第26卷 热处理方法与材料选择 考点训练卷《机械基础》江苏省（职教高考）机械类 考纲百套卷

编写说明：江苏省（职教高考）《机械类考纲百套卷》，依据《江苏省中职职教高考机械类专业综合理论考试大纲》编写。本专辑涵盖《机械制图》、《机械基础》、《金属切削加工基础》、《现代制造技术基础》4个模块，且每个课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆分考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦综合提升，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第26卷考点训练卷，按《机械基础》中的“工程材料及热处理”范围和要求编写。具体内容为：1.理解钢的退火、正火、淬火、回火等热处理方法的目的和应用；2.了解常用表面热处理的方法、目的和应用；3.理解材料选择与运用原则，能说明典型零件材料选择过程和热处理工艺分析。 江苏省《机械类考纲百套卷》 第26卷 课程2：《机械基础》 热处理方法与材料选择 考点训练卷 考试时间：60分钟 满分：100分 班级：             姓名：             学号：             成绩：             一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1．某载重汽车变速箱齿轮的加工工艺路线为锻造→热处理1→粗加工→热处理2→热处理3→精加工。齿轮性能要求如下：具有较好的表面耐磨性及疲劳强度，心部具有较高的强度和韧性，材料为渗碳钢20CrMnTi。合适的热处理1、2、3分别为（ ） A．退火、淬火、低温回火 B．正火、表面淬火、回火 C．球化退火、高频淬火、回火 D．正火、渗碳、淬火及低温回火 【答案】D 2．淬火后高温回火的热处理工艺称为（ ） A．正火 B．退火 C．调质 D．表面淬火 【答案】C 3．淬火的主要目的是（ ） A．降低硬度 B．提高塑性和韧性 C．提高硬度和耐磨性 D．改善切削性能 【答案】C 4．下列关于退火与正火的比较，正确的是（ ） A．退火冷却速度比正火快 B．正火后钢的强度、硬度比退火高 C．退火主要用于消除内应力，正火无此作用 D．退火后的组织比正火更均匀 【答案】B 5．下列哪种热处理工艺不属于表面热处理（ ） A．渗碳 B．表面淬火 C．氮化 D．完全退火 【答案】D 6．钢的热处理过程中，哪一种方法能够提高钢的耐磨性？（ ） A．退火 B．淬火 C．正火 D．球化 【答案】B 【详解】淬火能够提高钢的耐磨性。 7．现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择合理的选择是（ ） A．①杆为铸铁，②杆为铸铁； B．①杆为铸铁，②杆为低碳钢； C．①杆为低碳钢，②杆为铸铁； D．①杆为低碳钢，②杆为低碳钢。 【答案】B 【详解】低碳钢抗拉伸，高碳钢抗压缩。 8．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。 9．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 。 10．为改善20钢的切削加工性能，应采用的热处理工艺是（ ） A．完全退火 B．球化退火 C．去应力退火 D．表面淬火 【答案】A 11．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。 12．下列是普通热处理的是（ ） A．正火 B．表面淬火 C．渗碳 D．碳氮共渗 【答案】A 【详解】普通热处理分为退火、正火、淬火和回火。故选A 13．碳在α-Fe中的过饱和固溶体，称为（ ） A．马氏体 B．托氏体 C．索氏体 D．贝氏体 【答案】A 【详解】碳在α-Fe中的过饱和固溶体，称为马氏体 14．45钢的淬火加热温度为（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】45钢的淬火加热温度为Ac3+（30~50）°C 15．对于过共析钢，适宜的淬火加热温度是。（ ） A．以上 B．线以上 C．以上 D．以上 【答案】A 【分析】过共析钢的淬火加热温度不能低于，因为此时钢材尚未奥氏体化。若加热到略高于温度时，珠光体不完全转变成奥氏体，并又少量的渗碳体溶入奥氏体。此时奥氏体晶粒细小，且其碳的质量分数已稍高于共析成分。