第19练 退火与正火的工艺选择 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19练，内容涵盖钢热处理的基础知识 3.5 退火与正火的工艺选择。 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19练 钢热处理的基础知识 3.5 退火与正火的工艺选择 一、单项选择题 1．对自动化生产线中需要进行后续切削加工的中碳钢传动轴毛坯进行退火，主要目的是（ ） A．提高表面硬度和耐磨性 B．获得高强度和高韧性 C．降低硬度并改善切削加工性 D．形成淬硬马氏体组织 2．数控设备夹紧机构中的45钢连接轴需要改善组织、细化晶粒并为后续调质处理作准备，较合适的预备热处理是（ ） A．完全退火 B．正火处理 C．去应力退火 D．球化退火 3．液压站中的低碳钢安装板焊后需要消除残余应力，但不能明显改变其组织和硬度，宜选用的热处理方法是（ ） A．完全退火 B．正火处理 C．球化退火 D．去应力退火 4．某45钢夹紧连杆毛坯组织较粗大，生产节拍较紧，后续还需调质处理。为改善组织并提高预备热处理效率，宜优先选择（ ） A．正火处理 B．完全退火 C．去应力退火 D．球化退火 二、判断题 5．完全退火后的钢件通常随炉缓慢冷却，因此硬度降低、组织较均匀，便于后续切削加工（ ） 6．正火通常采用空气冷却，完全退火通常采用随炉缓慢冷却，因此二者获得的组织和性能存在差异（ ） 三、简答题 7．自动化装配线中的45钢定位销需要先进行预备热处理，再进行精车加工。请说明在完全退火和正火之间进行选择时，应比较哪些主要因素，并写出两种工艺的基本特点。 答： 四、计算题 8．数控夹紧机构使用45钢滑块，已知该钢的临界温度为、。工艺员规定：完全退火加热温度取，正火加热温度取，本批分别取上限温度。请计算两种工艺的规定加热温度，并说明实际工艺选择时为什么不能只依据计算温度作决定。 答： 五、综合题 9．某自动化冲压生产线的送料机构中，45钢导向座毛坯经粗加工后发现组织不均匀，部分区域硬度偏高，导致数控精加工刀具磨损较快。维修工艺员需要在完全退火和正火之间选择一种预备热处理，并制定质量检查重点。请完成以下任务： （1）选择合适的热处理方法； （2）说明该方法的冷却方式及预期效果； （3）列出处理后至少两项质量检查内容。 答： 10．数控车床自动换刀装置中的45钢刀架连接盘更换了新毛坯。该毛坯组织较粗大，生产节拍要求较紧，后续工序为粗车、精车和调质处理；连接盘还要求具有较均匀的组织和足够的强度。请完成以下任务： （1）在完全退火和正火之间选择预备热处理； （2）说明选择依据； （3）若处理后发现硬度局部偏高，导致粗车时切削力明显增大，应从哪些方面排查工艺问题？ 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19练，内容涵盖钢热处理的基础知识 3.5 退火与正火的工艺选择。 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19练 钢热处理的基础知识 3.5 退火与正火的工艺选择 一、单项选择题 1．对自动化生产线中需要进行后续切削加工的中碳钢传动轴毛坯进行退火，主要目的是（ ） A．提高表面硬度和耐磨性 B．获得高强度和高韧性 C．降低硬度并改善切削加工性 D．形成淬硬马氏体组织 【答案】C 【解析】退火能够降低钢的硬度、改善切削加工性能，并减小组织和残余应力，为后续加工创造条件。 2．数控设备夹紧机构中的45钢连接轴需要改善组织、细化晶粒并为后续调质处理作准备，较合适的预备热处理是（ ） A．完全退火 B．正火处理 C．去应力退火 D．球化退火 【答案】B 【解析】正火的冷却速度比退火快，能够细化晶粒、改善组织并提高综合力学性能，常用作中碳钢零件的预备热处理。 3．液压站中的低碳钢安装板焊后需要消除残余应力，但不能明显改变其组织和硬度，宜选用的热处理方法是（ ） A．完全退火 B．正火处理 C．球化退火 D．去应力退火 【答案】D 【解析】去应力退火主要通过适当加热和缓慢冷却降低残余应力，通常不以改变钢的基本组织和硬度为主要目的。 4．某45钢夹紧连杆毛坯组织较粗大，生产节拍较紧，后续还需调质处理。为改善组织并提高预备热处理效率，宜优先选择（ ） A．正火处理 B．完全退火 C．去应力退火 D．球化退火 【答案】A 【解析】正火可使中碳钢粗大组织得到改善，并具有较高的生产效率，适合用作拨叉毛坯加工前的预备热处理。 二、判断题 5．