《金属加工基础》项目四 钢的热处理的基础知识（2） 45分钟专题训练（原卷版+解析版）

山东省春季高考《金属加工基础》45分钟专题训练专辑，共30份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《机械制图》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》《液压与气压传动》《电工技术基础与技能》《电工电子技术与技能》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《金属加工基础》 项目四：钢的热处理的基础知识（2） 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共20小题,每题3分，共60分) 1.合金渗碳钢渗碳后必须进行（ ）。 A.淬火加低温回火 B.淬火加中温回火 C.淬火加高温回火 D.只进行回火 2.45钢锻造毛坯，机械加工前应进行的预备热处理是（ ）。 A.球化退火 B.淬火 C.正火 D.高温回火 3.为提高45钢的切削加工性能，应采用（ ）。 A.完全退火 B.球化退火 C.回火 D.淬火 + 低温回火 4.为使T8钢得到回火马氏体，应进行（ ）。 A.淬火 + 低温回火 B.淬火 + 中温回火 C.淬火 + 高温回火 D.水冷淬火 5.常用于要求形状不再发生变化的精密工件如精密丝杠、测量工具、床身机箱等的（ ）。 A.退火处理 B.调质处理 C.淬火处理 D.时效处理 6.以下哪种热处理工艺可以使材料获得良好的综合力学性能，同时降低硬度以便于切削加工？（ ） A.完全退火 B.不完全退火 C.球化退火 D.去应力退火 7.正火工艺中，工件冷却方式是（ ）。 A.随炉冷却 B.在空气中冷却 C.在油中冷却 D.在水中冷却 8.淬火的目的主要是为了（ ）。 A.消除内应力 B.降低硬度 C.提高硬度 D.提高韧性 9.下列哪种钢淬火后硬度最高？（ ） A.20钢 B.45钢 C.T10钢 D.Q235钢 10.回火是在（ ）温度下进行的热处理工艺。 A.低于Ac1 B.高于Ac3 C.介于Ac1和Ac3之间 D.任意 11.调质处理是（ ）。 A.淬火 + 低温回火 B.淬火 + 中温回火 C.淬火 + 高温回火 D.正火 + 回火 12.为了消除大型焊接结构的残余应力，可采用（ ）。 A.完全退火 B.正火 C.去应力退火 D.淬火 13.以下哪种热处理工艺可以使过共析钢中的渗碳体球化？（ ） A.球化退火 B.完全退火 C.正火 D.回火 14.渗碳处理后的零件表面含碳量一般可达到（ ）。 A.0.1% - 0.2% B.0.7% - 0.8% C.0.85% - 1.05% D.1.2% - 1.5% 15.感应加热淬火主要用于（ ）。 A.整体淬火 B.表面淬火 C.化学热处理 D.回火 16.对于形状复杂、容易变形的工件淬火时，最好采用（ ）。 A.单介质淬火 B.双介质淬火 C.分级淬火 D.等温淬火 17.以下哪种钢适合进行渗碳处理来提高表面硬度？（ ） A.20CrMnTi B.45钢 C.T12钢 D.GCr15钢 18.时效处理分为自然时效和（ ）。 A.人工时效 B.化学时效 C.物理时效 D.机械时效 19.淬火后回火不及时，工件可能会出现（ ）。 A.硬度降低 B.韧性增加 C.变形或开裂 D.耐磨性提高 20.以下哪种热处理工艺可以在不改变材料整体性能的基础上，提高表面耐磨性和抗疲劳性？（ ） A.表面淬火 B.整体淬火 C.完全退火 D.正火 二、判断题(本题共10小题,每题2分，共20分) 21.所有的退火工艺都会使钢的硬度显著降低。（ ） 22.正火能提高钢的硬度，所以正火后的钢件不需要再进行其他热处理就可直接使用。（ ） 23.淬火加热时，钢件只要达到临界温度以上，加热时间越长越好。（ ） 24.回火过程中，钢的组织不会发生变化。（ ） 25.调质处理后的钢件，其强度和韧性都比正火处理后的钢件高。（ ） 26.渗碳处理只能用于低碳钢。（ ） 27.感应加热淬火时，电流频率越高，加热速度越快，淬硬层越厚。（ ） 28.球化退火后的钢件，其切削性能比正火后的钢件好。（ ） 29.时效处理可用于消除任何金属材料的残余应力。