第11练 退火与正火 广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版） 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，精心编制了广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版）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。 本卷是广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版）一课一练的第11练，内容为：退火、正火的工艺目的、方法、组织和性能变化。 广西壮族自治区（对口招生）一课一练 《金属材料与热处理》（科学版·第二版） 第11练 退火与正火 一、单项选择题 1. 钢件加热至临界温度以上，保温后随炉缓慢冷却的热处理工艺是（ ） A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火 2. 低碳钢铸件需要改善组织、细化晶粒并提高力学性能时，通常采用的热处理工艺是（ ） A. 完全退火并炉冷 B. 正火处理并空冷 C. 球化退火并炉冷 D. 低温回火并空冷 3. 与正火相比，退火处理后钢件通常具有的组织和性能特点是（ ） A. 硬度较低，塑性较好 B. 硬度较高，强度较大 C. 晶粒较细，韧性较低 D. 残余应力较大，塑性较差 4. 共析碳钢进行珠光体转变时，原子扩散情况是（ ） A. Fe原子扩散，C原子不扩散 B. Fe原子扩散，C原子也扩散 C. Fe原子不扩散，C原子扩散 D. Fe原子不扩散，C原子不扩散 5. 为改变高速钢铸态组织中碳化物的不均匀性，应进行（ ） A. 完全退火 B. 正火 C. 球化退火 D. 锻造 二、填空题 6. 完全退火通常用于亚共析钢，其主要目的是降低硬度、改善切削加工性能和______。 7. 正火是将钢件加热到临界温度以上，保温后出炉在______中冷却的热处理工艺。 8. 退火与正火的主要区别在于冷却方式不同：退火通常采用随炉冷却，正火通常采用______冷却。 9. 由于去应力退火时温度低于______，所以钢件在去应力退火过程中不发生______上的变化，目的是______。 三、综合应用题 10. 某机械加工车间对锻造后的45钢齿轮毛坯进行预备热处理。毛坯有效厚度为30 mm，工艺卡规定：加热时间按每10 mm厚度需要6 min计算，保温时间按每10 mm厚度需要10 min计算；加热温度为840 ℃。采用退火处理时，工件随炉冷却至600 ℃，炉冷速度控制为30 ℃/h，达到600 ℃后出炉空冷。现要求改善锻造后的粗大组织，并为后续切削加工创造条件。（1）计算该工件退火加热、保温以及从840 ℃炉冷至600 ℃所需的总时间。（2）若主要要求细化锻造后的粗大晶粒、改善组织均匀性，应优先选择退火还是正火？说明其冷却方法和组织、性能特点。（3）若主要要求降低硬度、提高塑性并改善切削加工性，应选择哪种工艺？说明理由。 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：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，精心编制了广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版）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。 本卷是广西壮族自治区（对口招生）《金属材料与热处理》（科学版·第二版）一课一练的第11练，内容为：退火、正火的工艺目的、方法、组织和性能变化。 广西壮族自治区（对口招生）一课一练 《金属材料与热处理》（科学版·第二版） 第11练 退火与正火 一、单项选择题 1. 钢件加热至临界温度以上，保温后随炉缓慢冷却的热处理工艺是（ ） A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火 【答案】A 【解析】退火是将钢件加热到适当温度，保温后随炉缓慢冷却，以获得较软组织、降低硬度并改善切削加工性能。正火通常采用空冷，淬火采用快速冷却，回火是在淬火后进行的热处理。 2. 低碳钢铸件需要改善组织、细化晶粒并提高力学性能时，通常采用的热处理工艺是（ ） A. 