浙江省（单独招生）机械类 《机械基础》项目十三任务六 45分钟专题训练卷

浙江省（单独招生）机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共152份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。 与本专辑配套的还有浙江省单独招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 浙江省（单独招生）机械类 《机械基础》 项目十三：工程材料 任务六：钢 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 球化退火一般不用于（ ） A. 合金工具钢 B. 碳素工具钢 C. 滚动轴承钢 D. 碳素结构钢 2. 在淬火过程中，钢的冷却速度过快，可能导致什么结果（ ） A. 硬度提高 B. 韧性增强 C. 组织细化 D. 产生裂纹 3. 用T10A制造锯条，淬火后应进行___回火（ ） A. 高温 B. 低温 C. 中温 D. 调质 4. 钢的回火处理主要是为了消除淬火后的什么缺点？（ ） A. 软化 B. 脆性 C. 硬度 D. 导电性 5. T10钢制手工锯条采用______处理，可满足使用要求（ ） A. 淬火+低温回火 B. 正火 C. 淬火+高温回火 D. 完全退火 6. 感应加热表面淬火的淬硬层深度最深的是（ ） A. 高频感应加热 B. 工频感应加热 C. 中频感应加热 D. 超低频感应加热 7. 为了改善过共析钢的切削加工性能，并为以后热处理作准备，常选用（ ） A. 完全退火 B. 去应力退火 C. 球化退火 D. 正火 8. 分级淬火分级的目的是 （ ） A. 使工件在介质中停留期间完成组织的转变 B. 使工件内外温差较为均匀并减少工件与介质的温差 C. 使奥氏体成分趋于均匀 D. 使工件获得下贝氏体组织 9. 为减小大型铸件淬火变形，常采用的双介质淬火工艺是（ ） A. 水淬油冷 B. 油淬空冷 C. 盐浴淬火 D. 等温淬火 10. 如图所示现有T12钢制造的丝锥，成品硬度要求60HRC以上，加工工艺路线为轧制→锻造→热处理1→热处理2→机械粗加工→热处理3→机械精加工。下列表述错误的是（ ） A. T12钢由于成品硬度要求较高，因此使用调质作为最终热处理 B. 球化退火其目的是降低钢的硬度，改善其切削加工性能，并为最后的热处理做好准备，因此热处理2采用球化退火 C. 热处理3采用淬火、低温回火工艺；低温回火可降低淬火内应力、提高韧性，保持高硬度、耐磨性 D. 为减小最终热处理淬火时的变形开裂倾向，消除网状碳化物，为热处理2做好组织准备，因此热处理1采用正火 11. 退火种类很多，按照加热温度不同，可以分为在临界温度以上的退火和在临界温度以下的退火。下列退火方法中，与另外三种不属于同一类的是（ ） A. 完全退火 B. 等温退火 C. 球化退火 D. 去应力退火 12. 钢是按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分的，其中优质钢是按_____分类方法分类出来的。（ ） A. 化学成分 B. 用途 C. 质量 D. 脱氧程度 13. 如果齿轮轴的材料为42CrMn，表面淬硬层深度为0.5～15 mm，硬度为52～55HRC，则应选择的热处理方法是______。（ ） A. 火焰淬火＋低温回火 B. 渗碳＋淬火＋低温回火 C. 碳氮共渗 D. 感应淬火＋低温回火 14. 碳钢淬火时，不能用作冷却介质的是（ ） A. 油 B. 空气 C. 水 D. 盐类溶液 15. 提高金属材料强度的方法不包括（ ） A. 细晶强化 B. 退火处理 C. 固溶强化 D. 加工硬化 16. 在工量具中，丝锥常采用9SiCr 钢制造，成品硬度要求60 HRC 以上，其工艺路线为轧制 → 热处理1 → 机加工 → 热处理2 → 热处理3 → 机加工。