第14练 表面热处理 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14练，内容为：表面淬火、化学热处理的原理、特点和应用。 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14练 表面热处理 一、单项选择题 1. 渗氮后的钢材常采用的热处理工艺是（ ） A. 淬火加低温回火 B. 淬火加中温回火 C. 淬火加高温回火 D. 不用再进行热处理 【答案】D 【解析】渗氮是在钢材表面形成高硬度、耐磨的渗氮层，且渗氮温度低于淬火温度，通常作为最终热处理工艺。为保证心部具有良好的综合力学性能，钢材一般在渗氮前进行调质处理，渗氮后通常不再进行淬火和回火，以免破坏渗氮层。因此应选D。 2. 工作中有强烈摩擦并承受冲击载荷或交变载荷的零件广泛采用的热处理方法是（ ） A. 渗碳 B. 渗氮 C. 调质 D. 淬火 【答案】A 【解析】渗碳适用于承受强烈摩擦并同时承受冲击载荷或交变载荷的零件，尤其适用于齿轮等零件。渗碳后再进行淬火和低温回火，可使表面获得高硬度和良好耐磨性，心部保持较高的强度和韧性。因此应选A。 3. 感应加热表面淬火的加热方式是通过什么产生热量的？（ ） A. 火焰 B. 电感应 C. 激光 D. 电子束 【答案】B 【解析】感应加热表面淬火是通过电磁感应产生的涡流来加热材料表面。 4. 化学热处理中的渗碳工艺主要是通过以下哪种方式来提高钢材的硬度？（ ） A. 合金添加 B. 气体注入 C. 表面喷涂 D. 碳的扩散 【答案】D 【解析】渗碳工艺是通过碳原子在钢材表面扩散，使其富碳，从而提高钢材的硬度和耐磨性。 5. 化学热处理常用的方法之一是渗碳，它的主要目的是什么？（ ） A. 提高钢材的热导率 B. 提高钢材的硬度 C. 提高钢材的延展性 D. 强化钢材的耐腐蚀性 【答案】B 【解析】渗碳是一种常用的化学热处理方法，其主要目的是通过在钢材表面形成富碳层来提高钢材的硬度。 二、填空题 6. 感应加热表面淬火是通过感应加热使工件表面达到淬火温度，然后快速冷却以获得所需的 ______ 。 【答案】硬度 【解析】感应加热表面淬火可以使工件表面获得高硬度，提高其耐磨性和使用寿命 7. 表面淬火是通过快速 ______ 来使钢材表面产生硬度增加的效果。 【答案】加热和冷却 【解析】表面淬火是将钢材表面快速加热到奥氏体化温度，使表层形成奥氏体，随后迅速冷却，从而使表层转变为马氏体并获得较高硬度，而心部仍保持原有组织和性能。因此填“加热和冷却”。 8. 为获得较深的淬硬层深度，一般采用______感应淬火。 【答案】工频 【解析】感应淬火时，电流频率越低，电流的集肤效应越弱，加热层越深。工频感应淬火的频率较低，适合获得较深的淬硬层，因此填“工频”。 9. 渗入介质在高温下发生分解反应，形成渗入元素的活性原子的过程称为______。 【答案】分解 【解析】渗入介质在高温下发生分解反应，生成含有渗入元素的活性原子；这些活性原子随后被钢材表面吸收并向内部扩散，从而形成渗层。该过程称为分解，因此填“分解”。 三、综合应用题 10. 某齿轮厂采用20CrMnTi钢制造汽车变速器齿轮。为提高齿面耐磨性，齿轮先进行渗碳处理，再进行淬火和低温回火。工艺要求：齿面硬度为58～62 HRC，有效渗碳层深度为0.75～0.85 mm，心部硬度为30～40 HRC。抽检同一齿轮上三个测量点的有效渗碳层深度分别为0.82 mm、0.78 mm和0.80 mm，齿面硬度为60 HRC，心部硬度为35 HRC。（1）计算该齿轮有效渗碳层深度的平均值，并计算三个测量点中的最大深度与最小深度之差。（2）根据检测结果，判断该齿轮的齿面硬度、心部硬度和有效渗碳层深度是否符合工艺要求。（3）若批量生产中出现齿面硬度偏低且有效渗碳层深度不足的情况，说明应从哪些主要工艺方面进行改进。 【答案】（1）平均有效渗碳层深度：；最大深度与最小深度之差：。（2）齿面硬度60 HRC在58～62 HRC范围内，心部硬度35 HRC在30～40 HRC范围内，平均有效渗碳层深度0.80 mm在0.75～0.85 mm范围内，符合工艺要求。（3）适当提高渗碳温度或延长渗碳保温时间，调整和稳定炉内碳势；检查淬火温度、冷却介质及搅拌状况，保证渗碳层充分淬硬；同时控制回火温度和时间，防止回火温度过高造成硬度下降。 【解析】（1）先将三个测量值相加，再除以测量点数，得到平均深度；最大值减去最小值得到深度差。（2）将检测值分别与规定范围比较，三项指标均在要求范围内，因此齿轮合格。（3）渗碳层不足主要与渗碳时间、温度和碳势有关，硬度偏低还应检查淬火冷却和回火工艺。 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14练，内容为：表面淬火、化学热处理的原理、特点和应用。 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14练 表面热处理 一、单项选择题 1. 渗氮后的钢材常采用的热处理工艺是（ ） A. 淬火加低温回火 B. 淬火加中温回火 C. 淬火加高温回火 D. 不用再进行热处理 2. 工作中有强烈摩擦并承受冲击载荷或交变载荷的零件广泛采用的热处理方法是（ ） A. 渗碳 B. 渗氮 C. 调质 D. 淬火 3. 感应加热表面淬火的加热方式是通过什么产生热量的？（ ） A. 火焰 B. 电感应 C. 激光 D. 电子束 4. 化学热处理中的渗碳工艺主要是通过以下哪种方式来提高钢材的硬度？（ ） A. 合金添加 B. 气体注入 C. 表面喷涂 D. 碳的扩散 5. 化学热处理常用的方法之一是渗碳，它的主要目的是什么？（ ） A. 提高钢材的热导率 B. 提高钢材的硬度 C. 提高钢材的延展性 D. 强化钢材的耐腐蚀性 二、填空题 6. 感应加热表面淬火是通过感应加热使工件表面达到淬火温度，然后快速冷却以获得所需的 ______ 。 7. 表面淬火是通过快速 ______ 来使钢材表面产生硬度增加的效果。 8. 为获得较深的淬硬层深度，一般采用______感应淬火。 9. 渗入介质在高温下发生分解反应，形成渗入元素的活性原子的过程称为______。 三、综合应用题 10. 某齿轮厂采用20CrMnTi钢制造汽车变速器齿轮。为提高齿面耐磨性，齿轮先进行渗碳处理，再进行淬火和低温回火。工艺要求：齿面硬度为58～62 HRC，有效渗碳层深度为0.75～0.85 mm，心部硬度为30～40 HRC。抽检同一齿轮上三个测量点的有效渗碳层深度分别为0.82 mm、0.78 mm和0.80 mm，齿面硬度为60 HRC，心部硬度为35 HRC。（1）计算该齿轮有效渗碳层深度的平均值，并计算三个测量点中的最大深度与最小深度之差。（2）根据检测结果，判断该齿轮的齿面硬度、心部硬度和有效渗碳层深度是否符合工艺要求。（3）若批量生产中出现齿面硬度偏低且有效渗碳层深度不足的情况，说明应从哪些主要工艺方面进行改进。 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 $