2025年熱處理工(中級(jí))考試試題精選一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種金屬材料在淬火冷卻時(shí)最容易產(chǎn)生裂紋（）A.碳鋼B.合金鋼C.不銹鋼D.鋁合金答案：B。合金鋼由于合金元素的存在，其導(dǎo)熱性較差，在淬火冷卻時(shí)內(nèi)外溫差大，熱應(yīng)力和組織應(yīng)力較大，所以最容易產(chǎn)生裂紋。2.完全退火主要用于（）A.亞共析鋼B.共析鋼C.過共析鋼D.合金鋼答案：A。完全退火是將亞共析鋼加熱到Ac3以上3050℃，保溫適當(dāng)時(shí)間后緩慢冷卻的熱處理工藝，主要用于亞共析鋼。3.回火的目的是（）A.提高硬度和耐磨性B.消除淬火內(nèi)應(yīng)力，降低脆性C.提高強(qiáng)度和韌性D.細(xì)化晶粒答案：B?；鼗鸬闹饕康氖窍慊饍?nèi)應(yīng)力，降低脆性，穩(wěn)定組織和尺寸。4.感應(yīng)加熱表面淬火的淬硬層深度主要取決于（）A.加熱時(shí)間B.電流頻率C.加熱功率D.冷卻速度答案：B。感應(yīng)加熱表面淬火時(shí)，電流頻率不同，其透入深度不同，淬硬層深度主要取決于電流頻率。5.下列哪種冷卻介質(zhì)的冷卻能力最強(qiáng)（）A.水B.油C.空氣D.鹽水答案：D。鹽水的冷卻能力比水、油和空氣都強(qiáng)，因?yàn)辂}在水中的溶解會(huì)使冷卻過程中蒸汽膜不易形成，增強(qiáng)了冷卻效果。6.球化退火主要用于（）A.亞共析鋼B.共析鋼和過共析鋼C.合金鋼D.低碳鋼答案：B。球化退火是使鋼中碳化物球化的熱處理工藝，主要用于共析鋼和過共析鋼，改善其切削性能和后續(xù)熱處理性能。7.化學(xué)熱處理與其他熱處理方法的主要區(qū)別是（）A.加熱溫度B.組織變化C.改變表面化學(xué)成分D.冷卻速度答案：C。化學(xué)熱處理是將工件置于一定的活性介質(zhì)中加熱、保溫，使一種或幾種元素滲入它的表面，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝，這是與其他熱處理方法的主要區(qū)別。8.淬火鋼在回火時(shí)，隨著回火溫度的升高，其強(qiáng)度和硬度（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低答案：B。淬火鋼回火時(shí)，隨著回火溫度升高，馬氏體分解，碳化物聚集長大，導(dǎo)致強(qiáng)度和硬度降低。9.下列材料中，鍛造性能最好的是（）A.低碳鋼B.中碳鋼C.高碳鋼D.合金鋼答案：A。低碳鋼的含碳量低，塑性好，變形抗力小，鍛造性能最好。10.為了改善高碳鋼的切削性能，應(yīng)采用（）A.完全退火B(yǎng).球化退火C.去應(yīng)力退火D.正火答案：B。高碳鋼經(jīng)球化退火后，碳化物呈球狀，降低了硬度，改善了切削性能。11.滲碳處理一般適用于（）A.低碳鋼和低碳合金鋼B.中碳鋼和中碳合金鋼C.高碳鋼和高碳合金鋼D.不銹鋼答案：A。滲碳是將低碳金屬在富碳的介質(zhì)中加熱到高溫，使活性碳原子滲入金屬表面，以獲得高碳的滲層組織，所以適用于低碳鋼和低碳合金鋼。12.下列熱處理工藝中，能使工件表面硬度和耐磨性顯著提高的是（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.表面淬火答案：D。表面淬火是快速加熱工件表面，隨后噴水冷卻，使表面獲得高硬度的馬氏體組織，而心部仍保持原來的韌性和塑性，能顯著提高工件表面硬度和耐磨性。13.高溫回火后得到的組織是（）A.回火馬氏體B.回火托氏體C.回火索氏體D.珠光體答案：C。高溫回火（500650℃）后得到的組織是回火索氏體。14.金屬材料在高溫下長時(shí)間停留會(huì)導(dǎo)致（）A.晶粒細(xì)化B.晶粒長大C.硬度升高D.韌性提高答案：B。金屬材料在高溫下長時(shí)間停留，原子活動(dòng)能力增強(qiáng)，晶粒會(huì)逐漸長大。15.下列哪種鋼的淬透性最好（）A.45鋼B.T8鋼C.40Cr鋼D.Q235鋼答案：C。40Cr鋼是合金結(jié)構(gòu)鋼，合金元素的加入提高了鋼的淬透性，比45鋼、T8鋼和Q235鋼的淬透性好。二、多項(xiàng)選擇題（每題3分，共15分）1.以下屬于整體熱處理的工藝有（）A.