2016湖南工考系统
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金属热处理工
理论考试题纲
一、填空题(50题)
1.感应加热设备分类按频率分：(高频、超音频、中频和工频)。
2.我国常用的感应加热设备中，高频有效淬硬深度为(0.8~1.5毫米)，超音频有效淬硬深度为(1.0~2.0毫米)，中频有效淬硬深度为(2.0毫米)以上。
3.铁碳合金在平衡状态有五种组织，它们是(铁素体、奥氏体、珠光体、渗碳体、莱氏体)。
4.40Cr钢淬火的冷却介质常用为(20#机油)。
5.45#钢热处理硬度要求HRC52,淬火温度为(810-830℃)，回火温度为(180-200℃)。
6.钢的淬透性是指钢淬火时，能得到(淬硬层)的深度，淬硬性是指淬火后能够达到的最高(硬度) 。
7. 钢件感应加热时，高频电流在工件导体表面上的分布特点表现为：(集肤效应、临近效应、环流 )效应和尖角效应。
8..220℃回火时，回火颜色为 ( 亮黄色 )，及回火组织为 (回火马氏体) 。
9.感应加热淬火方法有(同时加热淬火法，连续加热淬火法，浸液加热淬火法)。
10.变形工件常用的校正方法有(冷压校直法，垫点校直法，反击校直法，淬火校直法，回火校直法及回火中的压直法)。
11.碳钢的淬火的加热温度主要取决于(钢的临界点)。
12.热处理炉按工作介质可分为空气炉、盐浴炉和保护气氛炉等。
13. 钢的晶粒度表示 (晶粒大小) 的尺度。
14.T8钢低温回火温度一般不超过约(250℃)，回火组织为回火马氏体，其硬度大致范围不低于(HRC55-64)。
15.调质钢按淬透性分类：如40Cr钢油淬临界直径可达30mm,属(低淬透性)钢。40CrMnMo钢油淬直径达100mm,属(高淬透性)钢。
16.淬火加热工件在水中的冷却过程要经历(蒸汽膜阶段，沸腾阶段，对流阶段)三个阶段。
17.淬火时出现硬度偏低的原因有(加热温度不够，冷速不足和表面脱碳)。
18.淬火内应力主要包括(热应力和组织应力)两种。
19..碳钢中温回火的温度一般为(300~500℃)，回火组织为(回火屈氏体)，中温回火主要适用于(弹簧)类零件。
20..感应加热是利用(电磁感应)原理，使工件表面产生(涡流)而加热的一种加热法。
21..我国常用的感应加热设备中，高频频率范围为(200~300千)赫，超音频频率范围(30~60千)赫，中频频率范围为(1~8千)赫，工频频率范围为(50)赫.
22.化学热处理包括(分解，扩散，吸收)三个基本过程。
23..渗碳零件表面碳含量控制在 (0.7~1.05%)之间为宜。否则会影响钢的机械性能。碳含量过低，使(耐磨性)下降，碳含量过高，使(脆性)增大。
24..分段控制法滴注式气体渗碳过程由(排气，强烈渗碳，扩散，降温)四个阶段组成。
25.氮化件氮化层深度的测定方法有(断口法，金相法和硬度法)三种。
26.碳钢的淬火的加热温度主要取决于(钢的临界点)。
27.钢件渗碳后经过(淬火与低温回火)，可以改善表层及心部组织，提高(表面硬度及耐磨性)。
28.调质钢在淬火冷却时，碳素钢一般选择水作淬火剂，形状复杂的碳素钢零件选择(水—油)双液淬火，合金调质钢一般用油作淬火剂。
29.为了消除焊接零件的残余应力，减小淬火变形，应采用(去应力退火)工艺，其加热温度为(500~650℃)。
30.在室温长时间停留过程过程中进行的时效称为(自然时效)，加热到一定温度进行的时效称为(人工时效)。
31.高温炉最高使用温度为(1300℃),中温炉最高使用温度为(950℃)，低温路最高使用温度为(650℃)。
