第17卷-钢的热处理-安徽省分类招生和对口招生装备制造类专业《机械基础考点双析卷》

编写说明：安徽省普通高校分类招生和对口招生《机械基础考点双析卷》，依据《安徽省普通高校对口招生专业理论和技能测试考试纲要（2025年版）》（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第17、第18卷精准对标考纲，知识模块（一）.机械基础： 二、机械工程材料：2.钢的热处理：（1）.钢的正火、退火、淬火、回火；（2）.钢的表面热处理与应用。 安徽省分类招生和对口招生装备制造类专业 《机械基础考点双析卷》第17卷 钢的热处理 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．钢是按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分的，其中优质钢是按_____分类方法分类出来的。（   ） A．化学成分 B．用途 C．质量 D．脱氧程度 【答案】C 【详解】按质量分为普通钢、优质钢、高级优质钢，主要依据有害杂质硫、磷含量划分。 2．采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的（   ） A．静强度 B．刚度 C．疲劳强度 D．耐冲击性能 【答案】C 【详解】这些表面强化方法能改善轴表面性能，提高疲劳强度。 3．铁碳合金相图中，A3线是指_____的临界温度线。（   ） A．奥氏体开始析出铁素体 B．奥氏体开始析出渗碳体 C．铁素体开始析出奥氏体 D．渗碳体开始析出奥氏体 【答案】A 【详解】A3线表示在缓慢加热或冷却过程中，奥氏体开始析出铁素体的临界温度线，它对于分析钢在不同温度区间的组织转变、制定热处理工艺等有着重要的参考作用，所以答案是A。 4．对于高碳钢，为了改善其切削加工性能，通常优先采用的热处理工艺是（   ） A．淬火 B．回火 C．球化退火 D．渗碳 【答案】C 【详解】高碳钢含碳量高，硬度较高，切削加工较困难。球化退火可使渗碳体呈球状，降低硬度，改善切削性能。淬火是提高硬度，回火是消除淬火应力等，渗碳用于提高表面含碳量，所以高碳钢优先选球化退火，答案为C。 5．以下哪种热处理工艺主要目的是细化晶粒、均匀组织，常用于改善中碳钢切削性能（   ） A．完全退火 B．球化退火 C．去应力退火 D．正火 【答案】D 【详解】正火是将钢加热到临界温度以上，保温后在空气中冷却的热处理工艺。它能细化晶粒、均匀组织，使中碳钢硬度适中，切削性能变好，相比退火，正火的生产周期短、成本低，所以常用于该场合，答案选D。 6．钢的回火处理是在（   ） A．退火后进行 B．正火后进行 C．淬火后进行 D．难以确定 【答案】C 【详解】淬火后钢硬度高、脆性大，回火可消除内应力、稳定组织、调整硬度和韧性，一般在淬火后进行。 7．液态合金在平衡状态下冷却时结晶终止的温度线叫（   ） A．液相线 B．固相线 C．共晶线 D．共析线 【答案】B 【详解】固相线表示液态合金结晶终止温度，合金冷却至此线，结晶过程完成，组织全部为固态，对理解合金凝固过程重要。 8．适于测试零件表面硬化层、金属镀层及薄片金属硬度的测试方法是（   ） A．布氏硬度 B．洛氏硬度 C．维氏硬度 D．以上方法都可以 【答案】C 【详解】维氏硬度试验力小，压痕浅，可测薄件及表面硬化层，测量范围广，能精确测量硬度，如表面淬火钢硬度测量。 9．铁素体为_____晶格。（   ） A．面心立方 B．体心立方 C．密排六方 D．复杂的六面体 【答案】B 【详解】铁素体是碳在α-Fe中的间隙固溶体，α-Fe为体心立方晶格，其溶碳能力低，强度硬度低，塑性韧性好。 10．轴表面进行氮化处理的主要目的是（   ） A．提高硬度 B．提高疲劳强度 C．增加耐磨性 D．改善外观 【答案】B 【详解】氮化处理可在轴表面形成硬度高、耐磨性好且具有一定抗蚀性的氮化层，同时能有效提高轴的疲劳强度，延长使用寿命，外观改善不是主要目的。 