下列关于热处理的表述，错误的是 ( ) A. 热处理1是球化退火，其目的是降低硬度，改善切削加工性能，为后续工作做好准备 B. 热处理2采用淬火，获得以马氏体为主的不平衡组织，提高钢的强度硬度 C. 热处理3采用高温回火，获得硬度、强度、韧性、塑性等综合力学性能 D. 回火的目的是降低淬火产生的内应力、提高韧性，通常是热处理最后一道工序 17. 钢的回火温度越高，以下哪个性能会越明显（ ） A. 硬度提高 B. 耐磨性增强 C. 韧性提高 D. 脆性增加 18. 采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的（ ） A. 疲劳强度 B. 刚度 C. 静强度 D. 耐冲击性能 19. 哪种热处理工艺能够显著提高钢的硬度和耐磨性（ ） A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火 20. 铁碳基本相中，硬度最大的是（ ） A. 铁素体 B. 渗碳体 C. 珠光体 D. 奥氏体 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 钢的表面热处理分为______和______两类。 22. 钢的热处理是指采用适当的方式将钢或钢制工件进行______、______和冷却，以获得预期的组织结构与性能的工艺。 23. 轴表面进行热处理如渗碳淬火、高频淬火等，目的是提高轴的______。 24. 含碳0.77%的钢降温到C发生______，生成珠光体；含碳4.3%的钢降温到C时发生______，生成莱氏体。 25. 硫元素会使钢产生______，磷元素会使钢产生______。因此这两种元素都是______元素。 26. 淬透性对钢的力学性能影响很大，淬透性好的钢，即使零件的尺寸较大也能______，经高温回火后，表面和中心都得到______组织，可得到良好的综合力学性能。 27. 热处理工艺性是指金属材料通过热处理改变或改善其______的能力，是金属材料的重要工艺性能之一。影响因素主要包括______、______、______、______、______、______ 28. 钢按质量分为______、______、______。 29. 耐热钢主要用于______领域。 30. 提高钢的耐蚀性的途径有______、提高基体的电极电位和钝化。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 完全退火不适用于高碳钢。（ ） 32. 整体热处理、表面热处理和化学热处理都是在相同的温度下进行的。（ ） 33. 在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。（ ） 34. 钢的热处理包括淬火、回火等步骤。（ ） 35. 下图为热处理工艺曲线，其中保温阶段的主要作用是消除工件内应力（ ） 36. GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线。（ ） 37. 钳工用的手工锯条可采用T10钢制造，最终热处理方式为淬火+低温回火。（ ） 38. 铁碳合金基体组织中的珠光体，是奥氏体和渗碳体的混合物。（ ） 39. 退火是使钢的组织和性能趋于稳定的热处理方法，通常用于改善加工性能。（ ） 40. 表面热处理都是通过改变钢材表面的化学成分而改变表面性能的。（ ） 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 有一具有网状渗碳体的T12钢坯，应进行何种热处理才能达到改善切削加工性能的目的？ 42. 如图所示的机床主轴采用45钢制造，要求其具有较高的强度及足够的塑性和韧性。热处理技术条件为整体调质220~250HBW，轴颈、锥孔表面淬火52~58HRC。初步的加工路线为“锻造→热处理1→粗加工→热处理2→半精加工→热处理3→磨削”。试分析各热处理工序的名称、加热温度范围及作用。 