32.影响渗碳质量及渗碳速度的工艺因素有(渗碳温度，时间，渗碳剂流量以及钢的化学成分)等。
33.钢的淬透性是指钢淬火时，能够得到的(淬硬层)的深度，淬硬性是淬火后能够达到的最高(硬度)。
34.强化氮化的工艺参数有(氮化温度，氮化时间和氨分解率)。
35.渗碳后需经磨削的工件，渗碳层深度是指技术要求的深度加上(零件的磨削深度)。
36.淬火时工件形成软点的原因有(原始组织缺陷、欠热、冷速不均和操作失误)。
37.工件在空气介质中加热会产生氧化和脱碳，防止方法主要有(严格控制加热温度、保温时间和盐浴加热、保护气氛加热)。
38.淬火时出现硬度不足缺陷的原因有(欠热或过热、冷却速度不够和表面脱碳)。
39.钢加热过程中常见的缺陷主要有(氧化和脱碳、过热和过烧和变形和开裂)。 40.按回火温度不同，回火可分为(低温回火、中温回火和高温回火)，其回火后的组织分别为(回火马氏体，回火屈氏体和回火索氏体)。
41.正确的加热，包括正确的(加热温度、加热速度和加热方法)。
42.工件加热时间为(升温时间和保温时间)之和。
43.在生产现场检查工件有无裂纹时，可采用(叩击法、渗透法和比色法)。
44.回火温度的确定，主要以工件要求的(硬度值)为依据，其数值越高，回火温度(越低)。
45. 生产中经常采用的硬度试验方法有(布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度和里氏硬度)。
46.金属材料的机械性能包括(强度、硬度、刚度、塑性和韧性)。
47.低碳钢零件在920℃渗碳缓冷后，其深层组织有表面像内依次是过(共析组织、共析组织和亚共析组织)。
48.渗碳零件要用(低碳钢或低碳合金钢)来制造。
49.钢的氮化层(薄而脆)，不适合承受集中的重载荷，而适用于重要而复杂的(精密件)。
50.与碳钢相比，合金钢的淬透性好，热处理后具有较高的(机械性能)，或具有某些特殊的(物理)性能和(化学)性能。
二.选择题(50题)
1.洛氏硬度试验时，所施加的 b 600、1000、1500N三种
a.初载荷 b. 总载荷c预载荷。
2. 洛氏硬度试验法是采用金刚石圆锥体或淬火钢球压入被测金属表面。对 a 采用金刚石压头，对 b 用淬火钢球。
a.硬材料 b.软材料c.合金钢 d. 碳钢 e.有色金属f.铸铁。
3.布氏硬度试验法所使用的压头是规定直径的 a ，其标记代号为 d 。
a.淬火钢球 b.金刚石椎体c.HRBd.HB
4.用锤击式简易布氏硬度计测定工件硬度时，如果工件的压痕直径比标准试样的压痕直径小，则工件的硬度 a 于标准试样的硬度。
a.高 b.低c.等
5. 冲击试验是用来测量金属材料的 c
a.冲击韧性 b.断裂韧性 c.冲击值ak d. 疲劳强度。
6.碳钢退火后的硬度检验常采用 a 硬度法。
a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 维氏硬度
7.调质钢件的硬度检验常采用 a 硬度法。
a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 维氏硬度
8.淬火钢件的硬度检验常采用 b 硬度法。
a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 维氏硬度
9.氮化钢件的硬度检验常采用 c 硬度法。
a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 维氏硬度
10.为了消除加工硬化，恢复金属材料的塑性，应进行 c 。
a.去应力退火 b.去应力回火c. 再结晶退火
