第26卷-钢的热处理-河北省对口招生机械类专业《机械基础考点双析卷》

、 编写说明：河北省普通高等学校对口招生《机械基础考点双析卷》，依据《2025年河北省普通高等学校对口招生机械类专业考试大纲》（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25、第26卷精准对标考纲，知识模块（一）.机械基础： 四、金属材料及热处理：3．熟悉碳素钢、合金钢、铸铁的分类、牌号、性能及用途；4．熟练掌握钢的热处理方法及其目的和应用。 河北省对口招生机械类专业 《机械基础考点双析卷》第26卷 钢的热处理 学生练习卷 时间：90分钟 总分：100分 班级_______姓名_______成绩_______学号_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．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。 2．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。 3．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。 4．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。 5．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。 6．碳钢中常有杂质存在，其中有害元素是（   ） A．硅 B．锰 C．硫 D．碳 【答案】C 【详解】硫使钢热脆，磷使钢冷脆，均有害。硅、锰适量时有益，可脱氧、提高强度等。 7．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。 8．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。 9．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。 10．在金属材料的晶体结构中，面心立方晶格的原子致密度大约是（   ） A．0.68 B．0.74 C．0.52 D．0.86 【答案】B 【详解】面心立方晶格的原子排列方式使其原子致密度相对较高，约为0.74。这意味着晶格中原子所占空间的比例情况，它会影响金属的一些性能，比如密度、塑性等，与其他晶格结构对比可体现出不同的材料特性，所以选B。 11．轴的材料为45钢，欲提高其表面硬度和耐磨性，可采用的热处理方法是（   ） A．退火 B．正火 C．淬火+回火 D．渗碳 【答案】C 【详解】45钢通过淬火+回火可提高表面硬度和耐磨性。退火主要用于降低硬度、改善组织；正火主要用于细化晶粒、改善切削性能；45钢含碳量较高，一般不采用渗碳处理。 12．铁碳合金相图上的共析线是（   ） A．ECF线 B．ACD线 C．PSK线 D．GS线 【答案】C 【详解】PSK线为共析线，含碳量0.77%的奥氏体在该温度发生共析转变，生成珠光体，对理解钢的热处理有重要意义。 13．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。 14．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。 15．汽车传动齿轮轴采用20CrMnTi制造，其最终热处理工艺一般是（   ） A．淬火+低温回火 B．淬火+中温回火 C．调质处理 D．渗碳+淬火+低温回火 【答案】D 【详解】20CrMnTi是合金渗碳钢，汽车传动齿轮轴要求表面硬而耐磨，心部有良好韧性，所以采用渗碳+淬火+低温回火工艺，使表面获得高硬度和耐磨性，心部保持良好韧性。 16．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 17．下列关于热处理的说法，错误的是（   ） A．回火是将淬火后的工件再加热到150～650℃，保持一段时间后冷却，以获得所需要的性能的热处理工艺 B．火焰淬火和感应加热表面淬火都属于表面热处理工艺，火焰淬火获得淬硬层深度的能力一般高于感应加热表面淬火 C．在化学热处理中渗氮相比渗碳能获得更高的硬度、耐磨性、耐蚀性和耐疲劳性 D．退火和正火的目的相似，有时候也可以相互替代 【答案】B 【详解】火焰淬火和感应加热表面淬火都属于表面热处理工艺，火焰淬火获得淬硬层深度的能力一般低于感应加热表面淬火。 18．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 。 19．材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是（   ） A．整体淬火 B．表面淬火 C．渗碳淬火 D．调质 【答案】C 【详解】20Cr渗碳淬火后表面硬度高、耐磨性好，心部韧性高，适用于承受冲击载荷且要求表面耐磨的齿轮，如汽车变速箱齿轮。 20．若用含碳量0.45%钢制造凸轮，要求凸轮表面高硬度，而心部具有良好的韧性，则采用 热处理（   ） A．渗碳+淬火+低温回火 B．表面淬火+低温回火 C．氮化 D．调质处理 【答案】B 【详解】能够渗碳的钢必须是低碳低合金钢，含碳0.45%的钢是中碳钢，不能渗碳，A错误；含碳量0.45%钢制造凸轮，要求凸轮表面高硬度，而心部具有良好的韧性，可采用表面淬火+低温回火，B正确；能够氮化的钢是指专门为渗氮零件设计、冶炼、加工的一种特殊钢种，C错误；调质处理后得到良好的综合力学性能，D错误。 二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21．硫元素会使钢产生 ，磷元素会使钢产生 。因此这两种元素都是 元素。 【答案】 热脆性 冷脆性 有害 22．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。 23．常用的化学热处理方法有 、 、 。 【答案】 渗碳 渗氮 碳氮共渗 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．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 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26．铁碳合金的含碳量越高，硬度越高。( ) 【答案】错误 【详解】含碳量增加硬度提高，但塑性韧性下降，当含碳量超1%后，强度也开始下降，如铸铁硬度高但强度低。 27．轴在加工过程中，热处理工序的安排不会影响轴的最终性能。( ) 【答案】错误 【详解】热处理工序安排不当会影响轴的组织和性能，如调质处理在粗加工前进行就不能达到预期的综合性能。 28．下图为热处理工艺曲线，其中保温阶段的主要作用是消除工件内应力( ) 【答案】错误 【详解】保温阶段保持温度恒定，让工件内外温度一致，确保组织充分转变，为后续冷却做准备。 29．表面淬火可以提高轴的整体强度。( ) 【答案】错误 【详解】表面淬火主要提高轴的表面硬度和耐磨性，不能提高整体强度。 30．同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。