完全退火后的钢件通常随炉缓慢冷却，因此硬度降低、组织较均匀，便于后续切削加工（ ） 【答案】√ 【解析】完全退火采用炉冷等缓慢冷却方式，能够减小过冷度并促进组织转变，从而降低硬度、改善组织均匀性和切削加工性。 6．正火通常采用空气冷却，完全退火通常采用随炉缓慢冷却，因此二者获得的组织和性能存在差异（ ） 【答案】√ 【解析】正火的冷却速度通常快于完全退火，所得组织较细、强度和硬度一般较高；完全退火更有利于降低硬度和改善切削加工性。 三、简答题 7．自动化装配线中的45钢定位销需要先进行预备热处理，再进行精车加工。请说明在完全退火和正火之间进行选择时，应比较哪些主要因素，并写出两种工艺的基本特点。 【答案】1. 若主要要求降低硬度、改善切削加工性、消除组织不均匀和部分内应力，可选择完全退火；完全退火加热后缓慢冷却，所得组织较软、较均匀。 2. 若主要要求细化晶粒、改善粗大组织、提高强度并缩短冷却时间，可选择正火；正火加热后在空气中冷却，冷却速度较快，所得组织和强度通常高于完全退火。 3. 选择时还应考虑定位销的截面尺寸、原始组织、后续加工余量及对尺寸变形的要求；尺寸较大或对降低硬度要求较高时，通常优先考虑完全退火，要求提高效率和改善粗大组织时可考虑正火。 【解析】完全退火和正火的主要差别在于冷却速度及其造成的组织、硬度和性能差异，因此应结合零件原始状态、加工要求和变形控制要求选择工艺。 四、计算题 8．数控夹紧机构使用45钢滑块，已知该钢的临界温度为、。工艺员规定：完全退火加热温度取，正火加热温度取，本批分别取上限温度。请计算两种工艺的规定加热温度，并说明实际工艺选择时为什么不能只依据计算温度作决定。 【答案】完全退火加热温度：。正火加热温度：。两种工艺按给定条件计算出的规定加热温度均为。实际选择不能只依据加热温度，还要比较冷却方式和最终要求：完全退火通常随炉缓慢冷却，硬度较低、组织较软，适合改善切削加工性；正火通常在空气中冷却，效率较高、组织较细且强度较高，适合改善粗大组织或作为后续热处理的预备工序。 【解析】两种工艺的加热温度范围可以相同或相近，但冷却速度不同会导致组织、硬度和力学性能不同，所以工艺选择必须同时考虑冷却方式、零件原始组织和后续加工要求。 五、综合题 9．某自动化冲压生产线的送料机构中，45钢导向座毛坯经粗加工后发现组织不均匀，部分区域硬度偏高，导致数控精加工刀具磨损较快。维修工艺员需要在完全退火和正火之间选择一种预备热处理，并制定质量检查重点。请完成以下任务： （1）选择合适的热处理方法； （2）说明该方法的冷却方式及预期效果； （3）列出处理后至少两项质量检查内容。 【答案】（1）选择完全退火。 （2）完全退火加热到规定温度并保温后随炉缓慢冷却，使组织转变较充分，能够降低导向座硬度、改善组织均匀性和切削加工性，并减小部分内应力。 （3）质量检查内容包括：检查硬度是否降到工艺规定范围且各测点差异不过大；检查加工表面是否仍有明显硬点、裂纹或异常变形；必要时抽检金相组织，确认组织均匀、无明显粗大异常组织；复测关键安装尺寸和基准面的变形量。 【解析】导向座当前的主要问题是硬度偏高和组织不均匀，后续又需要精加工，因此应优先采用冷却较慢、软化效果较好的完全退火，并通过硬度、组织、表面缺陷和尺寸稳定性确认处理效果。 10．数控车床自动换刀装置中的45钢刀架连接盘更换了新毛坯。该毛坯组织较粗大，生产节拍要求较紧，后续工序为粗车、精车和调质处理；连接盘还要求具有较均匀的组织和足够的强度。请完成以下任务： （1）在完全退火和正火之间选择预备热处理； （2）说明选择依据； （3）若处理后发现硬度局部偏高，导致粗车时切削力明显增大，应从哪些方面排查工艺问题？ 【答案】（1）选择正火处理。 （2）正火采用空气冷却，生产效率高于完全退火，能够改善粗大组织、细化晶粒，并使45钢获得比完全退火更高的强度和较好的综合性能，适合作为调质前的预备热处理。 （3）应排查：加热温度是否达到工艺要求，避免加热不足造成组织转变不充分；保温时间是否与连接盘截面尺寸相适应，避免心部未充分加热；出炉后是否按要求均匀、充分地进行空气冷却，避免局部冷却条件差异过大；装炉方式、零件间距和炉温均匀性是否合理；同时检查原材料成分和原始组织是否存在异常。 【解析】连接盘既需要改善粗大组织，又要求生产效率和后续调质性能，正火比完全退火更符合条件；处理后局部硬度偏高通常与加热、保温、冷却均匀性或材料状态有关，应按工艺全过程排查。 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 $