11. a 的符号为HB,它主要用于测量硬度在HB450以下的金属材料。
a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 维氏硬度
12.金属材料在高温下抵抗氧化和烧损的能力称为 b 。
a.耐蚀性 b.抗氧化性 c.耐热性
13.金属材料在外力作用下发生形变，当外力去除后形变随之消失的成为 b ，当外力去除后形变不能完全消失的成为 a 。
a.塑性变形 b.弹性变形 c.弹性 d.塑性
14.用顶角为120°金刚石圆锥体做压头的硬度试验，属于 b ，其标记符号为 d 。
a.维氏 b.洛氏c.HV d. HRC
15.锉刀硬度试验法是利用 c 几把锉刀，通过锉削工件，确定它们的硬度。
a.经过淬火的,硬度很高的 b.经过标定的,硬度相同的 c.经过标定的,硬度不同的
16.Ak或ak值越大，则材料的冲击韧性越 a ，脆性越 d 。
a.好b.坏c.大d.小
17.在 b 载荷作用下，材料易发生疲劳损坏。
a.冲击 b.交变 c.静
18.大量事实证明，低应力脆性断裂是由材料中存在 b 而引起的。
a.微裂纹源 b.裂纹扩展
19.形成钢铁材料的主要元素是 a 和 b ，故又称其为铁碳合金。
a.Feb.Cc.Sid.Mn
20.在铁碳合金中，含碳量大于或等于 a %，;小于或等于 c %，称其为钢。
a.0.0218 b.077 c.2.11
21. 在铁碳合金中，含碳量大于 a %的，称其为铸铁。
a 2.11 b 4.3 c 6.69
22.金属由于其具有良好的 b ，所以能进行轧制。挤压、拉拔等压力加工。
a.塑性 b.韧性 c.强度
23.低碳钢经几次冷拉后，若继续拉很容易断裂，为顺利继续拉拔，则必须进行 b 处理。
a.去应力退火 b.再结晶退火 c.完全退火
24.固溶体的溶解度通常都是随 b 的变化而变化的。
a.时间 b.温度 c.密度
25.选择碳钢淬火加热温度的根据是 a 。
a.Fe- Fe 3C相图 b.钢的淬透性曲线 c.钢的C曲线。
26.要使奥氏体向马氏体转变必须以 a 的冷却速度将其冷却到Ms点以下。
a.较快 b.先快冷后慢冷c.先慢冷后快冷 d.大于或等于临界冷却速度
27..将共析钢加热到 a 以上，将发生珠光体向奥氏体的转变。
a.Ac1 b. Ac3 c.A3
28.马氏体的硬度主要和 c 有关。
a.钢的含碳量 b.钢的合金元素含量 c.马氏体的含碳量
32.球化退火主要用于制造刃具、量具、模具等的 c 预备热处理。
a.亚共析钢 b.热作模具钢 c.过共析碳钢及合金工具钢
29.钢经去应力退火后，消除残余内应力，而组织 a 发生变化。
a.没有 b.也同时
30.等温退火不仅可以有效地缩短退火时间，而且可以使钢得到 c 均匀的组织和性能。
a.贝氏体类 b.细晶粒 c.均匀的
31.去应力退火主要用于消除铸件、锻件、焊接件及机加零件的 c 残余应力。
a.枝晶偏析 b.魏氏组织 c.残余应力
32. 45钢正常淬火后得到 a 组织、
a.细针状马氏体 b.马氏体+铁素体 c.羽毛状贝氏体
33.将加热好的工件放入温度稍高于Ms点的盐浴中，保温一定的时间，使其发生下贝氏体转变后取出空冷，这种淬火方法称为 b 。
a.分级淬火 b.等温淬火 c.二次淬火
34.钢经淬火后获得粗针马氏体组织，其主要原因是 b 。
a.原始组织粗大 b.加热温度过高 c.冷却速度不足
35. T10钢制冷冲模水中淬火易产生 b 。
a.硬度过高 b.变形与开裂 c.硬度不足
36..T12钢制的丝锥等工具，一般均采用 a .
