2025年高職金屬材料與熱處理（材料熱處理工藝）試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共40分）答題要求：本卷共20小題，每題2分。每題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意，請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種熱處理工藝能顯著提高鋼的硬度和耐磨性（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火2.鋼的退火工藝主要目的不包括（）A.消除殘余應(yīng)力B.降低硬度C.提高強(qiáng)度D.改善切削加工性能3.正火與退火相比，正火的冷卻速度（），得到的組織比退火的組織更細(xì)。A.更快B.更慢C.相同D.不確定4.完全退火主要適用于（）A.亞共析鋼B.共析鋼C.過(guò)共析鋼D.所有鋼種5.球化退火主要用于（）A.改善低碳鋼的切削性能B.消除中碳鋼的殘余應(yīng)力C.提高高碳鋼的塑性D.使過(guò)共析鋼中的滲碳體球化6.淬火時(shí)，工件在淬火介質(zhì)中的冷卻速度過(guò)快，可能會(huì)導(dǎo)致（）A.硬度不足B.變形過(guò)大C.開裂D.組織粗大7.常用的淬火介質(zhì)不包括（）A.水B.油C.鹽水D.空氣8.回火的主要作用是（）A.提高硬度B.消除淬火應(yīng)力C.降低韌性D.增加脆性9.低溫回火的溫度范圍一般是（）A.150-250℃B.350-500℃C.500-650℃D.650-750℃10.中溫回火主要用于處理（）A.各種工具B.軸類零件C.彈簧D.模具11.高溫回火得到的組織是（）A.回火馬氏體B.回火屈氏體C.回火索氏體D.珠光體12.表面淬火主要用于提高零件的（）A.整體硬度B.心部硬度C.表面硬度和耐磨性D.韌性13.感應(yīng)加熱表面淬火的頻率越高，淬硬層深度（）A.越深B.越淺C.不變D.不確定14.化學(xué)熱處理與普通熱處理相比，其主要區(qū)別在于（）A.加熱溫度不同B.冷卻速度不同C.改變了工件表面的化學(xué)成分D.處理后的組織不同15.滲碳是向低碳鋼表面滲入（）元素。A.碳B.硅C.錳D.鉻16.滲碳后的零件一般要進(jìn)行（）處理。A.淬火和低溫回火B(yǎng).淬火和中溫回火C.淬火和高溫回火D.正火17.氮化處理能使零件獲得極高的（）A.硬度和耐磨性B.強(qiáng)度C.韌性D.塑性18.以下哪種材料不適合進(jìn)行氮化處理（）A.碳鋼B.合金鋼C.不銹鋼D.有色金屬19.去應(yīng)力退火的加熱溫度一般（）相變溫度。A.高于B.低于C.等于D.不確定20.再結(jié)晶退火主要用于消除（）A.加工硬化B.殘余應(yīng)力C.過(guò)熱組織D.過(guò)燒組織第II卷（非選擇題，共60分）（一）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每空1分。請(qǐng)將正確答案填在橫線上。1.熱處理工藝過(guò)程一般包括加熱、________和冷卻三個(gè)階段。2.鋼的退火可分為完全退火、不完全退火、球化退火、________和去應(yīng)力退火等。3.淬火后的鋼在回火時(shí)，隨著回火溫度的升高，硬度________，韌性________。4.感應(yīng)加熱表面淬火按電流頻率不同可分為高頻感應(yīng)加熱表面淬火、中頻感應(yīng)加熱表面淬火和________感應(yīng)加熱表面淬火。5.化學(xué)熱處理的基本過(guò)程包括分解、________和擴(kuò)散三個(gè)階段。（二）判斷題（共10分）答題要求：本大題共10小題，每題1分。判斷下列說(shuō)法的正誤，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。1.退火和正火都能消除鋼的殘余應(yīng)力。（）2.淬火后的鋼必須及時(shí)回火，否則會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致工件變形甚至開裂。（）3.中碳鋼進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理后，具有良好的綜合力學(xué)性能。