退火B(yǎng).正火C.淬火D.回火答案：ABCD。退火、正火、淬火和回火都屬于整體熱處理工藝，它們是對(duì)工件整體進(jìn)行加熱、保溫和冷卻的處理方法。2.影響鋼的淬透性的因素有（）A.鋼的化學(xué)成分B.淬火加熱溫度C.冷卻速度D.工件尺寸答案：ABCD。鋼的化學(xué)成分中合金元素會(huì)影響淬透性；淬火加熱溫度影響奧氏體的均勻性和穩(wěn)定性，進(jìn)而影響淬透性；冷卻速度不同，獲得的淬硬層深度不同；工件尺寸也會(huì)影響冷卻速度，從而影響淬透性。3.化學(xué)熱處理的基本過程包括（）A.分解B.吸收C.擴(kuò)散D.冷卻答案：ABC。化學(xué)熱處理的基本過程包括介質(zhì)分解產(chǎn)生活性原子、工件表面對(duì)活性原子的吸收以及活性原子向工件內(nèi)部的擴(kuò)散。4.以下關(guān)于回火的說法正確的有（）A.低溫回火主要用于工具、量具等B.中溫回火主要用于彈簧等C.高溫回火主要用于軸類等零件D.回火溫度越高，硬度越低答案：ABCD。低溫回火可保持高硬度和耐磨性，適用于工具、量具等；中溫回火可獲得較高的彈性極限和屈服強(qiáng)度，用于彈簧等；高溫回火可獲得良好的綜合力學(xué)性能，用于軸類等零件；一般來說，回火溫度越高，硬度越低。5.感應(yīng)加熱表面淬火的優(yōu)點(diǎn)有（）A.加熱速度快B.淬硬層深度易控制C.工件變形小D.生產(chǎn)效率高答案：ABCD。感應(yīng)加熱表面淬火加熱速度快，能在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到淬火溫度；通過調(diào)整電流頻率等參數(shù)可控制淬硬層深度；加熱迅速，工件變形小；可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，生產(chǎn)效率高。三、判斷題（每題2分，共20分）1.淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時(shí)間，然后在空氣中冷卻的熱處理工藝。（）答案：錯(cuò)誤。淬火是將鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時(shí)間，然后在淬火介質(zhì)（如水、油等）中快速冷卻的熱處理工藝，而不是在空氣中冷卻。2.完全退火和不完全退火的主要區(qū)別在于加熱溫度不同。（）答案：正確。完全退火是將亞共析鋼加熱到Ac3以上3050℃，不完全退火是將過共析鋼加熱到Ac1Accm之間，主要區(qū)別在于加熱溫度不同。3.滲氮處理的優(yōu)點(diǎn)是處理溫度低，變形小，硬度高，耐磨性好，抗蝕性強(qiáng)。（）答案：正確。滲氮處理溫度一般在500600℃，溫度較低，工件變形??；滲氮后表面硬度高，耐磨性和抗蝕性都較好。4.回火索氏體和索氏體的組織形態(tài)和性能完全相同。（）答案：錯(cuò)誤?；鼗鹚魇象w是淬火鋼高溫回火后的組織，其碳化物呈顆粒狀；索氏體是正火或退火后的組織，碳化物呈片狀。它們的組織形態(tài)不同，性能也有差異，回火索氏體的韌性更好。5.感應(yīng)加熱表面淬火時(shí)，電流頻率越高，淬硬層越淺。（）答案：正確。電流頻率越高，透入深度越淺，淬硬層也就越淺。6.提高淬火加熱溫度可以無限提高鋼的淬透性。（）答案：錯(cuò)誤。提高淬火加熱溫度在一定范圍內(nèi)可提高鋼的淬透性，但過高的加熱溫度會(huì)使晶粒粗大，降低鋼的性能，且淬透性的提高也有一定限度。7.球化退火可以降低過共析鋼的硬度，改善切削性能。（）答案：正確。球化退火使過共析鋼中的碳化物球化，降低了硬度，有利于切削加工。8.水作為淬火冷卻介質(zhì)，冷卻能力適中，適用于各種鋼的淬火。（）答案：錯(cuò)誤。水的冷卻能力較強(qiáng)，在650550℃范圍內(nèi)冷卻速度過快，容易使工件產(chǎn)生裂紋，不適合所有鋼的淬火，一般用于形狀簡單、截面較大的碳鋼工件。9.化學(xué)熱處理不僅可以改變工件表面的化學(xué)成分，還能改變其組織和性能。（）答案：正確?；瘜W(xué)熱處理通過滲入元素改變工件表面化學(xué)成分，進(jìn)而改變其組織和性能。10.正火的冷卻速度比退火快，因此正火后的強(qiáng)度和硬度比退火后的低。