（ ） 30.化学热处理过程中，只有活性原子的渗入，没有原子的扩散。（ ） 三、简答题(本题共2小题，每小题10分，共20分。) 31.根据要求，选择合适的热处理工艺(A.淬火十低温回火;B.正火;C.完全退火;D.正火十球化退火;E.淬火十中温回火:F.调质;G.渗、火十低温回火;H.去应力退火)。 (1)低碳钢需改善切削加工性能（ ） (2)含碳量大于 0.77%，并有网状渗碳体的钢件要降低硬度（ ） (3)高硬度的刃具（ ） (4)重要结构零件，如丝杠（ ） (5)提高表层硬度和耐磨性（ ） 32.某卧式车床主轴箱变速滑移齿轮，在工作中承载不大，受冲击不大，转动平稳，工作条件较好。加工工序大致为:下料一锻坯一粗加工(齿坯加工、滚齿)-精加工(剃齿)-精磨(磨齿)。 (1)根据经验,从下列材料中为齿轮选择最合适的材料(45、40Cr、GCr15、1Cr13.20CrMnTi、 W18Cr4V) (2)若还要考虑热处理中提高淬透性，最合适的材料是哪一个? (3)在加工过程中，下料、锻坯后，为消除锻造应力、细化和均匀组织，为以后热处理作准备，要进行哪一种整体热处理? (4)齿轮粗加工之后，精加工之前，为了提高齿轮的心部综合力学性能，以承受较大的交变弯曲应力和一定的冲击载荷，应该还要进行什么热处理? (5)轮齿在精磨前为提高表面硬度，一般要进行表面感应淬火，为消除淬火应力，防止产生磨削裂纹，最后要对齿轮进行的热处理是什么? 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$ 山东省春季高考《金属加工基础》45分钟专题训练专辑，共30份试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械制造类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械制造类高考的学生。与本专辑配套的还有山东省单独招生考试《机械制图》《钳工加工技术》《极限配合与技术测量》《液压与气压传动》《电工技术基础与技能》《电工电子技术与技能》45分钟专题训练专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 《金属加工基础》 项目四：钢的热处理的基础知识（2） 时间:45分钟 总分:100分 班级________ 姓名________ 学号________ 成绩_________ 一、选择题(本题共20小题,每题3分，共60分) 1.合金渗碳钢渗碳后必须进行（ ）。 A.淬火加低温回火 B.淬火加中温回火 C.淬火加高温回火 D.只进行回火 答案：A 解析：合金渗碳钢渗碳后，表面含碳量高，淬火能使表面形成高硬度的马氏体组织，低温回火可以消除淬火内应力，保持表面的高硬度和耐磨性，从而达到表面高硬度、高耐磨性，心部保持良好韧性的目的。 2.45钢锻造毛坯，机械加工前应进行的预备热处理是（ ）。 A.球化退火 B.淬火 C.正火 D.高温回火 答案：C 解析：45钢锻造后，正火可以细化晶粒，均匀组织，消除锻造应力，调整硬度，改善切削加工性能，为后续机械加工做准备；球化退火主要用于过共析钢；淬火会使硬度太高不利于机械加工；高温回火一般用于消除淬火后的内应力等情况，在此不适用。 3.为提高45钢的切削加工性能，应采用（ ）。 A.完全退火 B.球化退火 C.回火 D.淬火 + 低温回火 答案：A 解析：45钢是亚共析钢，完全退火可以细化晶粒，降低硬度，均匀组织，改善切削加工性能；球化退火主要用于过共析钢；回火是淬火后的处理工艺，这里还没进行淬火；淬火 + 低温回火会使45钢硬度较高，不利于切削加工。 4.为使T8钢得到回火马氏体，应进行（ ）。 A.淬火 + 低温回火 B.淬火 + 中温回火 C.淬火 + 高温回火 D.水冷淬火 答案：A 解析：T8钢是碳素工具钢，淬火后得到马氏体组织，再进行低温回火可以得到回火马氏体，能保持高硬度和高耐磨性，同时降低淬火内应力；淬火 + 中温回火得到回火屈氏体；淬火 + 高温回火得到回火索氏体；单纯水冷淬火只得到马氏体，脆性较大，不符合要求。 5.常用于要求形状不再发生变化的精密工件如精密丝杠、测量工具、床身机箱等的（ ）。 A.退火处理 B.调质处理 C.淬火处理 D.