第15练 零件热处理工艺分析 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15练，内容为：依据零件性能要求选择热处理工艺。 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15练 零件热处理工艺分析 一、单项选择题 1. 化学热处理与其他热处理的主要区别是（ ） A. 组织变化 B. 加热温度 C. 化学成分 D. 保温时间 2. 对于表面淬火，下列说法哪个是正确的？（ ） A. 淬火能使表面变软 B. 淬火能提高表面硬度 C. 淬火只能应用于钢材 D. 淬火会增加内部应力 3. 表面热处理常用于哪些部件的强化处理？（ ） A. 车轮、轴类 B. 板材、管材 C. 电子元件 D. 橡胶制品 4. 表面淬火的目的是什么？（ ） A. 增加钢材的延展性 B. 增加钢材的硬度 C. 提高钢材的韧性 D. 提高钢材的导热性 5. 火焰加热表面淬火是利用什么来加热工件表面的？（ ） A. 电流 B. 电磁波 C. 燃气火焰 D. 激光 二、填空题 6. 激光淬火和电子束淬火是利用______ 来加热钢材表面进行淬火的方法。 7. 表面热处理中，气体渗碳常用于增加工件表面的 ______。 8. 利用感应电流通过工件所产生的热效应将工件表面、局部或整体加热并进行快速冷却的淬火工艺称为______。 9. 渗碳层深度一般为______ mm，碳质量分数可达0.8%～1.1%。 三、综合应用题 10. 某齿轮采用20CrMnTi钢制造，要求齿面具有较高的硬度和耐磨性，表面硬度达到58～62 HRC，有效渗碳层深度为1.6 mm，同时要求心部保持良好的强韧性。工厂拟采用渗碳、淬火和低温回火工艺。已知在930 ℃渗碳时，生产试验得到有效渗层深度与渗碳时间的关系为 ，其中， 的单位为mm， 的单位为h。工艺规定加热时间为1.5 h，渗碳后转入淬火槽的时间为5 min，低温回火时间为2 h。（1）计算达到规定有效渗层深度所需的渗碳时间，并计算从加热开始至回火结束所需的总工艺时间。（2）判断“整体淬火加高温回火”是否适合替代上述工艺，并说明理由。（3）若热处理后齿面硬度合格，但心部硬度低于要求，提出一项改进措施并说明依据。 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15练，内容为：依据零件性能要求选择热处理工艺。 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15练 零件热处理工艺分析 一、单项选择题 1. 化学热处理与其他热处理的主要区别是（ ） A. 组织变化 B. 加热温度 C. 化学成分 D. 保温时间 【答案】C 【解析】化学热处理是在加热和保温过程中，使工件表面与活性介质发生化学反应，并通过元素扩散改变表层的化学成分和组织性能。其他热处理通常只通过加热、保温和冷却改变组织，不改变工件的化学成分。因此，化学成分是化学热处理与其他热处理的主要区别，正确答案为C。 2. 对于表面淬火，下列说法哪个是正确的？（ ） A. 淬火能使表面变软 B. 淬火能提高表面硬度 C. 淬火只能应用于钢材 D. 淬火会增加内部应力 【答案】B 【解析】表面淬火的目的是提高表面硬度，通常通过快速冷却来实现。 3. 表面热处理常用于哪些部件的强化处理？（ ） A. 车轮、轴类 B. 板材、管材 C. 电子元件 D. 橡胶制品 【答案】A 【解析】表面热处理主要用于提高车轮、轴类等部件的表面硬度和耐磨性。 4. 表面淬火的目的是什么？（ ） A. 增加钢材的延展性 B. 增加钢材的硬度 C. 提高钢材的韧性 D. 提高钢材的导热性 【答案】B 【解析】表面淬火的目的是增加钢材的硬度，提高其耐磨性和使用寿命。 5. 火焰加热表面淬火是利用什么来加热工件表面的？（ ） A. 电流 B. 电磁波 C. 燃气火焰 D. 激光 【答案】C 【解析】火焰加热表面淬火是通过燃气火焰直接加热工件表面。 二、填空题 6. 激光淬火和电子束淬火是利用______ 来加热钢材表面进行淬火的方法。 【答案】高能束 【解析】激光淬火和电子束淬火是利用高能激光束和电子束来加热钢材表面，然后快速冷却进行淬火处理。 7. 表面热处理中，气体渗碳常用于增加工件表面的 ______。 【答案】碳含量 【解析】气体渗碳可以使工件表面富含碳元素，提高硬度和耐磨性 8. 利用感应电流通过工件所产生的热效应将工件表面、局部或整体加热并进行快速冷却的淬火工艺称为______。 【答案】感应淬火 【解析】感应淬火利用交变电流在工件表层产生感应电流，通过电阻热效应使工件表面或局部迅速加热到淬火温度，随后快速冷却，使表层形成马氏体硬化层。因此，该淬火工艺称为感应淬火。 9. 渗碳层深度一般为______ mm，碳质量分数可达0.8%～1.1%。 【答案】0.5～2.5 【解析】渗碳是使碳原子渗入低碳钢或低碳合金钢工件表层，以提高表面含碳量和淬硬能力的化学热处理工艺。渗碳层深度通常为0.5～2.5 mm，渗碳层表面碳质量分数一般可达到0.8%～1.1%，因此填空应为0.5～2.5。 三、综合应用题 10. 某齿轮采用20CrMnTi钢制造，要求齿面具有较高的硬度和耐磨性，表面硬度达到58～62 HRC，有效渗碳层深度为1.6 mm，同时要求心部保持良好的强韧性。工厂拟采用渗碳、淬火和低温回火工艺。已知在930 ℃渗碳时，生产试验得到有效渗层深度与渗碳时间的关系为 ，其中， 的单位为mm， 的单位为h。工艺规定加热时间为1.5 h，渗碳后转入淬火槽的时间为5 min，低温回火时间为2 h。（1）计算达到规定有效渗层深度所需的渗碳时间，并计算从加热开始至回火结束所需的总工艺时间。（2）判断“整体淬火加高温回火”是否适合替代上述工艺，并说明理由。（3）若热处理后齿面硬度合格，但心部硬度低于要求，提出一项改进措施并说明依据。 【答案】（1）由 ，得 ，所以 h。总工艺时间为1.5 h＋4 h＋5 min＋2 h，合计7 h 35 min。（2）不适合。整体淬火加高温回火难以形成满足要求的高硬度表层和耐磨渗碳层，不能同时保证齿面耐磨性与心部强韧性。（3）在防止变形和开裂的前提下适当提高淬火冷却能力，或选用淬透性更好的材料，以提高心部硬度。 【解析】（1）先由渗层深度关系式求得渗碳时间，再将加热、渗碳、转移和回火时间相加，得到总工艺时间。（2）渗碳淬火可形成硬化表层，低碳合金钢心部仍具有较好韧性，适合齿轮性能要求。（3）心部硬度不足与淬透性或淬火冷却能力有关，可通过改善淬火条件或提高材料淬透性进行调整。 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 $