第18练 钢的热处理 浙江省（单独招生）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练

编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第18练，内容涵盖3-4 钢的热处理。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第18练 第3章 机械工程材料 第4节 钢的热处理 一、单项选择题 1. 钢的热处理是通过加热、保温和冷却来改变钢的组织和性能的工艺，其中保温的主要目的是（ ） A．降低能耗 B．使工件内外温度一致，完成组织转变 C．使工件表面氧化 D．细化晶粒 2. 为消除锻件内部的残余应力并细化晶粒，应采用的热处理工艺是（ ） A．退火 B．淬火 C．低温回火 D．渗碳 3. 20钢（低碳钢）通过正火处理代替退火的主要原因是（ ） A．正火后硬度更低更容易切削 B．正火可避免低碳钢退火后硬度偏低导致的粘刀现象 C．正火成本更低 D．退火会使低碳钢变脆 4. 淬火时最常用的冷却介质是（ ） A．空气 B．油 C．水 D．盐水 5. 弹簧、弹簧夹头等要求高弹性极限的零件，淬火后应进行（ ） A．低温回火（150~250°C） B．中温回火（350~500°C） C．高温回火（500~650°C） D．不回火直接使用 6. 调质处理是指（ ） A．退火后进行正火 B．淬火后进行高温回火 C．正火后进行低温回火 D．淬火后进行中温回火 二、判断题 7. 钢淬火后硬度高但脆性大，一般不能直接使用，必须回火 8. 表面淬火和渗碳处理都属于化学热处理 9. 渗碳处理适合应用于承受冲击载荷且表面要求耐磨的齿轮 三、分析题 10. 减速器的传动轴（材料45钢）技术要求为：表面硬度45~50HRC，心部具有良好的综合力学性能。请分析该轴应采用怎样的热处理工艺路线，说明各步骤的目的。 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：考虑到中职学生普遍基础知识相对薄弱的情况，我们依据支架式教学理念，精心编制了浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练。专辑里的每一份练习，都与课堂所授知识点紧密相关，题目围绕课堂所学知识点呈现。目的在于激发学生的学习兴趣，培养他们的学习自觉性，帮助学生扎实掌握课程的基本概念与基本方法，为他们后续的逐步提升奠定坚实基础。 本卷是浙江省（单独招生考试）《机械基础》（高教版·第3版）一课一练的第18练，内容涵盖3-4 钢的热处理。 浙江省（单独招生考试）一课一练 《机械基础》（高教版·第3版） 第18练 第3章 机械工程材料 第4节 钢的热处理 一、单项选择题 1. 钢的热处理是通过加热、保温和冷却来改变钢的组织和性能的工艺，其中保温的主要目的是（ ） A．降低能耗 B．使工件内外温度一致，完成组织转变 C．使工件表面氧化 D．细化晶粒 【答案】B 【解析】保温的目的是使工件内外温度均匀一致，并使组织转变充分完成。如果保温时间不足，工件内部未达到预定温度，组织转变不充分，会影响热处理效果。 2. 为消除锻件内部的残余应力并细化晶粒，应采用的热处理工艺是（ ） A．退火 B．淬火 C．低温回火 D．渗碳 【答案】A 【解析】退火是将钢加热到适当温度保温后随炉缓慢冷却的工艺，主要目的是消除残余应力、细化晶粒、降低硬度改善切削加工性。正火冷却速度比退火快，晶粒更细但应力消除不如退火彻底。 3. 20钢（低碳钢）通过正火处理代替退火的主要原因是（ ） A．正火后硬度更低更容易切削 B．