11．调质处理一般用于（    ） A．提高硬度 B．消除内应力 C．获得良好综合力学性能 D．只提高韧性 【答案】C 【详解】调质是淬火加高温回火的热处理工艺，能让材料强度、塑性、韧性等综合力学性能都达到较好水平，并非单纯提高硬度或只提升韧性，消除内应力不是调质的主要目的，所以选 C 。 12．以下关于轴的热处理工序安排说法正确的是（   ） A．调质处理一般在粗加工前进行 B．表面淬火在精加工后进行 C．去应力退火在粗加工后进行 D．渗碳在半精加工后进行 【答案】C 【详解】去应力退火一般在粗加工后进行，以消除粗加工产生的残余应力。调质处理一般在粗加工后、半精加工前进行；表面淬火在半精加工后、精加工前进行；渗碳在粗加工后进行。 13．以下哪种情况轴不需要进行热处理（   ） A．承受较大冲击载荷 B．要求高精度 C．仅承受较小静载荷且对精度要求不高 D．要求表面硬度高 【答案】C 【详解】仅承受较小静载荷且对精度要求不高的轴，一般材料的性能就能满足要求，不需要进行热处理。承受较大冲击载荷、要求高精度、要求表面硬度高的轴，通常需要通过热处理来提高性能。 14．对轴进行表面淬火的主要目的是（   ） A．提高轴的整体强度 B．提高轴的表面硬度和耐磨性 C．提高轴的韧性 D．改善轴的切削性能 【答案】B 【详解】表面淬火可使轴的表面获得高硬度和耐磨性，而心部仍保持较好的韧性，提高轴的耐磨性和抗疲劳性能。不能提高轴的整体强度，对韧性影响不大，也不能改善切削性能。 15．以下关于轴的材料及热处理说法正确的是（   ） A．轴只能用碳素钢制造 B．所有轴都需要进行复杂的热处理 C．合金结构钢比碳素钢更适合制造高精度轴 D．正火是为了提高轴的硬度 【答案】C 【详解】合金结构钢具有更好的综合性能，能满足高精度轴的要求，比碳素钢更适合。轴可以用碳素钢、合金钢等多种材料制造；不是所有轴都需要复杂热处理，要根据轴的使用要求等决定；正火主要目的不是提高硬度，而是细化晶粒、改善切削性能等。 16．与正火相比，调质处理后的轴（   ） A．硬度更高 B．韧性更好 C．强度更低 D．耐磨性更差 【答案】B 【详解】调质处理后轴的综合力学性能更好，韧性比正火后的好。正火后的硬度一般比调质后的高些，强度方面两者因具体材料和工艺有所不同，但调质后强度也较高，耐磨性两者都可以通过后续处理提高，不能简单比较。 17．钢的热硬性是钢在高温下保持 的能力。（   ） A．高强度 B．高硬度和高耐磨性 C．高抗氧化性 D．抗变形能力 【答案】B 18．钢的调质处理工艺指的是（   ） A．淬火+低温回火 B．淬火+中温回火 C．淬火+高温回火 D．淬火+等温回火 【解析】略 19．高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（   ） A．强度硬度下降，塑性韧性提高 B．强度硬度提高，塑性韧性下降 C．强度韧性提高，塑性韧性下降 D．强度韧性下降，塑性硬度提高 【答案】A 【详解】温度升高则强度硬度下降，塑性韧性提高 20．为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（   ） A．等温退火 B．完全退火 C．球化退火 D．正火 【答案】D 【详解】正火可提高材料的硬度 二、多选题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 21．在不锈钢的制造过程中，哪种热处理工艺或工艺组合有助于消除焊接后产生的残余应力，并提高其抗腐蚀性能（   ） A．退火处理 B．淬火处理（通常不适用于不锈钢） C．应力消除退火（去应力退火） D．稳定化处理（针对某些特定类型的不锈钢） 【答案】CD 【详解】退火处理：退火处理包括多种类型，如完全退火、不完全退火等，其主要目的通常是改善金属的组织结构、降低硬度、提高塑性等，对于消除焊接残余应力有一定作用，但针对性不如应力消除退火强，且对提高抗腐蚀性能的效果不如应力消除退火明显。 