( ) 【答案】正确 【详解】同素异构转变如纯铁的α-Fe与γ-Fe转变，类似结晶过程，有晶核形成和长大阶段，会产生结晶潜热，影响金属性能。 四、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31．什么是金属的同素异构转变?以纯铁为例说明金属的同素异构转。 【答案】金属在固态下随着温度的变化由一种晶格转变为另一种晶格的现象,称为同素异构转变。纯铁在室温下是α-Fe,体心立方晶格;当温度升高到912℃时,转变为y-Fe,晶格类型是面心立方晶格;当温度继续升高到1 394℃时,又转变为o-Fe,晶格类型是体心立方晶格。 32．什么是回火?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。 五、综合应用题（本大题10分） 33．阅读材料，完成下面填空。 传动齿轮轴材料为40Cr ，要求整体调质后的硬度为220～250 HBW ，花键齿廓部分硬度为48～53 HRC 。生产过程，该轴的加工工艺路线为备料→A→正火→粗加工→B→半精加工→C→淬火、回火→D。 (1)写出上述工艺路线中A 、B 、C 、D 的名称。 A： ，B： ，C: ，D： 。 (2)在此工艺路线中安排正火的目的是 。 【答案】(1) 锻造 调质 表面热处理 精加工 (2)细化晶粒，消除内应力 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：河北省普通高等学校对口招生《机械基础考点双析卷》，依据《2025年河北省普通高等学校对口招生机械类专业考试大纲》（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25、第26卷精准对标考纲，知识模块（一）.机械基础： 四、金属材料及热处理：3．熟悉碳素钢、合金钢、铸铁的分类、牌号、性能及用途；4．熟练掌握钢的热处理方法及其目的和应用。 河北省对口招生机械类专业 《机械基础考点双析卷》第26卷 钢的热处理 学生练习卷 时间：90分钟 总分：100分 班级_______姓名_______成绩_______学号_______ 一、单选题（本大题共20小题，每题3分，共60分） 1．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 2．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 3．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 4．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 5．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 6．碳钢中常有杂质存在，其中有害元素是（   ） A．硅 B．锰 C．硫 D．碳 7．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 8．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 9．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 10．在金属材料的晶体结构中，面心立方晶格的原子致密度大约是（   ） A．0.68 B．0.74 C．0.52 D．0.86 11．轴的材料为45钢，欲提高其表面硬度和耐磨性，可采用的热处理方法是（   ） A．退火 B．正火 C．淬火+回火 D．渗碳 12．铁碳合金相图上的共析线是（   ） A．ECF线 B．ACD线 C．PSK线 D．GS线 13．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 14．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 15．汽车传动齿轮轴采用20CrMnTi制造，其最终热处理工艺一般是（   ） A．淬火+低温回火 B．淬火+中温回火 C．调质处理 D．渗碳+淬火+低温回火 16．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 17．下列关于热处理的说法，错误的是（   ） A．回火是将淬火后的工件再加热到150～650℃，保持一段时间后冷却，以获得所需要的性能的热处理工艺 B．火焰淬火和感应加热表面淬火都属于表面热处理工艺，火焰淬火获得淬硬层深度的能力一般高于感应加热表面淬火 C．在化学热处理中渗氮相比渗碳能获得更高的硬度、耐磨性、耐蚀性和耐疲劳性 D．退火和正火的目的相似，有时候也可以相互替代 18．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 19．材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是（   ） A．整体淬火 B．表面淬火 C．渗碳淬火 D．调质 20．若用含碳量0.45%钢制造凸轮，要求凸轮表面高硬度，而心部具有良好的韧性，则采用 热处理（   ） A．渗碳+淬火+低温回火 B．表面淬火+低温回火 C．氮化 D．调质处理 二、填空题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 21．硫元素会使钢产生 ，磷元素会使钢产生 。因此这两种元素都是 元素。 22．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 。 23．常用的化学热处理方法有 、 、 。 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．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。 三、判断题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 26．铁碳合金的含碳量越高，硬度越高。( ) 27．轴在加工过程中，热处理工序的安排不会影响轴的最终性能。( ) 28．下图为热处理工艺曲线，其中保温阶段的主要作用是消除工件内应力( ) 29．表面淬火可以提高轴的整体强度。( ) 30．同素异构转变过程也遵循晶核形成与晶核长大的规律。( ) 四、简答题（本大题共5小题，每题2分，共10分） 31．什么是金属的同素异构转变?以纯铁为例说明金属的同素异构转。 32．什么是回火?回火的主要目的是什么? 五、综合应用题（本大题10分） 33．阅读材料，完成下面填空。 传动齿轮轴材料为40Cr ，要求整体调质后的硬度为220～250 HBW ，花键齿廓部分硬度为48～53 HRC 。生产过程，该轴的加工工艺路线为备料→A→正火→粗加工→B→半精加工→C→淬火、回火→D。 (1)写出上述工艺路线中A 、B 、C 、D 的名称。 A： ，B： ，C: ，D： 。 (2)在此工艺路线中安排正火的目的是 。 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 $$