α相B.β相C.α'馬氏體D.α+β彌散答案：D28.鋼件淬火軟點產生的原因通常是A.奧氏體化溫度低B.局部脫碳C.冷速不均D.回火不足答案：C29.在氮化前增加一道“預氧化”工序，可A.降低氮化層深度B.提高氮化層硬度C.減少氮化時間D.降低表面脆性答案：C30.對滲碳齒輪進行磨削時，發(fā)現表面出現“回火燒傷”斑，其金相特征為A.二次淬火馬氏體B.屈氏體+索氏體C.回火馬氏體D.珠光體答案：B二、多項選擇題（每題2分，共20分，多選少選均不得分）31.下列屬于表面淬火缺陷的有A.硬度不足B.淬裂C.軟帶D.過燒答案：A、B、C32.影響滲氮層硬度的因素包括A.鋼中Al含量B.滲氮溫度C.滲氮時間D.預先調質回火溫度答案：A、B、C、D33.真空熱處理優(yōu)點有A.無氧化脫碳B.變形小C.節(jié)能D.處理成本低答案：A、B、C34.下列屬于鋁合金熱處理缺陷的有A.氣泡B.粗晶C.過燒D.脫碳答案：A、B、C35.對高速鋼W6Mo5Cr4V2進行淬火后，回火工藝應包括A.540℃×1h三次B.560℃×1h三次C.每次回火后空冷D.回火硬度65HRC以上答案：B、C、D36.離子滲氮相比氣體滲氮的優(yōu)點有A.滲速快B.節(jié)電C.變形小D.可低溫滲氮答案：A、C、D37.下列哪些屬于淬火冷卻介質A.聚合物水溶液B.熔鹽C.金屬板D.惰性氣體答案：A、B、D38.對滲碳件進行重新加熱淬火時，應控制A.加熱速度B.保溫時間C.碳勢D.晶粒度答案：A、B、D39.感應淬火設備參數包括A.頻率B.功率C.加熱時間D.冷卻水壓力答案：A、B、C、D40.下列哪些屬于回火目的A.降低脆性B.提高硬度C.消除應力D.穩(wěn)定組織答案：A、C、D三、判斷題（每題1分，共10分，正確打“√”，錯誤打“×”）41.滲碳件淬火后必須進行高溫回火才能使用。答案：×42.真空回火時絕對壓力越低，冷卻速度越慢。答案：√43.鋁合金自然時效可在室溫下完成，但速度較慢。答案：√44.離子滲氮的“陰極濺射”可清除鈍化膜，提高滲氮均勻性。答案：√45.鋼中Si含量升高會提高Ms點，減少淬火變形。答案：×46.對42CrMo鋼進行亞溫淬火可獲得良好的強韌性配合。答案：√47.高頻淬火頻率越高，淬硬層越深。答案：×48.滲碳層中出現“黑色組織”會降低接觸疲勞壽命。答案：√49.對高速鋼進行深冷處理可進一步提高紅硬性。答案：√50.鋁合金過燒后可通過重新固溶時效恢復性能。答案：×四、填空題（每空1分，共20分）51.滲碳層深度測量常用的界限硬度值為（550HV1）。52.真空淬火的常用冷卻氣體為（氮氣），其壓力一般可達（6-10bar）。53.鋁合金固溶處理轉移時間越短，可抑制（晶界析出相）形成。54.離子滲氮時，工件接（陰極），爐壁接（陽極）。55.鋼件淬火后獲得最高硬度的組織為（馬氏體）。56.對H13鋼進行560℃回火兩次，可獲得（回火馬氏體+碳化物）組織。57.滲碳氣氛中CO?含量升高，碳勢將（降低）。58.高頻淬火常用頻率范圍為（100-500kHz）。59.對Ti合金進行固溶時效，其強化機制為（彌散強化）。60.真空回火時，常用冷卻方式為（惰性氣體循環(huán)冷卻）。五、簡答題（每題6分，共30分）61.簡述離子滲氮“打弧”階段的作用及控制要點。答案：打弧階段利用高壓擊穿工件表面污染層與鈍化膜，形成均勻輝光；控制要點：電壓緩慢上升，電流密度≤1mA/cm2，真空度保持30-100Pa，時間5-15min，避免局部過熱。62.說明真空高壓氣淬相比油淬在模具處理中的優(yōu)勢。答案：無氧化脫碳，表面光亮；變形小，減少后續(xù)磨削量；冷卻速度可通過氣壓調節(jié)，適應不同鋼種；環(huán)保，無油煙；可實現自動化，提高生產效率。63.分析鋁合金過燒產生的原因及金相特征。答案：固溶溫度過高或保溫時間過長，使低熔點共晶熔化；金相特征：晶界變粗、三角晶界孔洞、晶內復熔球，力學性能下降，延伸率降低。64.列舉三種測定滲碳層深度的方法并比較其優(yōu)缺點。答案：1.金相法：直觀，需制樣，誤差±0.05mm；2.硬度法（HV550）：準確，需磨削；3.碳濃度梯度法：可測有效硬化層，需光譜儀，成本高。65.說明42CrMo鋼亞溫淬火工藝參數及組織性能特點。答案：奧氏體化溫度780-800℃，保溫后淬入聚合物水溶液，獲得板條馬氏體+5-15%鐵素體；強度略降，沖擊韌性提高30%，減少淬火變形開裂。六、綜合計算與工藝設計題（共50分）66.某20CrMnTi齒輪要求滲碳層深0.8-1.0mm，表面硬度58-62HRC，心部硬度35-42HRC，齒輪模數3mm，齒寬30mm，裝爐量200kg。已知：滲碳溫度930℃，碳勢1.0%C，強滲時間t1，擴散時間t2，總滲碳時間t=t1+t2。經驗公式：δ=K√t，K=0.63mm·h^-0.5。求t1、t2并制定完整熱處理工藝曲線。（15分）答案：目標δ=0.9mm，則t=(0.9/0.63)2=2.04h≈2h。強滲：1.0%C×1.2h，擴散：0.8%C×0.8h；工藝曲線：室溫→400℃預熱30min→930℃滲碳強滲1.2h→擴散0.8h→爐冷至850℃保溫20min→淬入80℃快速淬火油→180℃低溫回火2h→空冷。檢驗：層深0.9mm，表面硬度60HRC，心部38HRC，馬氏體級5級，殘余奧氏體≤20%。67.某航空Ti-6Al-4V零件要求抗拉強度≥1100MPa，延伸率≥10%，鍛后組織為魏氏α+β。設計固溶時效工藝并計算強化增量。（10分）答案：固溶：950℃×1h，水冷，獲得亞穩(wěn)β；時效：540℃×4h，空冷；強化增量：Δσ=KM·f0.5/d0.5，估算Δσ≈280MPa；最終性能：σb=1150MPa，δ=11%，滿足要求。68.對φ50mm的42CrMo軸進行感應淬火，要求表面硬度50-55HRC，硬化層深3mm。設備頻率10kHz，功率密度1.5kW/cm2，估算加熱時間并制定冷卻參數。（10分）答案：經驗公式：δ=5000/√f≈1.6mm，需3mm，選雙頻或降低速度；采用連續(xù)淬火：v=1mm/s，加熱時間30s；冷卻：PAG水溶液濃度10%，溫度25℃，壓力0.3MPa，時間15s；結果：硬度52HRC，層深3.1mm，組織為細馬氏體。69.某H13熱作模具經1030℃真空淬火+560℃二次回火后，硬度48HRC，但使用過程中早期龜裂。分析原因并提出改進方案。（10分）答案：原因：回火