淬火处理：通常不适用于大多数不锈钢，因为不锈钢的合金元素含量较高，淬火后容易产生较大的内应力，甚至导致开裂，而且淬火主要是为了提高钢的强度和硬度，一般不能有效消除焊接残余应力和提高抗腐蚀性能。 应力消除退火（去应力退火）：这是专门用于消除金属材料内部残余应力的热处理工艺。在不锈钢焊接后，进行应力消除退火，可使焊接接头处的金属在较低的温度下发生回复和再结晶，从而有效地消除焊接过程中产生的残余应力。残余应力的消除可以减少应力腐蚀开裂的风险，进而提高不锈钢的抗腐蚀性能，所以该工艺符合要求。 稳定化处理（针对某些特定类型的不锈钢）：稳定化处理主要用于含有钛、铌等稳定化元素的不锈钢。其目的是防止在敏化温度区间（450 - 850℃）加热时，晶界处析出碳化铬，从而避免晶间腐蚀。它主要针对的是特定类型不锈钢的晶间腐蚀问题，对于消除焊接残余应力的作用较小。 22．以下关于正火和退火的说法，哪些是正确的（   ） A．正火和退火都能细化晶粒，但正火的冷却速度更快 B．退火主要用于改善钢的切削加工性能，而正火则主要用于提高钢的力学性能 C．退火和正火后的钢件都需要进行淬火处理才能达到最高硬度 D．退火通常比正火需要更高的加热温度和更长的保温时间 【答案】AB 【详解】正火和退火都能细化晶粒，但正火的冷却速度更快：正火是将钢加热到临界温度以上，保温适当时间后在空气中冷却，冷却速度较快；退火是将钢加热到适当温度，保持一定时间，然后缓慢冷却，通常是随炉冷却。正火的冷却速度比退火快，且两者都能通过控制加热和冷却过程来细化晶粒，该说法正确。 退火主要用于改善钢的切削加工性能，而正火则主要用于提高钢的力学性能：退火可以降低钢的硬度，提高塑性，改善钢的切削加工性能，还能消除残余应力等。正火能使钢的组织细化，强度和硬度有所提高，常用于提高钢的力学性能，尤其是对于一些低碳钢，正火可作为预先热处理来提高切削性能和力学性能，该说法正确。 退火和正火后的钢件都需要进行淬火处理才能达到最高硬度：淬火是获得高硬度的主要热处理方法，但并不是说退火和正火后的钢件都必须经过淬火才能达到最高硬度。有些钢种经过正火或退火后，其硬度和力学性能就能满足使用要求，不一定需要再进行淬火，该说法错误。 退火通常比正火需要更高的加热温度和更长的保温时间：一般情况下，正火和退火的加热温度范围有重叠，但退火的保温时间通常比正火长，因为退火需要更充分的时间来使组织均匀化和消除应力等。不过，退火的加热温度不一定比正火高，例如对于亚共析钢，正火加热温度通常在 Ac3 以上 30 - 50℃，而完全退火的加热温度一般在 Ac3 以上 20 - 30℃，该说法错误。 选AB 23．20CrMnTi是常用的合金渗碳钢，为提高淬透性可添加的合金元素是（   ） A．Cr B．Mn C．Ti D．Cr、Mn、Ti 【答案】AB 【详解】Cr（铬）：铬是一种能显著提高钢淬透性的合金元素。它可以降低钢的临界冷却速度，使钢在冷却过程中更容易形成马氏体组织，从而提高钢的淬透性。在 20CrMnTi 钢中，铬元素的存在有助于在渗碳淬火后使零件获得较深的淬硬层，提高零件的综合力学性能。 Mn（锰）：锰也是提高钢淬透性的有效元素之一。锰能增加奥氏体的稳定性，降低钢的临界冷却速度，使钢在较慢的冷却速度下也能发生马氏体转变，进而提高钢的淬透性。在 20CrMnTi 钢中，锰元素的加入可以改善钢的淬透性能，使零件在淬火过程中能更好地硬化。 Ti（钛）：钛在 20CrMnTi 钢中的主要作用不是提高淬透性。钛是一种强碳化物形成元素，它与钢中的碳结合形成稳定的碳化钛（TiC）。这些细小弥散分布的碳化钛颗粒可以阻止奥氏体晶粒在加热过程中长大，起到细化晶粒的作用，从而提高钢的强度和韧性，而不是直接提高淬透性。 综上所述，为提高 20CrMnTi 钢的淬透性可添加的合金元素是 Cr 和Mn 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 24．