如果继续升高温度，则二次渗碳体不断溶入奥氏体，致使奥氏体晶粒不断长大，其碳浓度不断升高，会导致淬火变形倾向增大、淬火组织显微裂纹增多及脆性增大。同时由于奥氏体含碳量过高，使淬火后残余奥氏体数量增多，降低工件的硬度和耐磨性。因此过共析钢的淬火加热温度高于太多是不合适的，加热到完全奥氏体化的或以上温度就更不合适。 【详解】对于过共析钢，适宜的淬火加热温度是以上30-50℃。故选A。 16．零件失效的主要原因是什么？（ ） A．材料选择不当 B．加工工艺错误 C．使用环境恶劣 D．以上都是 【答案】D 【详解】零件失效的原因是多方面的，常见的主要原因包括：材料选择不当：比如选用了强度、韧性或耐腐蚀性不足的材料，无法满足工作要求。加工工艺错误：比如热处理工艺不当、切削加工产生过大应力，会导致零件内部缺陷或性能下降。使用环境恶劣：比如长期在高温、腐蚀、交变载荷或冲击载荷下工作，会加速零件的磨损、疲劳或腐蚀失效。因此，材料选择不当、加工工艺错误、使用环境恶劣都是零件失效的主要原因。 17．选材方法和步骤通常包括哪些？（ ） A．确定零件的工作条件 B．选择材料类型 C．进行材料性能测试 D．以上都是 【答案】D 【详解】选材的完整方法和步骤通常包含以下核心环节：确定零件的工作条件：分析零件的受力情况、工作环境（温度、腐蚀、磨损等）、失效形式，明确性能要求。选择材料类型：根据性能要求，初步筛选合适的材料类别（如碳钢、合金钢、有色金属、非金属材料等）。进行材料性能测试：对候选材料进行力学性能、耐腐蚀性能、工艺性能等测试，验证是否满足设计要求。还会进一步结合成本、加工工艺、使用寿命等因素，最终确定最优材料。因此，确定工作条件、选择材料类型、进行性能测试都是选材的必要步骤。 18．只能做最终热处理的是①退火 ②正火 ③淬火 ④回火（ ） A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 【答案】C 【详解】退火和正火可以做预备热处理，也可以做最终热处理；淬火和回火是两个不可分割的工艺，只能做最终热处理，是强化钢材的重要手段。 19．下列关于机械零件材料选择原则的说法，正确的是（ ） A．只需考虑零件的功能 B．只需考虑零件的工作环境 C．应综合考虑零件的功能、工作环境、成本、可加工性等因素 D．只需考虑材料的强度和硬度 【答案】C 20．保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等重要零件，一般采用热处理方式是（ ） A．淬火 B．正火 C．退火 D．调质 【答案】D 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 21．钢的淬透性主要取决于钢的化学成分和冷却方式。（ ） 【答案】错误 【分析】冷却方式（如水冷、油冷）影响的是实际淬火时的冷却速度，会改变工件的淬硬层深度，但不会改变钢本身的淬透性。 【详解】钢的淬透性主要取决于钢的化学成分和奥氏体化条件，而冷却方式不是决定淬透性的主要因素，只是影响钢淬火后的实际组织和性能。 22．中碳钢和合金钢常采用调质处理。（ ） 【答案】正确 【详解】调质处理常用于中碳钢和合金钢，获得综合机械性能。调质处理是淬火加高温回火的双重热处理，目的是获得强度、硬度、塑性、韧性匹配良好的综合机械性能。调质处理后得到的组织是回火索氏体组织。调质钢有碳素调质钢和合金调质钢二大类，不管是碳钢还是合金钢，其含碳量控制比较严格。如果含碳量过高，调质后工件的强度虽高，但韧性不够，如含碳量过低，韧性提高而强度不足。为使调质件得到好的综合性能，一般含碳量控制在0.30～0.50% 23．钢材的供应形式包括热轧、冷轧、锻造和铸造，对钢材性能没有影响。（ ） 【答案】错误 【详解】钢材的供应形式（热轧、冷轧、锻造、铸造）会显著影响钢材的性能：热轧：在高温下轧制，晶粒较粗，塑性和韧性较好，强度相对较低，常用于结构件。冷轧：在室温下轧制，晶粒细化，强度、硬度更高，塑性和表面质量更好，常用于精密零件。锻造：通过锻打使金属流线连续，力学性能（尤其是韧性和疲劳强度）显著提升，适合承受冲击载荷的零件。铸造：组织疏松、晶粒粗大，易产生缺陷，力学性能（尤其是塑性、韧性）较差，适合形状复杂但受力较小的零件。 24．淬火后的钢，回火温度越高，其强度和硬度越高。（ ） 【答案】错误 25．正火处理得到的组织比退火更细，强度和硬度也有所提高。（ ） 【答案】正确 26．高频感应加热可以实现钢件的局部淬火，提高生产效率。（ ） 【答案】正确 27．热处理的目的主要是提高材料的力学性能，改善材料的加工性和消除内应力。