a.水-油双液淬火法 b. 水淬 c.油淬
37..影响钢的淬透性的主要因素是 b 。
a.工件的尺寸大小 b.钢的化学成分 c.淬火介质的冷却能力
38.淬火油一般可采用10号、20号、30号机油，油的号数越高，则 b 。
a.粘度越大，冷却能力越高 b. 粘度越大，冷却能力越低 c.粘度越小
39.工件淬火时，当其内应力超过材料的 b 时，将发生开裂。
a.屈服极限 b.强度极限c.弹性极限
40.工件淬火后应 a 回火，高碳、高合金钢工件淬火后要 b 回火，以防止产生较大的变形或开裂。
a.及时 b.立即 c.低温 d.高温
41. 45钢经调质后，应得到 b 。
a.回火屈氏体 b.回火索氏体 c.回火珠光体
42.钢经调质或正火处理后，前者比后者的 a 。
a. 强度、塑性和韧性均较高 b.强度较高而塑性和韧性较低 c.强度较低而塑性和韧性较高
43.碳钢调质工序应安排在 a 。
a.粗加工之后，半精加工之前 b.半精加工之后，磨削之前c.锻件生产之后，精加工之前
44.感应加热速度很高，所以其表层的奥氏体化转变温度 a ,且温度范围 c 。
a.较高 b.较低 c.较宽 d.较窄
45.感应圈和工件表面的间隙与加热效率之间的关系是 b 。
a.间隙大，加热效率高 b.间隙大，加热效率低 c.间隙大小与加热效率无关。
46.钢号末尾加字母“A”或汉字的“高”，表示是 c 。
a.特殊用途 b.优质 c.高级优质
47.铸铁的含碳量是 c 。
a.大于6.69% b.小于2.11% c.大于2.11%
48.汽车变速齿轮，要求表面硬而且耐磨，心部具有良好的韧性以耐冲击，应采用 c 。
a.T10钢淬火及低温回火 b.45钢调质及表面淬火 c.20Cr钢渗碳、淬火及低温回火
49. b 属于低合金钢。
a.20Cr2Ni4Al b.40Cr c.W18Cr4V
50.金属经变形后会产生加工硬化现象，使强度、硬度 a ，塑性、韧性 b 。
a.升高 b.下降 c.不变
三、判断题(50题)
1.高频淬火硬化层深度主要取决于高频振荡器的频率，频率越低，硬化层的深度越浅，反之，则硬化层越深。(×)
2.钢的最高淬火硬度，主要取决于钢的含碳量，而合金元素对钢的淬透性影响不大。(√)
3.为防止裂纹，工件感应加热淬火后，应尽快回火，一般不宜超过4-8小时。(√)
4.发生过烧工件可以通过正火处理使晶粒细化，而发生过热的工件只能报废。(×)
5.钢淬火后所获得的马氏体都是硬度高、脆性大的组织。(×)
6.晶粒越粗大，金属材料的综合机械性能越好。(×)
7.大件淬火后应及时回火，以避免开裂。(√)
8.淬火裂纹是指淬火过程中产生的裂纹。(×)
9.工件淬火后硬度偏低，通常可以用降低回火温度的方法来进行补救。(×)
10.为了保证铸铁床身导轨中频淬火后硬度，其基体硬度应为≥HB187。(√)
11.淬火导轨表面不允许有砂眼、气孔、疏松等铸造缺陷，尖角必须倒钝，表面光洁度应在3.2以上。(√)
12.淬火感应器通冷却水后不用保证喷水角度，水压够就可以。(×)
13.对淬火部位有孔、槽的零件表面应用紫铜、黄铜或石墨与水玻璃糊等将其填严等避免感应加热产生尖角效应，产生局部高温的情况。(√)
14.灰铸铁的热处理方法主要有消除应力退火、消除白口退火和表面淬火。(√)