43. 什么叫退火？退火分为哪几种？适用于什么范围？ 44. 在钢的热处理中，退火的作用是什么？ 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机械加工厂为制造传动轴，选用一批含碳量为 0.45％ 的钢制圆柱形毛坯。每根毛坯直径为 40 mm、长度为 100 mm，共有 20 根。钢的密度取 7.85 g/cm3，圆周率取 3.14。传动轴要求具有较好的强度、塑性和韧性，热处理车间拟制定相应工艺。（1）计算这批毛坯的总体积、总质量以及其中碳元素的质量。（2）按含碳量对钢进行分类，判断该批钢属于哪一类钢；说明仅依据含碳量能否准确确定钢的具体牌号。（3）为满足传动轴的综合力学性能要求，制定合理的热处理工艺，并说明各主要工序的作用。 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 $ 浙江省（单独招生）机械类《机械基础》45分钟专题训练卷专辑，共152份试卷。试卷命题与高考紧密相关，精选具有代表性和典型性的高考常考题。旨在帮助学生系统地复习和巩固机械类理论知识，熟悉高考题型和命题规律，提高解题能力和应试技巧，为高考取得优异成绩打下坚实的基础，本训练卷适用于即将参加机械类高考的学生。 与本专辑配套的还有浙江省单独招生考试《机械制图》《极限配合与技术测量》45分钟专题训练卷专辑，欢迎同学和老师们下载使用。 浙江省（单独招生）机械类 《机械基础》 项目十三：工程材料 任务六：钢 时间：45分钟 总分：100分 班级＿＿＿＿　姓名＿＿＿＿　学号＿＿＿＿　成绩＿＿＿＿ 一、单项选择题（本大题共20小题，每题2分，共40分） 1. 球化退火一般不用于（ ） A. 合金工具钢 B. 碳素工具钢 C. 滚动轴承钢 D. 碳素结构钢 【答案】D 【解析】球化退火主要用于过共析钢，如合金工具钢、碳素工具钢和滚动轴承钢，以改善切削加工性能并为后续淬火作组织准备。碳素结构钢通常不采用球化退火，因此选D。 2. 在淬火过程中，钢的冷却速度过快，可能导致什么结果（ ） A. 硬度提高 B. 韧性增强 C. 组织细化 D. 产生裂纹 【答案】D 【解析】淬火冷却速度过快会使工件内外产生较大的温差和组织转变不同步，导致热应力、组织应力增大，严重时会产生淬火裂纹，因此选C。 3. 用T10A制造锯条，淬火后应进行___回火（ ） A. 高温 B. 低温 C. 中温 D. 调质 【答案】B 【解析】用T10A制造锯条，淬火后应进行低温回火 4. 钢的回火处理主要是为了消除淬火后的什么缺点？（ ） A. 软化 B. 脆性 C. 硬度 D. 导电性 【答案】B 【解析】钢的回火是为了消除淬火后的脆性 5. T10钢制手工锯条采用______处理，可满足使用要求（ ） A. 淬火+低温回火 B. 正火 C. 淬火+高温回火 D. 完全退火 【答案】A 【解析】T10钢含碳量较高，手工锯条要求具有较高硬度和耐磨性，同时要有一定韧性。采用淬火获得马氏体，再进行低温回火以降低淬火内应力并保持较高硬度，因此选C。 6. 感应加热表面淬火的淬硬层深度最深的是（ ） A. 高频感应加热 B. 工频感应加热 C. 中频感应加热 D. 超低频感应加热 【答案】B 【解析】感应加热表面淬火是利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面迅速加热并迅速冷却的淬火工艺，按电源频率的不同分为三种：高频感应加热、中频感应加热和工频感应加热，电源频率越高，淬硬层越薄。电源频率越低，淬硬层越厚。 7. 为了改善过共析钢的切削加工性能，并为以后热处理作准备，常选用（ ） A. 完全退火 B. 去应力退火 C. 球化退火 D. 正火 【答案】C 【解析】过共析钢中的网状渗碳体会降低切削加工性能，并影响后续淬火。球化退火可使片状或网状渗碳体趋于球状，降低硬度、改善切削加工性能，并为后续热处理作准备，因此选C。 8. 