时效处理 答案：D 解析：时效处理可以消除残余应力，稳定工件尺寸，防止精密工件在使用过程中发生形状和尺寸的变化；退火主要是改善组织和性能；调质是淬火 + 高温回火，用于综合力学性能要求高的工件；淬火主要是提高硬度，但不能有效防止工件形状变化。 6.以下哪种热处理工艺可以使材料获得良好的综合力学性能，同时降低硬度以便于切削加工？（ ） A.完全退火 B.不完全退火 C.球化退火 D.去应力退火 答案：A 解析：完全退火能细化晶粒、均匀组织、消除内应力，使材料获得良好综合力学性能，还能降低硬度，便于切削加工。不完全退火主要用于亚共析钢，效果不如完全退火；球化退火用于过共析钢；去应力退火主要是消除残余应力。 7.正火工艺中，工件冷却方式是（ ）。 A.随炉冷却 B.在空气中冷却 C.在油中冷却 D.在水中冷却 答案：B 解析：正火是将工件加热到适当温度，保温一定时间后在空气中冷却的热处理工艺，冷却速度比退火快。 8.淬火的目的主要是为了（ ）。 A.消除内应力 B.降低硬度 C.提高硬度 D.提高韧性 答案：C 解析：淬火是把钢加热到临界温度以上，保温一定时间后快速冷却，主要目的是获得马氏体组织，提高钢的硬度。 9.下列哪种钢淬火后硬度最高？（ ） A.20钢 B.45钢 C.T10钢 D.Q235钢 答案：C 解析：T10钢是碳素工具钢，含碳量高，淬火后能形成更多的马氏体，硬度最高；20钢是低碳钢，淬火后硬度提升有限；45钢是中碳钢，硬度低于T10钢；Q235钢是普通碳素结构钢，淬火效果不好，硬度较低。 10.回火是在（ ）温度下进行的热处理工艺。 A.低于Ac1 B.高于Ac3 C.介于Ac1和Ac3之间 D.任意 答案：A 解析：回火是将淬火后的钢件加热到低于Ac1的温度，保温一定时间后冷却，用于消除淬火内应力、降低脆性等。 11.调质处理是（ ）。 A.淬火 + 低温回火 B.淬火 + 中温回火 C.淬火 + 高温回火 D.正火 + 回火 答案：C 解析：调质处理是淬火后紧接着进行高温回火，能使工件获得良好的综合力学性能。 12.为了消除大型焊接结构的残余应力，可采用（ ）。 A.完全退火 B.正火 C.去应力退火 D.淬火 答案：C 解析：去应力退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件等的残余应力，防止变形和开裂；完全退火用于改善组织和性能、降低硬度；正火是细化晶粒等；淬火会产生新的内应力。 13.以下哪种热处理工艺可以使过共析钢中的渗碳体球化？（ ） A.球化退火 B.完全退火 C.正火 D.回火 答案：A 解析：球化退火主要用于过共析钢，目的是使渗碳体球化，降低硬度，改善切削性能和为淬火做组织准备 14.渗碳处理后的零件表面含碳量一般可达到（ ）。 A.0.1% - 0.2% B.0.7% - 0.8% C.0.85% - 1.05% D.1.2% - 1.5% 答案：C 解析：渗碳处理是将低碳金属在富碳的介质中加热到高温，使活性碳原子渗入金属表面，表面含碳量可达0.85% - 1.05%。 15.感应加热淬火主要用于（ ）。 A.整体淬火 B.表面淬火 C.化学热处理 D.回火 答案：B 解析：感应加热淬火是利用电磁感应原理使工件表面迅速加热，然后快速冷却，主要用于表面淬火，使工件表面获得高硬度和耐磨性。 16.对于形状复杂、容易变形的工件淬火时，最好采用（ ）。 A.单介质淬火 B.双介质淬火 C.分级淬火 D.等温淬火 答案：C 解析：分级淬火是将工件在稍高于Ms点的盐浴或碱浴中短时间停留，待工件内外温度均匀后再取出空冷，能减小淬火应力，防止变形和开裂，适合形状复杂的工件。 17.以下哪种钢适合进行渗碳处理来提高表面硬度？（ ） A.20CrMnTi B.45钢 C.T12钢 D.GCr15钢 答案：A 解析：20CrMnTi是合金渗碳钢，含碳量较低，适合渗碳处理，通过渗碳提高表面含碳量，再经淬火和低温回火提高表面硬度和耐磨性；45钢是中碳钢，一般不采用渗碳；T12钢是碳素工具钢，含碳量高，不需要渗碳；GCr15钢主要用于轴承，不是渗碳处理的典型材料。 18.时效处理分为自然时效和（ ）。 A.人工时效 B.化学时效 C.物理时效 D.机械时效 答案：A 解析：时效处理分为自然时效和人工时效，自然时效是在自然环境下长时间放置，人工时效是通过加热等人工方法加速时效过程。 