第18练 正火的目的、方法和应用 山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）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，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）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。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练的第18练，内容涵盖钢热处理的基础知识 3.4 正火的目的、方法和应用。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《金属材料与钳工技术》（高教版）第18练 钢热处理的基础知识 3.4 正火的目的、方法和应用 一、单项选择题 1．自动化生产线上的45钢传动轴毛坯组织较粗大，后续还要进行切削加工。对该毛坯进行正火处理的主要目的是什么（ ） A．细化晶粒并均匀组织 B．获得最高硬度并提高耐磨性 C．消除全部残余应力而不改变组织 D．仅提高表面硬度而保持心部组织不变 2．对自动化设备中亚共析钢零件进行正火时，较合理的加热和冷却方法是（ ） A．加热到Ac1以下后随炉缓冷 B．加热到Ac3以上约30～50℃后出炉空冷 C．加热到Ac3以上后随炉缓慢冷却 D．加热到Ac3以上后立即水冷 3．数控设备夹紧机构中的中碳钢连接件，锻造成形后组织不均匀，且后续需要车削加工。此时采用正火处理主要是为了（ ） A．使零件表面形成一层硬质渗碳层 B．使零件获得淬火马氏体组织 C．使零件完全消除全部内应力 D．改善组织并为切削加工作准备 4．液压站传动部件的低碳钢轴类毛坯需要改善组织、提高综合力学性能，且零件尺寸不大。下列处理方案中较适合采用正火的是（ ） A．加热到临界点以下后随炉冷却 B．加热后立即放入水中快速冷却 C．加热到临界温度以上适当范围后空冷 D．仅对零件表面进行低温回火处理 二、判断题 5．正火后的钢件通常采用随炉缓慢冷却，以获得较粗的组织并降低硬度（ ） 6．正火是将钢加热到临界温度以上的适当温度，保温后出炉在空气中冷却的热处理方法（ ） 7．低、中碳钢制成的自动化设备传动零件，可采用正火细化晶粒、均匀组织，并为后续切削加工提供较好的组织条件（ ） 三、简答题 8．说明正火的基本工艺方法，并写出正火与退火在冷却方式上的主要区别。 答： 9．某中碳钢定位杆经热加工后出现晶粒粗大、组织不均匀，后续还要进行车削。说明采用正火处理的作用和质量控制要点。 答： 四、综合题 10．某自动化装配线的气动夹具中，45钢定位杆经热加工制成后需要车削外圆，装配运行时还要承受间歇性的夹紧冲击。检验发现同批定位杆的硬度差异较大，部分杆件组织粗大。维修工艺员拟在车削前增加正火工序。请完成以下任务：说明该工序的正火方法，分析其对定位杆加工和使用的作用，并提出主要质量控制要求。 答： 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，精心编制了山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）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。 本卷是山东省（春季高考）机电技术类《金属材料与钳工技术》（高教版）一课一练的第18练，内容涵盖钢热处理的基础知识 3.4 正火的目的、方法和应用。 山东省（春季高考）机电技术类 一课一练 《金属材料与钳工技术》（高教版）第18练 钢热处理的基础知识 3.4 正火的目的、方法和应用 一、单项选择题 1．自动化生产线上的45钢传动轴毛坯组织较粗大，后续还要进行切削加工。对该毛坯进行正火处理的主要目的是什么（ ） A．细化晶粒并均匀组织 B．获得最高硬度并提高耐磨性 C．消除全部残余应力而不改变组织 D．仅提高表面硬度而保持心部组织不变 【答案】A 【解析】正火通过加热使钢的组织重新奥氏体化，再在空气中冷却，可细化晶粒、均匀组织，为后续加工和使用提供较好的组织基础。 2．对自动化设备中亚共析钢零件进行正火时，较合理的加热和冷却方法是（ ） A．加热到Ac1以下后随炉缓冷 B．加热到Ac3以上约30～50℃后出炉空冷 C．加热到Ac3以上后随炉缓慢冷却 D．