分级淬火分级的目的是 （ ） A. 使工件在介质中停留期间完成组织的转变 B. 使工件内外温差较为均匀并减少工件与介质的温差 C. 使奥氏体成分趋于均匀 D. 使工件获得下贝氏体组织 【答案】B 【解析】分级淬火是将奥氏体化后的工件先快速冷却到接近马氏体开始转变温度的分级介质中短时间停留，使工件内外温度趋于均匀，减小温差、热应力和组织应力，随后再冷却完成马氏体转变。因此选B。 9. 为减小大型铸件淬火变形，常采用的双介质淬火工艺是（ ） A. 水淬油冷 B. 油淬空冷 C. 盐浴淬火 D. 等温淬火 【答案】A 【解析】双介质淬火通常先用冷却能力强的水快速冷却，使工件获得足够的淬硬深度，再转入冷却较缓和的油中冷却，以减小淬火应力、变形和开裂倾向。因此大型铸件常采用水淬油冷，选A。 10. 如图所示现有T12钢制造的丝锥，成品硬度要求60HRC以上，加工工艺路线为轧制→锻造→热处理1→热处理2→机械粗加工→热处理3→机械精加工。下列表述错误的是（ ） A. T12钢由于成品硬度要求较高，因此使用调质作为最终热处理 B. 球化退火其目的是降低钢的硬度，改善其切削加工性能，并为最后的热处理做好准备，因此热处理2采用球化退火 C. 热处理3采用淬火、低温回火工艺；低温回火可降低淬火内应力、提高韧性，保持高硬度、耐磨性 D. 为减小最终热处理淬火时的变形开裂倾向，消除网状碳化物，为热处理2做好组织准备，因此热处理1采用正火 【答案】A 11. 退火种类很多，按照加热温度不同，可以分为在临界温度以上的退火和在临界温度以下的退火。下列退火方法中，与另外三种不属于同一类的是（ ） A. 完全退火 B. 等温退火 C. 球化退火 D. 去应力退火 【答案】D 【解析】完全退火、等温退火和球化退火通常需要加热到临界温度以上或在临界温度附近完成组织转变，属于临界温度以上的退火。去应力退火的加热温度低于临界温度，主要用于消除内应力，因此选D。 12. 钢是按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分的，其中优质钢是按_____分类方法分类出来的。（ ） A. 化学成分 B. 用途 C. 质量 D. 脱氧程度 【答案】C 【解析】按质量分为普通钢、优质钢、高级优质钢，主要依据有害杂质硫、磷含量划分。 13. 如果齿轮轴的材料为42CrMn，表面淬硬层深度为0.5～15 mm，硬度为52～55HRC，则应选择的热处理方法是______。（ ） A. 火焰淬火＋低温回火 B. 渗碳＋淬火＋低温回火 C. 碳氮共渗 D. 感应淬火＋低温回火 【答案】D 【解析】42CrMn属于中碳合金钢，齿轮轴要求表面获得约0.5～15 mm的淬硬层、硬度达到52～55 HRC，而心部仍需保持较好的韧性。感应淬火可实现局部快速加热和表面淬硬，随后低温回火可降低淬火应力并保持表面硬度，因此选D。 14. 碳钢淬火时，不能用作冷却介质的是（ ） A. 油 B. 空气 C. 水 D. 盐类溶液 【答案】B 【解析】碳钢淬火时，不能用作冷却介质的是空气。 淬火就是将金属物体加热到一定温度，然后冷却，增加它的硬度。 15. 提高金属材料强度的方法不包括（ ） A. 细晶强化 B. 退火处理 C. 固溶强化 D. 加工硬化 【答案】B 【解析】细晶强化、固溶强化和加工硬化都能提高金属材料的强度。退火通常用于降低硬度、消除内应力和改善塑韧性，不属于提高强度的主要方法，因此选C。 16. 在工量具中，丝锥常采用9SiCr 钢制造，成品硬度要求60 HRC 以上，其工艺路线为轧制 → 热处理1 → 机加工 → 热处理2 → 热处理3 → 机加工。下列关于热处理的表述，错误的是 ( ) A. 热处理1是球化退火，其目的是降低硬度，改善切削加工性能，为后续工作做好准备 B. 热处理2采用淬火，获得以马氏体为主的不平衡组织，提高钢的强度硬度 C. 热处理3采用高温回火，获得硬度、强度、韧性、塑性等综合力学性能 D. 