（）4.表面淬火能使零件表面獲得高硬度和高耐磨性，心部保持良好的韌性。（）5.滲碳后的零件不需要進(jìn)行淬火處理。（）6.氮化處理的溫度比滲碳處理的溫度高。（）7.去應(yīng)力退火能消除加工硬化現(xiàn)象。（）8.再結(jié)晶退火主要用于消除殘余應(yīng)力。（）9.高頻感應(yīng)加熱表面淬火的淬硬層深度比中頻的深。（）10.化學(xué)熱處理能改變工件表面的化學(xué)成分和組織。（）（三）簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每題5分。簡(jiǎn)要回答下列問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述完全退火的工藝過(guò)程及適用范圍。2.說(shuō)明淬火的目的及淬火時(shí)可能產(chǎn)生的缺陷。3.比較低溫回火、中溫回火和高溫回火的特點(diǎn)及應(yīng)用。4.簡(jiǎn)述感應(yīng)加熱表面淬火的原理及優(yōu)點(diǎn)。（四）材料分析題（共10分）答題要求：閱讀以下材料，回答問(wèn)題。某工廠生產(chǎn)一批45鋼的軸類零件，要求具有良好的綜合力學(xué)性能。在加工過(guò)程中，先進(jìn)行了粗加工，然后進(jìn)行了調(diào)質(zhì)處理。調(diào)質(zhì)處理工藝為：淬火加熱到840℃保溫后水冷，再在550℃回火。但在使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)部分零件出現(xiàn)了早期斷裂現(xiàn)象。1.請(qǐng)分析零件早期斷裂的可能原因。（5分）2.針對(duì)上述問(wèn)題，提出改進(jìn)措施。（5分）（五）工藝設(shè)計(jì)題（共10分）答題要求：根據(jù)給定的零件要求，設(shè)計(jì)合理的熱處理工藝。有一T12鋼制造的銼刀，要求硬度為62-65HRC，具有高的耐磨性。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)其熱處理工藝路線。答案：第I卷答案：1.C2.C3.A4.A5.D6.C7.D8.B9.A10.C11.C12.C13.B14.C15.A16.A17.A18.D19.B20.A第II卷答案：（一）1.保溫2.去氫退火3.降低；升高4.工頻5.吸收（二）1.√2.√3.√4.√5.×6.×7.×8.×9.×10.√（三）1.完全退火工藝過(guò)程：將工件加熱到Ac3以上30-50℃，保溫適當(dāng)時(shí)間后緩慢冷卻至室溫。適用范圍：主要適用于亞共析鋼，如45鋼等，改善其切削加工性能和消除內(nèi)應(yīng)力等。2.淬火目的：提高鋼的硬度、強(qiáng)度、耐磨性等。淬火可能產(chǎn)生的缺陷：變形、開裂、硬度不足、組織粗大等。3.低溫回火特點(diǎn)：保持高硬度和高耐磨性，消除淬火應(yīng)力，降低脆性。應(yīng)用于各種工具等。中溫回火特點(diǎn)：具有較高的彈性極限和屈服強(qiáng)度，同時(shí)有一定韌性。應(yīng)用于彈簧等。高溫回火特點(diǎn)：具有良好的綜合力學(xué)性能。應(yīng)用于軸類零件等。4.感應(yīng)加熱表面淬火原理：把工件放入感應(yīng)器內(nèi)，當(dāng)感應(yīng)器內(nèi)通入交變電流后，立即產(chǎn)生交變磁場(chǎng)，電流密度在工件表面分布不均勻，表面密度大，中心密度小，在工件基本電阻的作用下，表層迅速被加熱到淬火溫度，而心部仍接近室溫，在立即噴水冷卻后，達(dá)到表面淬火的目的。優(yōu)點(diǎn)：加熱速度快，生產(chǎn)效率高；淬火質(zhì)量好；工件變形小等。（四）1.零件早期斷裂可能原因：淬火加熱溫度過(guò)高，導(dǎo)致奧氏體晶粒粗大，淬火后馬氏體粗大，脆性增加；回火溫度可能不合適，沒(méi)有充分消除淬火應(yīng)力；粗加工后殘余應(yīng)力較大，調(diào)質(zhì)處理未能完全消除。2.改進(jìn)措施：嚴(yán)格控制淬火加熱溫度，避免過(guò)高；優(yōu)化回火工藝，根據(jù)零件具體情況調(diào)整回火溫度和時(shí)間