硫有 性，使钢在加热时容易开裂；磷有 性，使钢的塑性和韧性下降。 【答案】 热脆 冷脆 【详解】硫在高温下形成低熔点化合物，造成热脆；磷使钢在低温下变脆，即冷脆。 25．轴表面进行热处理如渗碳淬火、高频淬火等，目的是提高轴的 。 【答案】疲劳强度 【详解】这些热处理工艺可改变轴表面的组织结构和性能，形成硬化层，有效提高轴的疲劳强度，增强轴在长期工作中的可靠性，延长轴的使用寿命。 26．轴表面进行渗碳淬火等热处理的目的是提高轴的 。 【答案】疲劳强度 【详解】通过热处理改变轴表面组织性能，增强抗疲劳能力，使轴在长期工作中更可靠，是提高轴质量的重要手段。 27．调质处理是 和 的组合工艺。 【答案】 淬火 高温回火 【详解】调质处理的定义就是淬火加高温回火。 28．为提高低碳钢的切削加工性，通常采用 处理；为改善T10钢的切削加工性，通常采用 处理。 【答案】 正火 退火 四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 29．什么是回火?回火的主要目的是什么? 【答案】回火是将淬火钢重新加热到低于A1的某一温度,保温一定时间后,空冷到室温的一种热处理工艺。回火的目的:减少或消除工件淬火时产生的内应力,稳定组织,稳定尺寸,调整钢的性能,以满足工作使用时所需要的性能。 30．什么是退火?退火的目的是什么? 【答案】退火是将钢加热到一定温度,保温一段时间,然后缓慢冷却到室温的一种热处理工艺。退火的目的:降低硬度,以利于切削加工;提高塑性和韧性,以利于冷变形加工;消除钢中的残余内应力,防止变形和开裂。 五、综合应用题（本大题8分） 31．说明下列零件通常选用的材料，并简述该材料的特点。 【答案】图中所示零件均通常采用碳素结构钢。 碳素结构钢冶炼容易，价格低，冷成形性和焊接性好，而且力学性能也能满足一般工程结构及普通机械零件的要求，通常热轧成各种型材，应用广泛。其中Q235A~D的强度稍高，可用于制造螺栓、螺母等连接零件；Q275A~D的强度较高，可用于制造杆、销、轮等受力中等的机械零件。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$ 编写说明：安徽省普通高校分类招生和对口招生《机械基础考点双析卷》，依据《安徽省普通高校对口招生专业理论和技能测试考试纲要（2025年版）》（以下简称考纲）编写。“考点双析”即围绕一个考点，一份是老师的讲解卷一份是学生的练习卷。助力师生构建 “讲练结合” 的学习闭环，特别适用于第一轮高考复习教学。 本专辑第17、第18卷精准对标考纲，知识模块（一）.机械基础： 二、机械工程材料：2.钢的热处理：（1）.钢的正火、退火、淬火、回火；（2）.钢的表面热处理与应用。 安徽省分类招生和对口招生装备制造类专业 《机械基础考点双析卷》第17卷 钢的热处理 老师讲解卷 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．钢是按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分的，其中优质钢是按_____分类方法分类出来的。（   ） A．化学成分 B．用途 C．质量 D．脱氧程度 2．采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的（   ） A．静强度 B．刚度 C．疲劳强度 D．耐冲击性能 3．铁碳合金相图中，A3线是指_____的临界温度线。（   ） A．奥氏体开始析出铁素体 B．奥氏体开始析出渗碳体 C．铁素体开始析出奥氏体 D．渗碳体开始析出奥氏体 4．对于高碳钢，为了改善其切削加工性能，通常优先采用的热处理工艺是（   ） A．淬火 B．回火 C．球化退火 D．渗碳 5．以下哪种热处理工艺主要目的是细化晶粒、均匀组织，常用于改善中碳钢切削性能（   ） A．完全退火 B．球化退火 C．去应力退火 D．正火 6．