回火的目的是降低淬火产生的内应力、提高韧性，通常是热处理最后一道工序 【答案】C 【解析】9SiCr丝锥通常先进行球化退火，以降低硬度、改善切削加工性能；机加工后进行淬火，获得以马氏体为主的高硬度组织；随后进行低温回火，以降低淬火内应力并保持较高硬度。高温回火会显著降低硬度，不能满足丝锥成品硬度60 HRC以上的要求，因此C项表述错误。 17. 钢的回火温度越高，以下哪个性能会越明显（ ） A. 硬度提高 B. 耐磨性增强 C. 韧性提高 D. 脆性增加 【答案】C 【解析】淬火钢随回火温度升高，马氏体逐渐分解，内应力降低，硬度和耐磨性通常下降，而韧性提高。因此选C。 18. 采用表面强化如碾压、喷丸、碳氮共渗、渗氮、高频感应加热淬火等方法，可显著提高轴的（ ） A. 疲劳强度 B. 刚度 C. 静强度 D. 耐冲击性能 【答案】A 【解析】这些表面强化方法能改善轴表面性能，提高疲劳强度。 19. 哪种热处理工艺能够显著提高钢的硬度和耐磨性（ ） A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火 【答案】C 【解析】淬火使钢获得以马氏体为主的组织，可显著提高硬度和耐磨性。退火、正火主要用于调整组织和性能，回火通常是在淬火后改善韧性、降低内应力，因此选C。 20. 铁碳基本相中，硬度最大的是（ ） A. 铁素体 B. 渗碳体 C. 珠光体 D. 奥氏体 【答案】B 【解析】铁碳合金基本相中，渗碳体是铁和碳形成的化合物，硬度很高但脆性大；铁素体硬度最低，珠光体和奥氏体的硬度均低于渗碳体，因此选B。 二、填空题（本大题共10小题，每题2分，共20分） 21. 钢的表面热处理分为______和______两类。 【答案】① 表面淬火 ② 化学热处理 【解析】钢的表面热处理主要分为表面淬火和化学热处理。表面淬火通过快速加热和冷却改变表层组织；化学热处理则通过改变表层化学成分及组织来改善表面性能。 22. 钢的热处理是指采用适当的方式将钢或钢制工件进行______、______和冷却，以获得预期的组织结构与性能的工艺。 【答案】① 加热 ② 保温 【解析】钢的热处理是将钢或钢制工件通过适当方式进行加热、保温和冷却，使其内部组织发生预期变化，从而获得所需组织结构和性能的工艺。 23. 轴表面进行热处理如渗碳淬火、高频淬火等，目的是提高轴的______。 【答案】疲劳强度 【解析】这些热处理工艺可改变轴表面的组织结构和性能，形成硬化层，有效提高轴的疲劳强度，增强轴在长期工作中的可靠性，延长轴的使用寿命。 24. 含碳0.77%的钢降温到C发生______，生成珠光体；含碳4.3%的钢降温到C时发生______，生成莱氏体。 【答案】① 共析转变 ② 共晶转变 【解析】含碳量为0.77%的钢为共析钢，冷却到727℃时发生共析转变，由奥氏体转变为珠光体。含碳量为4.3%的铁碳合金为共晶成分，冷却到1148℃时发生共晶转变，生成莱氏体。 25. 硫元素会使钢产生______，磷元素会使钢产生______。因此这两种元素都是______元素。 【答案】① 热脆性 ② 冷脆性 ③ 有害 【解析】硫在钢中易形成低熔点共晶，分布在晶界上，使钢在高温加工时产生热脆性；磷使钢在低温下塑性和韧性下降，产生冷脆性。因此硫和磷通常被视为钢中的有害元素。 26. 淬透性对钢的力学性能影响很大，淬透性好的钢，即使零件的尺寸较大也能______，经高温回火后，表面和中心都得到______组织，可得到良好的综合力学性能。 【答案】① （完全）淬透 ② 回火索氏体 【解析】淬透性好的钢在较大截面零件中也能获得较深的淬硬层，甚至实现完全淬透。淬火后再进行高温回火，马氏体转变为回火索氏体，表面和中心均可获得较好的强度、硬度、塑性和韧性配合。 27. 热处理工艺性是指金属材料通过热处理改变或改善其______的能力，是金属材料的重要工艺性能之一。