熱處理工技能鑒定考核試題庫(kù)及答案一、熱處理基礎(chǔ)與材料學(xué)1.（單選）下列牌號(hào)中，屬于過(guò)共析鋼的是A.20CrMnTi?B.45?C.T10?D.60Si2Mn答案：C2.（單選）在FeFe?C相圖中，共析點(diǎn)碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A.0.0218%?B.0.77%?C.2.11%?D.4.3%答案：B3.（單選）亞共析鋼完全退火后室溫組織為A.F+P?B.P+Fe?CⅡ?C.B+M?D.M+Ar答案：A4.（單選）下列元素中，顯著提高鋼淬透性且作用最強(qiáng)的是A.Ni?B.Cr?C.Mo?D.Mn答案：C5.（單選）感應(yīng)加熱表面淬火時(shí)，電流頻率降低，則A.淬硬層深度減小?B.工件表面硬度升高?C.淬硬層深度增大?D.功率消耗降低答案：C6.（多選）影響Ms點(diǎn)的因素有A.碳含量?B.奧氏體晶粒度?C.冷卻速度?D.合金元素答案：A、B、D7.（多選）下列屬于化學(xué)熱處理的是A.滲碳?B.碳氮共滲?C.滲硼?D.感應(yīng)淬火答案：A、B、C8.（判斷）鋼中殘余奧氏體含量隨碳含量升高而降低。答案：錯(cuò)9.（填空）過(guò)冷奧氏體在550℃等溫轉(zhuǎn)變產(chǎn)物為_(kāi)_______，其硬度約為_(kāi)_______HRC。答案：索氏體；3510.（簡(jiǎn)答）簡(jiǎn)述合金元素對(duì)回火穩(wěn)定性的影響機(jī)制。答案：合金元素（Mo、W、V、Cr等）在回火時(shí)形成高穩(wěn)定性碳化物，阻礙馬氏體分解與碳化物聚集長(zhǎng)大，提高抗軟化能力；同時(shí)延緩殘余奧氏體分解，使硬度下降緩慢，表現(xiàn)為回火穩(wěn)定性提高。11.（計(jì)算）已知40Cr鋼工件有效厚度50mm，采用油淬，查圖表得理想臨界直徑DI=45mm，求該工件淬火后中心能否獲得95%馬氏體？（需給出推理過(guò)程）答案：工件有效厚度50mm＞DI45mm，中心冷卻速度低于臨界冷速，無(wú)法獲得95%馬氏體，中心將出現(xiàn)部分貝氏體或珠光體。12.（綜合）某汽車變速箱齒輪選用20CrMnTi，技術(shù)要求：齒面硬度58～62HRC，有效硬化層深0.8～1.2mm，心部硬度35～42HRC。請(qǐng)制定完整熱處理工藝路線并說(shuō)明各工序作用。答案：1）正火：950℃空冷，均勻組織，消除帶狀組織，降低切削變形；2）機(jī)加工：留磨量0.25mm；3）滲碳：930℃×5h，碳勢(shì)1.0%，獲得1.1mm滲層；4）降溫至850℃直接油淬，獲得高碳馬氏體；5）低溫回火：180℃×2h，去除應(yīng)力，保持高硬度；6）噴丸：強(qiáng)化表層，產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，提高彎曲疲勞壽命。二、加熱與冷卻設(shè)備1.（單選）可控氣氛多用爐常用氣氛中，起主要還原作用的是A.CH??B.CO??C.CO?D.N?答案：C2.（單選）真空爐加熱元件材料常用A.FeCrAl?B.NiCr?C.Mo?D.SiC答案：C3.（單選）鹽浴爐啟動(dòng)時(shí)，電極鹽需先熔化，其方法是A.電弧啟動(dòng)?B.電阻絲外加熱?C.感應(yīng)加熱?D.燃?xì)馔饧訜岽鸢福築4.（多選）下列屬于間歇式爐的是A.井式爐?B.臺(tái)車爐?C.推桿式連續(xù)爐?D.罩式爐答案：A、B、D5.（判斷）在氮基保護(hù)氣氛中，添加少量丙烷可提高氣氛碳勢(shì)。答案：對(duì)6.（填空）常用氧探頭輸出電動(dòng)勢(shì)公式為E=________，其中T為絕對(duì)溫度，P?、P?分別為參比側(cè)與測(cè)量側(cè)氧分壓。