钢的回火处理是在（   ） A．退火后进行 B．正火后进行 C．淬火后进行 D．难以确定 7．液态合金在平衡状态下冷却时结晶终止的温度线叫（   ） A．液相线 B．固相线 C．共晶线 D．共析线 8．适于测试零件表面硬化层、金属镀层及薄片金属硬度的测试方法是（   ） A．布氏硬度 B．洛氏硬度 C．维氏硬度 D．以上方法都可以 9．铁素体为_____晶格。（   ） A．面心立方 B．体心立方 C．密排六方 D．复杂的六面体 10．轴表面进行氮化处理的主要目的是（   ） A．提高硬度 B．提高疲劳强度 C．增加耐磨性 D．改善外观 11．调质处理一般用于（    ） A．提高硬度 B．消除内应力 C．获得良好综合力学性能 D．只提高韧性 12．以下关于轴的热处理工序安排说法正确的是（   ） A．调质处理一般在粗加工前进行 B．表面淬火在精加工后进行 C．去应力退火在粗加工后进行 D．渗碳在半精加工后进行 13．以下哪种情况轴不需要进行热处理（   ） A．承受较大冲击载荷 B．要求高精度 C．仅承受较小静载荷且对精度要求不高 D．要求表面硬度高 14．对轴进行表面淬火的主要目的是（   ） A．提高轴的整体强度 B．提高轴的表面硬度和耐磨性 C．提高轴的韧性 D．改善轴的切削性能 15．以下关于轴的材料及热处理说法正确的是（   ） A．轴只能用碳素钢制造 B．所有轴都需要进行复杂的热处理 C．合金结构钢比碳素钢更适合制造高精度轴 D．正火是为了提高轴的硬度 16．与正火相比，调质处理后的轴（   ） A．硬度更高 B．韧性更好 C．强度更低 D．耐磨性更差 17．钢的热硬性是钢在高温下保持 的能力。（   ） A．高强度 B．高硬度和高耐磨性 C．高抗氧化性 D．抗变形能力 18．钢的调质处理工艺指的是（   ） A．淬火+低温回火 B．淬火+中温回火 C．淬火+高温回火 D．淬火+等温回火 19．高碳钢淬火后回火时，随回火温度升高其（   ） A．强度硬度下降，塑性韧性提高 B．强度硬度提高，塑性韧性下降 C．强度韧性提高，塑性韧性下降 D．强度韧性下降，塑性硬度提高 20．为改善低碳钢的切削加工性应进行哪种热处理（   ） A．等温退火 B．完全退火 C．球化退火 D．正火 二、多选题（本大题共3小题，每小题4分，共12分） 21．在不锈钢的制造过程中，哪种热处理工艺或工艺组合有助于消除焊接后产生的残余应力，并提高其抗腐蚀性能（   ） A．退火处理 B．淬火处理（通常不适用于不锈钢） C．应力消除退火（去应力退火） D．稳定化处理（针对某些特定类型的不锈钢） 22．以下关于正火和退火的说法，哪些是正确的（   ） A．正火和退火都能细化晶粒，但正火的冷却速度更快 B．退火主要用于改善钢的切削加工性能，而正火则主要用于提高钢的力学性能 C．退火和正火后的钢件都需要进行淬火处理才能达到最高硬度 D．退火通常比正火需要更高的加热温度和更长的保温时间 23．20CrMnTi是常用的合金渗碳钢，为提高淬透性可添加的合金元素是（   ） A．Cr B．Mn C．Ti D．Cr、Mn、Ti 三、填空题（本大题共5小题，每小题2分，共10分） 24．硫有 性，使钢在加热时容易开裂；磷有 性，使钢的塑性和韧性下降。 25．轴表面进行热处理如渗碳淬火、高频淬火等，目的是提高轴的 。 26．轴表面进行渗碳淬火等热处理的目的是提高轴的 。 27．调质处理是 和 的组合工艺。 28．为提高低碳钢的切削加工性，通常采用 处理；为改善T10钢的切削加工性，通常采用 处理。 四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 29．什么是回火?回火的主要目的是什么? 30．什么是退火?退火的目的是什么? 五、综合应用题（本大题8分） 31．说明下列零件通常选用的材料，并简述该材料的特点。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 $$