影响因素主要包括______、______、______、______、______、______ 【答案】① 组织和性能 ② 淬透性 ③ 淬硬性 ④ 过热敏感性 ⑤ 氧化脱碳倾向 ⑥ 回火脆性倾向 ⑦ 变形开裂倾向 【解析】热处理工艺性是指金属材料通过热处理改变或改善其组织和性能的能力。影响钢热处理工艺性的主要因素包括淬透性、淬硬性、过热敏感性、氧化脱碳倾向、回火脆性倾向以及变形开裂倾向。 28. 钢按质量分为______、______、______。 【答案】① 普通钢 ② 优质钢 ③ 高级优质钢 【解析】按质量等级，钢通常分为普通钢、优质钢和高级优质钢。质量等级主要依据钢中硫、磷等有害杂质含量以及冶炼和质量控制要求划分。 29. 耐热钢主要用于______领域。 【答案】高温 【解析】耐热钢主要用于高温领域，如航空航天和能源行业。 30. 提高钢的耐蚀性的途径有______、提高基体的电极电位和钝化。 【答案】获得单相组织 【解析】提高钢耐蚀性的主要途径包括获得单相组织、提高基体的电极电位以及使钢表面形成稳定致密的钝化膜。获得单相组织可以减少不同组织相之间形成的微电池，从而降低电化学腐蚀倾向。因此，答案“获得单相组织”正确。 三、判断题（本大题共10小题，每题1分，共10分） 31. 完全退火不适用于高碳钢。（ ） 【答案】正确 【解析】完全退火主要适用于亚共析钢。高碳钢，尤其是过共析钢，采用完全退火容易形成粗大的先共析渗碳体和片状珠光体，影响力学性能，生产中通常采用球化退火以获得球状珠光体组织。因此，题干说法正确。 32. 整体热处理、表面热处理和化学热处理都是在相同的温度下进行的。（ ） 【答案】正确 【解析】整体热处理包括退火、正火、淬火和回火等，通过改变钢的微观结构来改善其整体性能。 33. 在去应力退火过程中，钢的组织不发生变化。（ ） 【答案】正确 【解析】退火的目的是降低硬度，以利于切削加工;提高塑性和韧性，以利于冷变形加工;改善钢的性能或为以后热处理做好组织准备;消除钢中白的残余内应力，防止变形和开裂,其组织不会发生变化。 34. 钢的热处理包括淬火、回火等步骤。（ ） 【答案】正确 【解析】钢的热处理包括淬火、回火等步骤。 35. 下图为热处理工艺曲线，其中保温阶段的主要作用是消除工件内应力（ ） 【答案】错误 【解析】保温阶段保持温度恒定，让工件内外温度一致，确保组织充分转变，为后续冷却做准备。 36. GS线表示由奥氏体冷却时析出铁素体的开始线。（ ） 【答案】正确 【解析】GS线为奥氏体冷却时开始析出铁素体的转变线，对亚共析钢热处理加热温度选择有重要作用。 37. 钳工用的手工锯条可采用T10钢制造，最终热处理方式为淬火+低温回火。（ ） 【答案】正确 【解析】T10钢属于高碳工具钢，具有较高的硬度和耐磨性，适合制造钳工手工锯条。其最终热处理通常采用淬火加低温回火：淬火获得马氏体，提高硬度和耐磨性；低温回火可降低淬火应力、稳定组织，同时尽量保持较高硬度。因此，题干说法正确。 38. 铁碳合金基体组织中的珠光体，是奥氏体和渗碳体的混合物。（ ） 【答案】正确 【解析】珠光体是铁碳合金基体组织，由奥氏体和渗碳体混合组成，因此题述正确。 39. 退火是使钢的组织和性能趋于稳定的热处理方法，通常用于改善加工性能。（ ） 【答案】正确 【解析】退火是将钢加热到适当温度，保温后缓慢冷却的热处理方法。退火可以使钢的组织和性能趋于稳定，降低硬度、提高塑性，改善切削加工性能，并可消除或减少内应力、细化晶粒和改善组织。因此，题干说法正确。 40. 表面热处理都是通过改变钢材表面的化学成分而改变表面性能的。（ ） 【答案】错误 【解析】表面热处理是为了改变工件表面的组织和性能，仅对其表面进行热处理的工艺。 四、简答题（本大题共4小题，每题5分，共20分） 41. 有一具有网状渗碳体的T12钢坯，应进行何种热处理才能达到改善切削加工性能的目的？ 【答案】正火 +球化退火 【解析】正火的目的是去除网状渗碳体，球化退火可降低硬度，改善切削加工性能 42. 如图所示的机床主轴采用45钢制造，要求其具有较高的强度及足够的塑性和韧性。热处理技术条件为整体调质220~250HBW，轴颈、锥孔表面淬火52~58HRC。