（ ） 【答案】正确 28．表面热处理是通过改变材料表面的化学成分，从而改变钢内部的性能。（ ） 【答案】错误 29．淬火后的工件必须立即进行回火处理。（ ） 【答案】正确 30．选用工程材料时，仅需考虑其使用性能，而可以忽略经济性和工艺性能（ ） 【答案】错误 【详解】在选择工程材料时，需要综合考虑使用性能、经济性和工艺性能，以确定材料的适用性和成本效益。 三、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 31．为了改善过共析钢的切削加工性能，并为以后热处理作准备，常选用______。 【答案】球化退火 32．零件表面热处理包括______淬火和______热处理。 【答案】① 表面 ② 化学 33．60Si2Mn是______钢，它的最终热处理方法是______。 【答案】① 合金弹簧 ② 淬火加中温回火 【详解】60Si2Mn是合金弹簧钢，它的最终热处理方法是淬火加中温回火。60Si2Mn钢是一种合金弹簧钢，具有较高的弹性极限、屈服点和抗拉强度，同时具有良好的淬透性和韧性。它的化学成分主要包括碳（C）、硅（Si）、锰（Mn）等元素，这些元素赋予了它优异的机械性能‌。 34．调质处理是______和______的组合工艺。 【答案】① 淬火 ② 高温回火 【详解】调质处理的定义就是淬火加高温回火。 35．零件的失效形式包括过载断裂、疲劳断裂、______等。 【答案】腐蚀 【详解】此题考查学生对零件失效形式的了解。腐蚀是材料在化学或电化学作用下逐渐损坏的过程。 36．钢的表面热处理的目的是使工件表面具有高的______和______，而心部具有足够的______和______。 【答案】① 硬度 ② 耐磨性 ③ 塑性 ④ 韧性 37．机械零件在选择材料时主要考虑______、______和经济性。 【答案】① 使用要求 ② 工艺要求 38．将工件放在一定的活性介质中______，使某些元素渗入工件______，以改变化学成分和______，从而改善______的热处理工艺叫化学热处理。 【答案】① 加热和保温 ② 表面 ③ 组织 ④ 表面性能 39．工业生产中常用的普通热处理分为______、______、______、______，俗称“四把火”。 【答案】① 退火 ② 正火 ③ 淬火 ④ 回火 40．某传动齿轮用20钢制造。请设计工艺路线。请选择：低温回火、渗碳、磨削加工、正火、下料、粗及精加工、淬火、锻造下料（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ） 【答案】① 锻造 ② 正火 ③ 粗及精加工 ④ 渗碳 ⑤ 淬火 ⑥ 低温回火 ⑦ 磨削加工 四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 41．Wc=1.2%的过共析钢正火的目的是什么？如何选择加热温度？ 【答案】目的是消除或减轻网状渗碳体，为球化退火做好组织准备，并改善力学性能。加热温度一般选在Acm以上30-50℃，保温后空冷。 42．将下列零件与常用材料及材料类型对应起来：弹簧、滚动轴承、直轴、挖土机铲、变速齿轮；材料为40Cr、GCr15、20CrMnTi、60Si2Mn、ZGMn13。 【答案】弹簧-60Si2Mn-合金弹簧钢；滚动轴承-GCr15-轴承钢；直轴-40Cr-调质钢；挖土机铲-ZGMn13-高锰耐磨钢；变速齿轮-20CrMnTi-合金渗碳钢。 五、综合题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 43．根据要求，选择合适的热处理工艺：甲项淬火加低温回火、乙项正火、丙项完全退火、丁项正火加球化退火、戊项淬火加中温回火、己项调质、庚项表面淬火加低温回火、辛项去应力退火。（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）高硬度刃具；（4）要求综合力学性能好的轴类零件；（5）要求表面耐磨、心部有韧性的齿轮。 【答案】（1）乙项 （2）丁项 （3）甲项 （4）己项 （5）庚项 【详解】低碳钢可用正火改善切削加工性能；过共析钢有网状渗碳体时先正火再球化退火；刃具常用淬火加低温回火；轴类零件常用调质；齿轮常用表面淬火加低温回火以获得表硬心韧。 44．要加工成如图所示的轴类零件，试选择合理的项目。（1）应用在不是很重要的场合，应选择轴的材料为______（填“45”或“40Cr”）。（2）选择上述材料经过调质后，该轴具有______力学性能。