（）答案：錯(cuò)誤。正火的冷卻速度比退火快，正火后的組織比退火后的組織更細(xì)，強(qiáng)度和硬度比退火后的高。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述淬火的目的及淬火工藝中應(yīng)注意的問題。答案：淬火的目的是使過冷奧氏體進(jìn)行馬氏體或貝氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體或下貝氏體組織，然后配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的強(qiáng)度、硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度以及韌性等，從而滿足各種機(jī)械零件和工具的不同使用要求。也可以通過淬火滿足某些特種鋼材的鐵磁性、耐蝕性等特殊的物理、化學(xué)性能。淬火工藝中應(yīng)注意的問題有：（1）淬火加熱溫度：要根據(jù)鋼的成分準(zhǔn)確選擇淬火加熱溫度，溫度過低，奧氏體化不充分，淬火后硬度不足；溫度過高，會(huì)使晶粒粗大，增加淬火裂紋的傾向。（2）加熱速度：加熱速度過快可能導(dǎo)致工件內(nèi)外溫差大，產(chǎn)生較大的熱應(yīng)力，甚至引起變形和裂紋；對(duì)于形狀復(fù)雜、導(dǎo)熱性差的工件，應(yīng)采用較慢的加熱速度。（3）保溫時(shí)間：保溫時(shí)間要適當(dāng)，保證奧氏體充分均勻化，但時(shí)間過長會(huì)造成晶粒長大和氧化脫碳等缺陷。（4）冷卻速度：冷卻速度要大于臨界冷卻速度，以保證獲得馬氏體組織，但過快的冷卻速度會(huì)產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，導(dǎo)致工件變形和開裂，因此要選擇合適的冷卻介質(zhì)和冷卻方法。（5）防止氧化脫碳：在加熱過程中，要采取保護(hù)措施，如采用鹽浴爐加熱、在可控氣氛爐中加熱或采用涂料保護(hù)等，防止工件表面氧化脫碳。（6）工件裝夾：工件裝夾要合理，避免因裝夾不當(dāng)導(dǎo)致變形或加熱不均勻。2.比較滲碳和滲氮處理的特點(diǎn)及應(yīng)用范圍。答案：滲碳處理的特點(diǎn)：（1）處理溫度較高，一般在900950℃。（2）滲碳后工件表面含碳量較高，可獲得高硬度（5864HRC）和高耐磨性的滲層。（3）滲碳速度較快，能在較短時(shí)間內(nèi)獲得一定厚度的滲層。（4）滲碳后需進(jìn)行淬火和低溫回火處理，以充分發(fā)揮滲碳的效果。滲碳處理的應(yīng)用范圍：主要用于承受較大沖擊載荷和磨損的零件，如汽車、拖拉機(jī)的變速箱齒輪、凸輪軸、活塞銷等低碳鋼和低碳合金鋼零件。滲氮處理的特點(diǎn)：（1）處理溫度較低，一般在500600℃，工件變形小。（2）滲氮后表面硬度高（可達(dá)9001200HV），耐磨性、抗蝕性和疲勞強(qiáng)度都較高。（3）滲氮速度較慢，滲層較薄。（4）滲氮后一般不需要淬火等后續(xù)處理。滲氮處理的應(yīng)用范圍：適用于要求精度高、變形小、耐磨性和抗蝕性好的零件，如精密機(jī)床的主軸、鏜桿、高速傳動(dòng)齒輪、量具等中碳鋼和中碳合金鋼零件，也可用于一些不銹鋼、耐熱鋼等零件以提高其抗蝕性和高溫性能。五、計(jì)算題（15分）已知某45鋼軸類零件，要求表面硬度達(dá)到5055HRC，心部具有良好的綜合力學(xué)性能。現(xiàn)采用感應(yīng)加熱表面淬火，已知該鋼的臨界淬透直徑Dc=25mm，零件直徑d=50mm，試分析能否達(dá)到表面硬度要求，并說明理由。若要達(dá)到要求，可采取哪些措施？答案：（1）分析能否達(dá)到表面硬度要求：根據(jù)臨界淬透直徑的概念，當(dāng)工件直徑大于臨界淬透直徑時(shí)，工件從表面到心部不能全部淬成馬氏體組織。已知該45鋼的臨界淬透直徑Dc=25mm，零件直徑d=50mm，d>Dc，說明在感應(yīng)加熱表面淬火時(shí)，零件表面冷卻速度可能達(dá)不到臨界冷卻速度，不能獲得全部馬氏體組織，所以僅采用當(dāng)前條件可能無法達(dá)到表面硬度5055HRC的要求。（2）可采取的措施：①提高感應(yīng)加熱的功率和頻率：提高功率可使表面加熱速度更快，提高頻率可使淬硬層更淺