完全退火并炉冷 B. 正火处理并空冷 C. 球化退火并炉冷 D. 低温回火并空冷 【答案】B 【解析】正火加热保温后出炉在空气中冷却，冷却速度比退火快，能够细化晶粒并改善低碳钢铸件的组织和力学性能。完全退火主要用于降低硬度和改善切削加工性，球化退火主要用于降低高碳钢硬度，回火通常以淬火为前提。 3. 与正火相比，退火处理后钢件通常具有的组织和性能特点是（ ） A. 硬度较低，塑性较好 B. 硬度较高，强度较大 C. 晶粒较细，韧性较低 D. 残余应力较大，塑性较差 【答案】A 【解析】退火冷却速度较慢，形成的组织较软，因而钢件硬度较低、塑性和切削加工性能较好。正火冷却速度较快，通常具有较高的强度和硬度，晶粒也相对细化。 4. 共析碳钢进行珠光体转变时，原子扩散情况是（ ） A. Fe原子扩散，C原子不扩散 B. Fe原子扩散，C原子也扩散 C. Fe原子不扩散，C原子扩散 D. Fe原子不扩散，C原子不扩散 【答案】B 【解析】共析碳钢发生珠光体转变时，奥氏体分解为铁素体和渗碳体。铁原子的重新排列以及碳原子的扩散都参与了转变，因此Fe原子和C原子均发生扩散，正确选项为B。 5. 为改变高速钢铸态组织中碳化物的不均匀性，应进行（ ） A. 完全退火 B. 正火 C. 球化退火 D. 锻造 【答案】D 【解析】高速钢铸态组织中常存在碳化物偏聚、网状分布等不均匀现象。锻造能够破碎和改善碳化物的偏聚及不均匀分布，从而改善铸态组织。完全退火和球化退火主要用于软化钢材、改善切削加工性或改变碳化物形态，正火也不能有效解决高速钢铸态碳化物的不均匀性。因此正确选项为D。 二、填空题 6. 完全退火通常用于亚共析钢，其主要目的是降低硬度、改善切削加工性能和______。 【答案】消除内应力 【解析】完全退火通过加热、保温和缓慢冷却，使钢件组织趋于均匀，并可降低硬度、改善切削加工性能和消除内应力。该工艺常用于亚共析钢铸件、锻件及焊接件。 7. 正火是将钢件加热到临界温度以上，保温后出炉在______中冷却的热处理工艺。 【答案】空气 【解析】正火的典型冷却方式是出炉后在空气中冷却。与退火的随炉缓慢冷却相比，正火冷却速度较快，通常可获得较细的组织并提高钢件的强度和硬度。 8. 退火与正火的主要区别在于冷却方式不同：退火通常采用随炉冷却，正火通常采用______冷却。 【答案】空冷 【解析】退火一般在炉内缓慢冷却，冷却速度较小，所得组织较软。正火是钢件出炉后在空气中冷却，冷却速度较快，通常能获得比退火更高的强度和硬度。 9. 由于去应力退火时温度低于______，所以钢件在去应力退火过程中不发生______上的变化，目的是______。 【答案】① A1（下临界温度） ② 组织 ③ 消除内应力 【解析】去应力退火的加热温度低于钢的临界点A1，因此加热和冷却过程中不发生奥氏体化等组织转变，钢件的基本组织不发生变化。保温过程中通过回复等过程降低和消除残余应力，改善工件尺寸稳定性，目的在于消除内应力。 三、综合应用题 10. 某机械加工车间对锻造后的45钢齿轮毛坯进行预备热处理。毛坯有效厚度为30 mm，工艺卡规定：加热时间按每10 mm厚度需要6 min计算，保温时间按每10 mm厚度需要10 min计算；加热温度为840 ℃。采用退火处理时，工件随炉冷却至600 ℃，炉冷速度控制为30 ℃/h，达到600 ℃后出炉空冷。现要求改善锻造后的粗大组织，并为后续切削加工创造条件。（1）计算该工件退火加热、保温以及从840 ℃炉冷至600 ℃所需的总时间。（2）若主要要求细化锻造后的粗大晶粒、改善组织均匀性，应优先选择退火还是正火？说明其冷却方法和组织、性能特点。（3）若主要要求降低硬度、提高塑性并改善切削加工性，应选择哪种工艺？说明理由。 【答案】（1）加热时间：。保温时间：。炉冷时间：。总时间：。（2）应优先选择正火。正火采用空气冷却，冷却速度比退火快，可细化晶粒，使组织均匀；45钢通常获得铁素体和较细珠光体，强度、硬度高于退火状态。（3）应选择退火。退火采用随炉缓慢冷却，可获得较粗的铁素体和珠光体组织，降低钢的硬度，提高塑性和韧性，有利于后续切削加工。 【解析】（1）先按有效厚度分别计算加热和保温时间，再根据温差与炉冷速度计算冷却时间，三者相加得到总时间。（2）正火空冷速度较快，能细化晶粒、均匀组织；退火炉冷速度较慢，组织较粗。（3）退火冷却缓慢，硬度较低、塑性较好，切削加工性通常优于正火状态。 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 $