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

专题六.表面热处理、化学热处理、热处理新技术与新工艺（教案）-《金属加工基础》机工版-专题复习讲练测 [考纲要求] 1.热处理基础知识：包括淬火、回火、固溶处理、时效处理等基本热处理工艺的原理、方法和作用。 2.化学热处理：涉及渗碳、氮化处理等化学热处理方法的原理、应用范围、工艺流程和效果。 3.新型热处理技术：探讨激光表面合金化、激光熔化技术等新型热处理技术的原理、优势、适用场景和发展趋势。 4.热处理工艺选择：要求了解不同淬火介质的特性、选择原则，以及氮化处理与碳化处理之间的区别和适用条件。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、感应淬火 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。感应淬火时，工件表面的加热深度主要取决于交流电流频率，生产上可通过调整交流电流频率获得不同的硬层深度。根据交流电流频率的不同，感应淬火分为高频感应淬火、中频感应淬火和工频感应淬火三类。表 3-3 为感应淬的火的主要工艺参数和应用范围。 2、 火焰淬火 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。火焰淬火的淬硬层深度一般为2~6mm，如果淬硬层太深，容易导致工件表面产生过热，甚至产生过量的变形与裂纹。火焰火操作简便，不需要专用设备，生产成本低，但其质量不稳定，生产率低，主要用于单件或小批量生产各种齿轮、轴、轧辊、机床导轨等。 三、渗氮 渗氮是在一定温度下于一定渗氮介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。目前常用的渗氨方法主要有气体渗氮和离子渗氨两种。渗氮介质有无水氨气、氨气与氢气、氨气与氮气。渗氮层深度一般为 0.6~0.7mm。常用渗氮钢有 38CrMoAIA、38CrWVA、25 CrNi3 MoAI 等。 渗氮广泛用于处理各种高速传动的精密齿轮、精密模具、高精度机床主轴与丝杠、受循环应力作用要求具有高疲劳强度的零件(如高速柴油机曲轴)，以及要求变形小和具有一定耐热、耐蚀能力的耐磨零件(如阀门)等。但是渗氮层薄而脆，不能承受较大的冲击和振动，而且渗氮工艺周期长(气体渗一般需要 70h，离子渗氮约需 17h)，生产成本较高。钢件渗氮后一般不需进行热处理(如火)，渗氮后的表面硬度可达68~72HRC。 对于零件上不需要渗氮的部分可以采用镀锡或镀铜进行保护，也可以预留1mm 的加工余量，在渗氮后磨去。 [真题练讲] 1.(2019年山西省统一考试)以下哪个参数对热处理的影响较小？ A. 加热速率 B. 保温时间 C. 冷却速率 D. 环境温度 解析：选D。环境温度对热处理影响较小，其他参数如加热速率、保温时间和冷却速率会影响热处理效果。 答案: A 2.(2016年浙江省统一考试) 在热处理过程中，酸洗的主要作用是什么？ A. 去除氧化皮 B. 改善表面光洁度 C. 提高硬度 D. 促进相变 解析：选A。酸洗的主要作用是去除金属表面的氧化皮，净化表面。 3.(2018年青海省统一考试) 现代热处理新工艺中的等离子表面处理是通过什么方式进行的？ A. 电解 B. 等离子化 C. 离子束轰击 D. 化学反应 解析：选C。等离子表面处理是通过离子束轰击的方式进行的，可改善表面性能。 4.(2017年浙江省统一考试)钢件经过淬火后，若直接用酒精快速冷却，其硬度会比用油冷却还高，这是因为酒精的冷却速度比油快，造成了更多的什么？ A. 马氏体转变 B. 贝氏体转变 C. 珠光体转变 D. 灰体转变 解析：选A。快速冷却会使钢材产生更多的马氏体转变，提高硬度。 5.(2016年浙江省统一考试)在渗氮处理中，将含氮气体加热至高温后，通过何种方式注入金属材料的表面？ A. 喷射 B. 浸泡 C. 渗透 D. 热压 解析：选C。渗氮处理是通过将含氮气体加热至高温后，让其渗透金属材料表面。 [限时练讲] 1. 表面热处理是指对材料表面进行改性的热处理方法，以下哪项不属于表面热处理的方法？ A. 渗碳 B. 淬火 C. 氮化 D. 全热处理 解析：选D。全热处理是指对整个材料进行热处理，而非仅对表面进行改性的方法。 2. 化学热处理是利用化学反应来改变材料性能的热处理方法，以下哪项不是常见的化学热处理方法？ A. 渗氮 B. 沉淀硬化 C. 酸洗 D. 退火 解析：选D。退火是通过加热和冷却来改变组织结构和性能的热处理方法，不属于化学热处理。 3. 在热处理中，通过控制加热、保温和冷却过程，可以实现材料的组织结构和性能调控。以下哪项属于传统热处理工艺？ A. 超声波处理 B. 快速凝固 C. 空气淬火 D. 等离子表面处理 解析：选C。空气淬火是传统的热处理工艺，通过将材料加热后迅速冷却到室温来实现组