19.淬火后回火不及时，工件可能会出现（ ）。 A.硬度降低 B.韧性增加 C.变形或开裂 D.耐磨性提高 答案：C 解析：淬火后内应力大、脆性高，如不及时回火，在后续加工或使用中可能会因内应力释放而出现变形或开裂。 20.以下哪种热处理工艺可以在不改变材料整体性能的基础上，提高表面耐磨性和抗疲劳性？（ ） A.表面淬火 B.整体淬火 C.完全退火 D.正火 答案：A 解析：表面淬火是仅对工件表面进行淬火，使表面获得高硬度的马氏体组织，提高表面耐磨性和抗疲劳性，而心部仍保持原有性能。 二、判断题(本题共10小题,每题2分，共20分) 21.所有的退火工艺都会使钢的硬度显著降低。（ ） 答案：错 解析：去应力退火主要目的是消除残余应力，对硬度影响较小，并非所有退火工艺都会使钢硬度显著降低。 22.正火能提高钢的硬度，所以正火后的钢件不需要再进行其他热处理就可直接使用。（ ） 答案：错 正火后的钢件虽然硬度有所提高，但根据具体使用要求，可能仍需进行淬火、回火等后续热处理来满足如耐磨性、韧性等综合性能需求。 23.淬火加热时，钢件只要达到临界温度以上，加热时间越长越好。（ ） 答案：错 淬火加热时间过长会导致晶粒粗大、氧化脱碳严重等缺陷，影响钢的性能，并非加热时间越长越好。 24.回火过程中，钢的组织不会发生变化。（ ） 答案：错 回火过程中，淬火马氏体组织会发生分解、碳化物聚集长大等变化，从而改变钢的性能。 25.调质处理后的钢件，其强度和韧性都比正火处理后的钢件高。（ ） 答案：错 正火后钢件强度相对较高，调质后钢件强度虽有提升但韧性提升更明显，不能简单说调质处理后强度和韧性都比正火高。 26.渗碳处理只能用于低碳钢。（ ） 答案：错 虽然低碳钢是渗碳处理的常用材料，但一些低碳合金钢也可进行渗碳处理以提高表面性能。 27.感应加热淬火时，电流频率越高，加热速度越快，淬硬层越厚。（ ） 答案：错 感应加热淬火时，电流频率越高，加热速度越快，但电流透入深度越浅，淬硬层越薄。 28.球化退火后的钢件，其切削性能比正火后的钢件好。（ ） 答案：对 球化退火使渗碳体球化，降低了钢的硬度，改善了切削性能，比正火后的钢件更易于切削加工。 29.时效处理可用于消除任何金属材料的残余应力。（ ） 答案：错 时效处理主要针对钢铁等金属材料，对于一些有色金属等可能效果不佳或不适用。 30.化学热处理过程中，只有活性原子的渗入，没有原子的扩散。（ ） 答案：错 化学热处理既有活性原子的渗入过程，渗入原子还会在金属内部进行扩散，从而形成一定深度的渗层。 三、简答题(本题共2小题，每小题10分，共20分。) 31.根据要求，选择合适的热处理工艺(A.淬火十低温回火;B.正火;C.完全退火;D.正火十球化退火;E.淬火十中温回火:F.调质;G.渗、火十低温回火;H.去应力退火)。 (1)低碳钢需改善切削加工性能（ ） (2)含碳量大于 0.77%，并有网状渗碳体的钢件要降低硬度（ ） (3)高硬度的刃具（ ） (4)重要结构零件，如丝杠（ ） (5)提高表层硬度和耐磨性（ ） 答案：(1)B.正火:(2)D,正火十球化退火:(3)A.淬火+低温回火:(4)F.调质:(5)G.淬火渗碳。 32.某卧式车床主轴箱变速滑移齿轮，在工作中承载不大，受冲击不大，转动平稳，工作条件较好。加工工序大致为:下料一锻坯一粗加工(齿坯加工、滚齿)-精加工(剃齿)-精磨(磨齿)。 (1)根据经验,从下列材料中为齿轮选择最合适的材料(45、40Cr、GCr15、1Cr13.20CrMnTi、 W18Cr4V) (2)若还要考虑热处理中提高淬透性，最合适的材料是哪一个? (3)在加工过程中，下料、锻坯后，为消除锻造应力、细化和均匀组织，为以后热处理作准备，要进行哪一种整体热处理? (4)齿轮粗加工之后，精加工之前，为了提高齿轮的心部综合力学性能，以承受较大的交变弯曲应力和一定的冲击载荷，应该还要进行什么热处理? (5)轮齿在精磨前为提高表面硬度，一般要进行表面感应淬火，为消除淬火应力，防止产生磨削裂纹，最后要对齿轮进行的热处理是什么? 答案：(1)45、40Cr:(2)40Cr;(3)正火:(4)调质(淬火十高温回火);(5)低温回火。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 $$