初步的加工路线为“锻造→热处理1→粗加工→热处理2→半精加工→热处理3→磨削”。试分析各热处理工序的名称、加热温度范围及作用。 【答案】机床主轴加工热处理工序名称、加热温度范围及作用分析 序号 热处理名称 性质 加热温度（℃） 作用 1 正火 预备热处理 855~875 消除毛坏的锻造应力，降低硬度，改善切削加工性能：均匀组织，细化晶粒，为后续热处理做好组织准备 2 调质 预备热处理 淬火：840~860 高温回火：500~550 获得高的综合力学性能和疲劳强度 3 表面淬火及低温回火 最终热处理 760~780 采用表面淬火使表面获得针状马氏体，经回火后轴颈、锥孔硬度达到52~58HRC，心部保持调质后得到的回火索氏体组织，具有较高的强度和韧性 43. 什么叫退火？退火分为哪几种？适用于什么范围？ 【答案】退火是一种金属热处理工艺，指的是将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度，改善切削加工性；消除残余应力，稳定尺寸，减少变形与裂纹倾向；细化晶粒，调整组织，消除组织缺陷。 生产上常用的退火操作有完全退火、球化退火、去应力退火等。 【解析】退火是将金属缓慢加热、保温后适当冷却的热处理工艺，主要用于降低硬度、改善切削性、消除应力、稳定尺寸、细化晶粒和改善组织。常用类型有完全退火、球化退火和去应力退火，适用于铸、锻、焊及冷加工件。 44. 在钢的热处理中，退火的作用是什么？ 【答案】退火的主要作用是降低钢的硬度，提高塑性和韧性，消除或减少内应力，改善切削加工性能。退火通常用于预备热处理，以便进行后续加工或作为最终热处理，以获得所需的性能。 【解析】退火通过缓慢加热、保温和缓慢冷却，使钢的组织接近平衡状态。其主要作用是降低硬度、提高塑性和韧性，改善切削加工性能；消除或减少铸造、锻造、焊接及机械加工产生的内应力；细化晶粒、均匀组织、稳定尺寸并减少变形和开裂倾向。退火通常作为预备热处理，为后续切削加工或淬火作准备，也可作为某些工件的最终热处理，以获得较低硬度和较好塑性的性能。 五、综合应用题（本大题共1小题，每题10分，共10分） 45. 某机械加工厂为制造传动轴，选用一批含碳量为 0.45％ 的钢制圆柱形毛坯。每根毛坯直径为 40 mm、长度为 100 mm，共有 20 根。钢的密度取 7.85 g/cm3，圆周率取 3.14。传动轴要求具有较好的强度、塑性和韧性，热处理车间拟制定相应工艺。（1）计算这批毛坯的总体积、总质量以及其中碳元素的质量。（2）按含碳量对钢进行分类，判断该批钢属于哪一类钢；说明仅依据含碳量能否准确确定钢的具体牌号。（3）为满足传动轴的综合力学性能要求，制定合理的热处理工艺，并说明各主要工序的作用。 【答案】（1）单根毛坯体积为＝πL／4＝3.14×402×100／4＝125600 mm3＝125.6 cm3。总体积为 V＝20＝20×125.6＝2512 cm3。总质量为 m＝ρV＝7.85×2512＝19719.2 g≈19.72 kg。碳元素质量为 mC＝19.7192×0.45％ kg≈0.08874 kg≈88.74 g。（2）该钢的含碳量为 0.45％，属于中碳钢。仅依据含碳量不能准确确定具体牌号，还需结合钢的质量等级、合金元素及其他技术条件判断。（3）可采用正火后进行调质处理的工艺路线。正火用于细化晶粒、均匀组织并改善切削加工性能；淬火提高钢的硬度和强度；高温回火降低淬火应力，改善塑性和韧性，使传动轴获得良好的综合力学性能。 【解析】（1）先用圆柱体积公式求单根体积，再换算为立方厘米并计算总质量，最后按含碳量求碳的质量。（2）含碳量为0.25％至0.60％的钢通常属于中碳钢，牌号还需依据完整成分和质量要求确定。（3）传动轴需兼顾强度与韧性，淬火后高温回火可获得较均衡的综合性能，正火可改善原始组织。 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 $