正火可避免低碳钢退火后硬度偏低导致的粘刀现象 C．正火成本更低 D．退火会使低碳钢变脆 【答案】B 【解析】低碳钢退火后铁素体过多、硬度偏低，切削时容易粘刀，加工表面粗糙。正火由于冷却速度较快，珠光体比例增加、硬度适当提高，切削性能更好，且正火效率更高、周期更短。 4. 淬火时最常用的冷却介质是（ ） A．空气 B．油 C．水 D．盐水 【答案】C 【解析】水是最便宜、冷却能力最强的常用淬火介质，适用于形状简单的碳钢零件。油的冷却能力较温和，适合合金钢和形状复杂的零件，可减小变形和开裂。盐水和碱水冷却能力更强但应用较少。 5. 弹簧、弹簧夹头等要求高弹性极限的零件，淬火后应进行（ ） A．低温回火（150~250°C） B．中温回火（350~500°C） C．高温回火（500~650°C） D．不回火直接使用 【答案】B 【解析】中温回火获得回火屈氏体组织，具有高的弹性极限和屈服强度，同时保持一定的韧性和硬度，适合制作弹簧、弹簧夹头等弹性零件。低温回火适合刀具模具，高温回火适合轴类零件（调质处理）。 6. 调质处理是指（ ） A．退火后进行正火 B．淬火后进行高温回火 C．正火后进行低温回火 D．淬火后进行中温回火 【答案】B 【解析】调质处理是淬火+高温回火的热处理工艺，获得回火索氏体组织，具有优良的综合力学性能（良好的强度、塑性和韧性配合）。广泛用于轴、齿轮、连杆等重要零件的最终热处理。 二、判断题 7. 钢淬火后硬度高但脆性大，一般不能直接使用，必须回火 【答案】√ 【解析】淬火钢中马氏体组织虽然硬度高，但脆性大、内应力大，直接使用容易开裂。回火可以减小内应力、调整硬度并获得所需的力学性能，因此淬火后一般都必须回火。 8. 表面淬火和渗碳处理都属于化学热处理 【答案】× 【解析】表面淬火（如高频感应淬火、火焰淬火）是通过快速加热工件表面后迅速冷却来改变表面组织的方法，不改变表面化学成分，属于表面热处理。渗碳是将碳原子渗入工件表面改变化学成分的方法，属于化学热处理。 9. 渗碳处理适合应用于承受冲击载荷且表面要求耐磨的齿轮 【答案】√ 【解析】齿轮的工作齿面需要高硬度和耐磨性，而轮齿心部需要韧性来承受冲击载荷。渗碳处理使低碳钢齿轮表面含碳量提高，淬火后表面获得高硬度，心部仍保持良好韧性，是齿轮最常用的表面强化工艺之一。 三、分析题 10. 减速器的传动轴（材料45钢）技术要求为：表面硬度45~50HRC，心部具有良好的综合力学性能。请分析该轴应采用怎样的热处理工艺路线，说明各步骤的目的。 【答案】传动轴热处理工艺路线分析： （1）正火（预备热处理） 正火可以细化锻后粗大的晶粒，消除锻造应力，调整硬度至156~217HB，为后续切削加工做好准备。 （2）粗加工（车削） 在正火状态下进行粗加工，留出精加工和热处理变形余量。 （3）调质处理（淬火 + 高温回火） 淬火获得马氏体组织，高温回火后获得回火索氏体，使心部获得良好的综合力学性能（强度、塑性、韧性配合良好）。调质硬度约为22~28HRC。 （4）精加工 调质后进行半精加工和精加工，达到图纸要求的尺寸精度和表面粗糙度。 （5）表面高频淬火 + 低温回火 对轴的配合表面（如装齿轮的轴颈）进行高频感应淬火，使表面快速加热到淬火温度后喷水冷却，表面获得细针状马氏体，硬度达到45~50HRC。随后低温回火消除淬火应力。 最终效果：心部为回火索氏体（综合性能好），表面为回火马氏体（高硬度耐磨）。 【解析】轴类零件既需要心部承受弯扭应力（需要综合力学性能），又需要轴颈表面耐磨（需要高硬度）。采用调质+表面淬火的复合热处理方案可以同时满足这两个要求。 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 学科网（北京）股份有限公司 $