答案：E=(RT/4F)ln(P?/P?)7.（簡(jiǎn)答）簡(jiǎn)述高壓氣淬真空爐中，采用He與N?混合氣體的優(yōu)點(diǎn)。答案：He熱導(dǎo)率遠(yuǎn)高于N?，可提高冷卻速度；但成本高，混入60%～80%N?可降低成本，同時(shí)保持較高冷速，減少He消耗；混合氣密度小，風(fēng)機(jī)功耗降低，工件變形小。8.（綜合）某工廠臺(tái)車爐額定功率320kW，有效裝爐量8t，要求將低合金鋼鑄件由20℃升溫至920℃，計(jì)算理論最短升溫時(shí)間。（鋼比熱容0.49kJ·kg?1·℃?1，忽略熱損失）答案：Q=mcΔT=8000kg×0.49kJ·kg?1·℃?1×900℃=3.528×10?kJt=Q/P=3.528×10?kJ÷320kW=11025s≈3.06h理論最短升溫時(shí)間約3.1h。三、淬火介質(zhì)與畸變控制1.（單選）下列介質(zhì)中，冷卻能力最強(qiáng)的是A.60℃快速淬火油?B.20%PAG水溶液（40℃）?C.自來(lái)水（20℃）?D.熱浴鹽（180℃）答案：C2.（單選）減少薄壁套筒淬火橢圓畸變最有效的方法是A.提高加熱溫度?B.采用壓淬機(jī)床?C.加大淬火油量?D.預(yù)冷淬火答案：B3.（多選）影響淬火油冷卻強(qiáng)度的因素有A.油溫?B.攪拌速度?C.添加劑類型?D.工件表面粗糙度答案：A、B、C4.（判斷）PAG水溶液濃度升高，冷卻速度降低。答案：對(duì)5.（填空）國(guó)際通用淬火烈度H值中，靜水20℃的H=________，高速攪拌快速淬火油的H≈________。答案：1.0；0.56.（簡(jiǎn)答）解釋“馬氏體轉(zhuǎn)變塑性”及其在畸變控制中的應(yīng)用。答案：馬氏體轉(zhuǎn)變塑性指鋼在Ms～Mf區(qū)間受外力時(shí)，因相變誘發(fā)塑性（TRIP效應(yīng)）產(chǎn)生額外塑性變形，可降低內(nèi)應(yīng)力峰值；應(yīng)用：壓淬或模淬時(shí)，在相變區(qū)施加可控壓力，使工件微量塑性流動(dòng)抵消熱應(yīng)力與組織應(yīng)力，減少畸變。7.（計(jì)算）某軸類零件直徑80mm，長(zhǎng)度600mm，材料42CrMo，要求淬火后彎曲度≤0.3mm。已知自由淬火彎曲度達(dá)1.2mm，若采用模淬可減小畸變率70%，問(wèn)是否滿足要求？答案：模淬后彎曲度=1.2mm×(10.7)=0.36mm＞0.3mm，不滿足；需再優(yōu)化如分段加壓或提高模具剛度。四、化學(xué)熱處理1.（單選）氣體滲碳時(shí)，碳勢(shì)過(guò)高易產(chǎn)生的缺陷是A.貧碳?B.網(wǎng)狀碳化物?C.內(nèi)氧化?D.表面脫碳答案：B2.（單選）離子滲氮陰極輝光層正常顏色為A.橙紅?B.淡藍(lán)?C.銀白?D.紫黑答案：B3.（單選）滲硼層硬度可達(dá)A.400HV?B.700HV?C.1200HV?D.2000HV答案：D4.（多選）影響氣體滲氮層深度的因素有A.溫度?B.時(shí)間?C.氨分解率?D.鋼中Al含量答案：A、B、C、D5.（判斷）碳氮共滲溫度一般高于滲碳溫度。答案：錯(cuò)6.（填空）常用滲碳層深度測(cè)定方法有________法、________法、________法。答案：金相；硬度梯度；斷口7.（簡(jiǎn)答）說(shuō)明離子滲氮“濺射沉積”機(jī)制。答案：在高壓電場(chǎng)下，N?、H?轟擊陰極工件，F(xiàn)e原子被濺射并與活性N結(jié)合生成FeN，F(xiàn)eN在表面分解析出高氮相，N原子向內(nèi)部擴(kuò)散形成氮化層；濺射清潔作用去除氧化膜，促進(jìn)氮原子吸附。8.（綜合）某精密齒輪要求層深0.5mm，表面硬度900HV，選用38CrMoAl，制定氣體滲氮工藝并給出檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。