（3）切削加工性的判断标准是材料______和______，选择上述材料，该轴的切削加工性______（填“差”或“良好”）。（4）由于装配的需要，轴颈处的耐磨性要求较______，其表面可通过______强化。（5）如果需要利用车削加工此轴，选用______（填“YG”或“YT”）刀具材料较为合适。（6）如果选择涂层刀具，那么涂层常用的方法有______和______两种。 【答案】（1）45 （2）良好的综合 （3）① 硬度 ② 韧性 ③ 良好 （4）① 高 ② 表面淬火 （5）YT （6）① 物理气相沉积PVD ② 化学气相沉积CVD 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 学科网（北京）股份有限公司 $ 编写说明：江苏省（职教高考）《机械类考纲百套卷》，依据《江苏省中职职教高考机械类专业综合理论考试大纲》编写。本专辑涵盖《机械制图》、《机械基础》、《金属切削加工基础》、《现代制造技术基础》4个模块，且每个课程均采用三阶递进式训练体系：基础层（具象化支架）拆分考点为微目标，紧扣考纲“掌握”“理解”要求编写考点训练卷；巩固层（关联性支架）强化知识交叉与场景关联，按考纲专题编写专题训练卷；应用层（引导性支架）聚焦综合提升，结合知识模块与教材编写课程综合卷。 本试卷是第26卷考点训练卷，按《机械基础》中的“工程材料及热处理”范围和要求编写。具体内容为：1.理解钢的退火、正火、淬火、回火等热处理方法的目的和应用；2.了解常用表面热处理的方法、目的和应用；3.理解材料选择与运用原则，能说明典型零件材料选择过程和热处理工艺分析。 江苏省《机械类考纲百套卷》 第26卷 课程2：《机械基础》 热处理方法与材料选择 考点训练卷 考试时间：60分钟 满分：100分 班级：             姓名：             学号：             成绩：             一、单项选择题（本大题共20小题，每小题2分，共40分） 1．某载重汽车变速箱齿轮的加工工艺路线为锻造→热处理1→粗加工→热处理2→热处理3→精加工。齿轮性能要求如下：具有较好的表面耐磨性及疲劳强度，心部具有较高的强度和韧性，材料为渗碳钢20CrMnTi。合适的热处理1、2、3分别为（ ） A．退火、淬火、低温回火 B．正火、表面淬火、回火 C．球化退火、高频淬火、回火 D．正火、渗碳、淬火及低温回火 2．淬火后高温回火的热处理工艺称为（ ） A．正火 B．退火 C．调质 D．表面淬火 3．淬火的主要目的是（ ） A．降低硬度 B．提高塑性和韧性 C．提高硬度和耐磨性 D．改善切削性能 4．下列关于退火与正火的比较，正确的是（ ） A．退火冷却速度比正火快 B．正火后钢的强度、硬度比退火高 C．退火主要用于消除内应力，正火无此作用 D．退火后的组织比正火更均匀 5．下列哪种热处理工艺不属于表面热处理（ ） A．渗碳 B．表面淬火 C．氮化 D．完全退火 6．钢的热处理过程中，哪一种方法能够提高钢的耐磨性？（ ） A．退火 B．淬火 C．正火 D．球化 7．现有低碳钢和铸铁两种材料可供选择合理的选择是（ ） A．①杆为铸铁，②杆为铸铁； B．①杆为铸铁，②杆为低碳钢； C．①杆为低碳钢，②杆为铸铁； D．①杆为低碳钢，②杆为低碳钢。 8．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 9．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 10．为改善20钢的切削加工性能，应采用的热处理工艺是（ ） A．完全退火 B．球化退火 C．去应力退火 D．表面淬火 11．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 12．下列是普通热处理的是（ ） A．正火 B．表面淬火 C．渗碳 D．碳氮共渗 13．碳在α-Fe中的过饱和固溶体，称为（ ） A．马氏体 B．托氏体 C．索氏体 D．贝氏体 14．45钢的淬火加热温度为（ ） A． B． C． D． 15．对于过共析钢，适宜的淬火加热温度是。（ ） A．以上 B．线以上 C．以上 D．以上 16．零件失效的主要原因是什么？（ ） A．材料选择不当 B．加工工艺错误 C．使用环境恶劣 D．以上都是 17．选材方法和步骤通常包括哪些？（ ） A．确定零件的工作条件 B．选择材料类型 C．进行材料性能测试 D．以上都是 18．