加热到Ac3以上后立即水冷 【答案】B 【解析】亚共析钢正火通常加热到Ac3以上约30～50℃，保温使组织均匀后出炉空冷，从而获得较细的铁素体和珠光体组织。 3．数控设备夹紧机构中的中碳钢连接件，锻造成形后组织不均匀，且后续需要车削加工。此时采用正火处理主要是为了（ ） A．使零件表面形成一层硬质渗碳层 B．使零件获得淬火马氏体组织 C．使零件完全消除全部内应力 D．改善组织并为切削加工作准备 【答案】D 【解析】中碳钢连接件锻造成形后进行正火，可以改善组织不均匀和晶粒粗大等问题，并为后续切削加工提供适宜的组织和硬度。 4．液压站传动部件的低碳钢轴类毛坯需要改善组织、提高综合力学性能，且零件尺寸不大。下列处理方案中较适合采用正火的是（ ） A．加热到临界点以下后随炉冷却 B．加热后立即放入水中快速冷却 C．加热到临界温度以上适当范围后空冷 D．仅对零件表面进行低温回火处理 【答案】C 【解析】低碳钢和中碳钢毛坯常可采用正火改善晶粒和组织均匀性，尺寸不大时出炉空冷较容易获得较均匀的冷却效果。 二、判断题 5．正火后的钢件通常采用随炉缓慢冷却，以获得较粗的组织并降低硬度（ ） 【答案】× 【解析】正火后的钢件通常在空气中冷却，冷却速度比退火快，能够细化晶粒并改善组织，而随炉缓慢冷却属于退火常用的冷却方式。 6．正火是将钢加热到临界温度以上的适当温度，保温后出炉在空气中冷却的热处理方法（ ） 【答案】√ 【解析】正火通过临界温度以上加热、保温后空冷，使钢件获得较细且均匀的组织，因此该方法描述正确。 7．低、中碳钢制成的自动化设备传动零件，可采用正火细化晶粒、均匀组织，并为后续切削加工提供较好的组织条件（ ） 【答案】√ 【解析】低、中碳钢采用正火能够改善组织均匀性和切削加工条件，因此正火可作为这类传动零件加工前的预备热处理。 三、简答题 8．说明正火的基本工艺方法，并写出正火与退火在冷却方式上的主要区别。 【答案】1. 将钢加热到临界温度以上的适当范围，通常亚共析钢加热到Ac3以上约30～50℃，保温使零件内外温度均匀并完成组织转变。2. 零件出炉后在静止空气或流动空气中冷却至室温。3. 正火采用出炉空冷，冷却速度较快；退火通常在炉内缓慢冷却，因此正火组织较细、硬度一般高于退火组织。 【解析】正火的关键是加热到适当的奥氏体化温度并出炉空冷，退火则主要依靠随炉缓冷，两者的冷却速度不同会导致组织和硬度不同。 9．某中碳钢定位杆经热加工后出现晶粒粗大、组织不均匀，后续还要进行车削。说明采用正火处理的作用和质量控制要点。 【答案】1. 通过重新奥氏体化和空冷细化晶粒，改善热加工造成的粗大和不均匀组织。2. 使组织和硬度较均匀，为后续车削提供较稳定的加工条件。3. 根据钢的含碳量选择正确的临界温度以上加热范围，亚共析中碳钢通常加热到Ac3以上约30～50℃。4. 保温时间应保证零件内外充分均热和完成组织转变。5. 出炉后应保持合理、均匀的空气冷却条件，并检查硬度、组织及关键尺寸，确认不影响定位精度。 【解析】正火既能改善热加工后的组织缺陷，又能为切削加工和定位使用提供稳定的组织状态；加热温度、保温和空冷条件控制不当都会造成组织或尺寸质量问题。 四、综合题 10．某自动化装配线的气动夹具中，45钢定位杆经热加工制成后需要车削外圆，装配运行时还要承受间歇性的夹紧冲击。检验发现同批定位杆的硬度差异较大，部分杆件组织粗大。维修工艺员拟在车削前增加正火工序。请完成以下任务：说明该工序的正火方法，分析其对定位杆加工和使用的作用，并提出主要质量控制要求。 【答案】1. 正火方法：将45钢定位杆整体均匀加热到Ac3以上约30～50℃，保温至内外温度均匀并完成奥氏体化，然后出炉在空气中冷却至室温。2. 对加工的作用：正火可细化热加工形成的粗大晶粒，改善组织不均匀，使同批零件的硬度和切削性能更加稳定，从而减少车削中的加工差异。3. 对使用的作用：均匀、较细的组织有利于提高定位杆的综合力学性能和承受间歇夹紧冲击的稳定性，但正火不能代替针对高耐磨或高硬度要求的专门表面热处理。4. 质量控制：校验炉温测量装置，按材料和截面尺寸控制加热温度与保温时间；装炉时避免零件相互遮挡，保证均匀受热；出炉后保持合适的空气冷却条件，避免局部强制冷却造成硬度差异和变形；处理后抽检硬度、金相组织和关键外圆尺寸，合格后再进行车削和装配。 【解析】45钢定位杆属于中碳钢零件，车削前正火能够通过规范的加热和空冷改善粗大、 不均匀组织，使加工性能和承受夹紧冲击的能力更加稳定；温度、保温、冷却及检验控制共同决定正火质量。 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 $