答案：工藝：1）預(yù)處理：調(diào)質(zhì)，920℃油淬+650℃回火，硬度280HB；2）精加工留磨量0.05mm；3）氣體滲氮：520℃×30h，氨分解率25%～35%，爐冷至150℃出爐；4）精磨去白亮層≤0.01mm；檢驗(yàn)：層深：金相法測(cè)至基體硬度+50HV處，要求0.45～0.55mm；硬度：HV0.3，齒頂≥900HV，心部250～300HV；脆性：維氏壓痕邊緣裂紋≤2級(jí)（GB/T11354）。五、感應(yīng)與激光熱處理1.（單選）感應(yīng)淬火頻率f與電流透入深度δ關(guān)系為A.δ∝f?B.δ∝√f?C.δ∝1/√f?D.δ∝1/f答案：C2.（單選）激光相變硬化后組織為A.珠光體?B.索氏體?C.馬氏體?D.奧氏體答案：C3.（單選）同步雙頻感應(yīng)技術(shù)主要解決A.深層硬化?B.變截面零件均勻硬化?C.降低能耗?D.減少變形答案：B4.（多選）激光熔覆優(yōu)點(diǎn)有A.冶金結(jié)合?B.熱影響區(qū)小?C.可熔覆高熔點(diǎn)材料?D.基體無(wú)需預(yù)熱答案：A、B、C5.（判斷）感應(yīng)淬火后必須回火，否則無(wú)法消除應(yīng)力。答案：錯(cuò)（自回火或低溫回火均可）6.（填空）感應(yīng)淬火常見(jiàn)冷卻方式有________、________、________。答案：噴射；浸液；自冷7.（簡(jiǎn)答）說(shuō)明激光淬火“表面黑化”預(yù)處理作用。答案：噴涂吸光涂層（如石墨、磷化膜）可提高激光吸收率由30%升至85%以上，避免反射損失，保證均勻加熱；同時(shí)防止表面過(guò)熱熔化，提高硬度均勻性。8.（綜合）某發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸軸頸φ60mm，要求表面硬度≥55HRC，硬化層深2.5～3.5mm，制定感應(yīng)淬火工藝參數(shù)。答案：頻率：3kHz中頻，δ≈5mm；功率：200kW，掃描速度6mm/s；淬火：聚合物水溶液濃度8%，溫度25℃，壓力0.4MPa環(huán)噴；回火：180℃×1.5h，硬度58～61HRC；變形檢測(cè)：軸頸跳動(dòng)≤0.05mm，需校直+去應(yīng)力回火。六、質(zhì)量檢測(cè)與缺陷分析1.（單選）淬火裂紋最可靠的現(xiàn)場(chǎng)無(wú)損檢測(cè)方法是A.超聲?B.磁粉?C.渦流?D.射線答案：B2.（單選）測(cè)定滲碳層含碳量梯度，優(yōu)先采用A.火花光譜?B.能譜儀（EDS）?C.輝光放電光譜（GDS）?D.硬度法答案：C3.（單選）回火脆性區(qū)溫度范圍是A.100～200℃?B.250～400℃?C.450～650℃?D.700℃以上答案：B4.（多選）磨削裂紋產(chǎn)生原因有A.淬火溫度過(guò)高?B.回火不足?C.磨削進(jìn)給大?D.冷卻不良答案：B、C、D5.（判斷）淬火態(tài)工件用洛氏HRC檢測(cè)時(shí)，必須去除脫碳層。答案：對(duì)6.（填空）GB/T231.1規(guī)定，布氏硬度試驗(yàn)鋼球直徑為_(kāi)_______mm，試驗(yàn)力保持時(shí)間________s。答案：10；10～157.（簡(jiǎn)答）簡(jiǎn)述“氫脆”斷口特征及預(yù)防措施。答案：斷口呈亮灰色結(jié)晶狀，沿晶斷裂為主，可見(jiàn)“雞爪紋”；預(yù)防：采用真空熔煉、去氫退火200℃×24h，避免酸洗后未及時(shí)烘烤，電鍍后200℃除氫。8.（綜合）某40Cr連桿螺栓調(diào)質(zhì)后硬度28HRC，裝機(jī)早期斷裂，斷口呈放射狀，源區(qū)位于螺紋根部，金