只能做最终热处理的是①退火 ②正火 ③淬火 ④回火（ ） A．①② B．②③ C．③④ D．①④ 19．下列关于机械零件材料选择原则的说法，正确的是（ ） A．只需考虑零件的功能 B．只需考虑零件的工作环境 C．应综合考虑零件的功能、工作环境、成本、可加工性等因素 D．只需考虑材料的强度和硬度 20．保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等重要零件，一般采用热处理方式是（ ） A．淬火 B．正火 C．退火 D．调质 二、判断题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 21．钢的淬透性主要取决于钢的化学成分和冷却方式。（ ） 22．中碳钢和合金钢常采用调质处理。（ ） 23．钢材的供应形式包括热轧、冷轧、锻造和铸造，对钢材性能没有影响。（ ） 24．淬火后的钢，回火温度越高，其强度和硬度越高。（ ） 25．正火处理得到的组织比退火更细，强度和硬度也有所提高。（ ） 26．高频感应加热可以实现钢件的局部淬火，提高生产效率。（ ） 27．热处理的目的主要是提高材料的力学性能，改善材料的加工性和消除内应力。（ ） 28．表面热处理是通过改变材料表面的化学成分，从而改变钢内部的性能。（ ） 29．淬火后的工件必须立即进行回火处理。（ ） 30．选用工程材料时，仅需考虑其使用性能，而可以忽略经济性和工艺性能（ ） 三、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分） 31．为了改善过共析钢的切削加工性能，并为以后热处理作准备，常选用______。 32．零件表面热处理包括______淬火和______热处理。 33．60Si2Mn是______钢，它的最终热处理方法是______。 34．调质处理是______和______的组合工艺。 35．零件的失效形式包括过载断裂、疲劳断裂、______等。 36．钢的表面热处理的目的是使工件表面具有高的______和______，而心部具有足够的______和______。 37．机械零件在选择材料时主要考虑______、______和经济性。 38．将工件放在一定的活性介质中______，使某些元素渗入工件______，以改变化学成分和______，从而改善______的热处理工艺叫化学热处理。 39．工业生产中常用的普通热处理分为______、______、______、______，俗称“四把火”。 40．某传动齿轮用20钢制造。请设计工艺路线。请选择：低温回火、渗碳、磨削加工、正火、下料、粗及精加工、淬火、锻造下料（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ）（ ） 四、简答题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 41．Wc=1.2%的过共析钢正火的目的是什么？如何选择加热温度？ 42．将下列零件与常用材料及材料类型对应起来：弹簧、滚动轴承、直轴、挖土机铲、变速齿轮；材料为40Cr、GCr15、20CrMnTi、60Si2Mn、ZGMn13。 五、综合题（本大题共2小题，每小题5分，共10分） 43．根据要求，选择合适的热处理工艺：甲项淬火加低温回火、乙项正火、丙项完全退火、丁项正火加球化退火、戊项淬火加中温回火、己项调质、庚项表面淬火加低温回火、辛项去应力退火。（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）高硬度刃具；（4）要求综合力学性能好的轴类零件；（5）要求表面耐磨、心部有韧性的齿轮。 44．要加工成如图所示的轴类零件，试选择合理的项目。（1）应用在不是很重要的场合，应选择轴的材料为______（填“45”或“40Cr”）。（2）选择上述材料经过调质后，该轴具有______力学性能。（3）切削加工性的判断标准是材料______和______，选择上述材料，该轴的切削加工性______（填“差”或“良好”）。（4）由于装配的需要，轴颈处的耐磨性要求较______，其表面可通过______强化。（5）如果需要利用车削加工此轴，选用______（填“YG”或“YT”）刀具材料较为合适。（6）如果选择涂层刀具，那么涂层常用的方法有______和______两种。 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 学科网（北京）股份有限公司 $