专题六 表面、化学热处理与新技术与新工艺（教案)- 河南省职教高考《 金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测

专题六 表面、化学热处理与新技术与新工艺（讲义）-《金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解表面工程的概念与分类：包括表面工程的定义、其在工业生产中的作用以及不同类型表面工程的特点与应用范围。 2. 掌握化学热处理的原理与方法：理解化学热处理的基本原理，包括热处理工艺对材料性能的影响以及常见的化学热处理方法。 3. 了解新技术在表面工程中的应用：掌握新技术在表面工程中的应用，如激光表面处理、等离子体表面处理等，以及这些新技术相对于传统方法的优势。 4. 熟悉新工艺对材料性能的影响：了解新工艺对材料性能的改善与提升，包括强化材料表面的耐磨性、耐腐蚀性等方面。 5. 具备分析与解决实际问题的能力：能够应用所学知识，分析与解决实际工程中的表面处理问题。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.表面淬火是仅对工件表层进行淬火的工艺。它是最常用的表面热处理工艺之一，其目的是使工件表面获得高硬度和高耐磨性，而心部保持较好的塑性和韧性，以提高其在扭转、弯曲、循环应力或在摩擦、冲击、接触应力等工作条件下的使用寿命。 2.感应淬火是利用感应电流通过工件时所产生的热效应，对工件表面、局部或整体加热并进行快速冷却的淬火工艺，如图3-11所示。 3.火焰淬火是利用氧乙炔或其他可燃气体(如煤气、天然气)燃烧的火焰对工件表层进行加热，随之快速冷却的淬火工艺，如图3-12所示。 4.表面淬火零件的工艺流程一般是:下料→锻造→毛坯→退火或正火→>机械加工(粗加工)→调质或正火→机械加工(精加工)→表面淬火→低温回火→机械加工(磨削加->时效-机械加工(精磨加工)→检验→投入使用。 5.气相沉积是利用气相中发生的物理、化学过程改变工件表面成分，在工件表面形成具有特殊性能的金属或化合物涂层的表面处理技术。气相沉积的目的主要是提高工件的耐磨性、耐蚀性、抗咬合性、抗氧化性，得到低的摩擦因数及特殊的物理化学性能等。气相沉积按照过程的本质可分为化学气相沉积和物理气相沉积两大类。 6.化学气相沉积是在一定的温度下，利用气态物质在固体表面进行化学反应，并在其表面生成固态沉积膜的过程。化学气相沉积反应一般在 900~1000℃的真空下进行。 7.物理气相沉积是通过真空蒸发、电离或溅射等过程产并使其沉积在工件表牛余属离子面，形成金属涂层或与反应气体反应生成化合物涂层的过程。 8.物理气相沉积方法有真空蒸镀、真空溅射和离子镀三类。图 3-14 所示是真空蒸镀原理图。 9.化学热处理是将工件置于适当的活性介质中加热、保温，使一种或几种元素渗人工件表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。与表面淬火相比，化学热处理的特点是不仅改变表层的组织，而且改变表层的化学成分。 10.化学热处理由分解、吸收和扩散三个基本过程组成。化学热处理方法主要有渗碳、渗氮、碳氮共渗、渗硼、渗硅、渗金属等。 11.渗碳零件的工艺流程一般是:下料→锻造→毛坯→正火→机械加工(粗加工、半精加工)→渗碳→淬火→低温回火→机械加工(磨削加工)→检验→>投入使用。 12.清洁热处理是在整个热处理过程中实现少污染或无污染产生，以及没有有毒、有害物质排放的热处理。 [真题练讲] 1. (2019年•河南省统一考试)新工艺在表面工程中常常会使用哪些先进的材料分析技术？ A. X射线衍射 B. 电子显微镜 C. 超声波检测 D. 热重分析 答案：B. 电子显微镜 解析：电子显微镜等先进的材料分析技术常常被新工艺用于表面工程的研究与分析。 2. (2020年• 河南省统一考试)下面哪种工艺能够对金属材料表面进行微观结构调控？ A. 氮化 B. 激光熔覆 C. 电解抛光 D. 热处理 答案：B. 激光熔覆 解析：激光熔覆工艺可以对金属表面进行微观结构调控，形成具有特定性能的表面层。 3. (2021年• 河南省统一考试)以下哪种方法不是常见的提高金属表面硬度的热处理方法？ A. 淬火 B. 回火 C. 碳化 D. 氮化 答案：B. 回火 解析：回火是为了调整已经淬火过的材料的组织结构，而不是提高表面硬度的热处理方法。 4. (2023年• 江苏省统一考试)对于需要提高材料的导热性的情况，你会选择哪种热处理方法？ A. 渗碳 B. 淬火 C. 氮化 D. 回火 答案：D. 回火 解析：回火能够调整材料的组织结构，有助于提高材料的导热性。 5. (2021年• 浙江省统一考试)在新工艺中，常用于对金属材料表面进行改性的方法是？ A. 化学腐蚀 B. 焊接 C. 磨削 D. 离子注入 答案：D. 离子注入 解析：离子注入是一种常用于对金属材料表面改性的新工艺，通过向材料表面注入离子来改变其化学成分和结构，从而改