15.感应加热时，涡流在工件截面上的分布是不均匀的，中心电流密度最大，表面电流密度最小。(×)
16.脆性材料没有塑性变形阶段。(×)
17.金属材料越软，则机械切削加工便越容易。(×)
18.为改善20钢的切削加工性能，应采用完全退火。(×)
19.为改善T10A钢的'切削加工性能，应采用球化退火。(√)
20.为改善45钢锻件的切削加工性能，应采用正火。(√)
21.为消除焊接件的残余应力，应采用低温退火。(√)
22.调质是淬火后进行高温回火的热处理工艺。(√)
23.钢淬火后所获得的马氏体都是硬度高、脆性大的组织。(×)
24.钢的调质处理和正火处理都获得索氏体组织，在生产中可以相互代替。(×)
25.65Mn锻件，为降低硬度、改善切削加工性能，应安排正火。(×)
26.工件进行氮化时，氨流量越大，氨分解率反而越低。(√)
27.工件氮化结束前进行退氮处理是为了降低渗层的脆性。(√)
28.渗碳用钢通常是含碳量为0.15-0.25%的低碳碳钢和合金钢。(√)
29.渗碳件和氮化件都具有表面硬度高、耐磨，心部有足够的韧性的特点，在使用中可以互换。(×)
30.氨分解率的高低直接影响到钢表面对氮原子的吸收能力。(√)
31.氨分解率越高，氮化的速度越高。(×)
32.对于有第二类回火脆性敏感的钢，回火加热后必须快冷。(√)
33.弹簧钢采用较高的含碳量，以保证得到较高的疲劳极限和屈服强度。(√)
34.弹簧淬火后进行低温回火，以保持较高的硬度、弹性极限和疲劳极限。(×)
35.高速钢淬火后，即可达其高硬度，具有高耐磨性。(×)
36.高速钢淬火后，进行低温回火，可消除内应力，获得最高硬度。(×)
37.高速钢经等温淬火后，一般不需回火。(×)
38.量具最终热处理时，为了减少变形和残余奥氏体量，一般均采用分级淬火或等温淬火。(×)
39.量具淬火后，为了消除淬火应力，保持高硬度，应采用低温长时间的回火。(√)
40.灰铸铁的热处理方法主要有消除应力退火、消除白口退火和表面淬火。(√)
41.球墨铸铁可以进行各种热处理。(√)
42.进行表面淬火的铸铁件，其原始组织中珠光体的量不能过低。(√)
43.表面脱碳的高碳钢工件，淬火后易形成放射状裂纹。(×)
44.低碳钢或低碳合金钢渗碳后缓冷，渗层中出现网状碳化物，是一种缺陷。(×)
45.当渗碳件出现魏氏体组织时，可以通过二次淬火或先正火再进行一次(或二次)淬火来消除。(√)
46.冲击值越大，则材料的冲击韧性越好，脆性越小。(√)
47.影响钢的淬透性的主要因素是钢的化学成分。(√)
48.使钢件热处理变形量最小的表面热处理方法是氮化。(√)
49.要使奥氏体向马氏体转变必须以小于或等于临界冷却速度Vk将其冷却到Ms点以下。(×)
50.影响钢的临界冷却速度的主要因素是钢的化学成分。(√)
四、简答题(7题)
1.钢淬火的目的是什么，常用的淬火方法有哪些?
答：1提高工件的硬度和耐磨性，提工件的综合机械性能，获得特殊的物理、化学性能。
2常用的淬火方法有：
单液淬火法，双液淬火法，预冷淬火法，分级淬火法，等温淬火法，局部淬火法。
2.感应加热表面淬火的特点?
答：感应加热表面淬火和普通淬火相比，有以下特点：
加热速度快;淬火温度高;淬火后获得极细的隐晶马氏体组织;淬火后工件表层存在残余压应力，疲劳极限高;生产率高，淬硬层深度易于控制，易实现机械化和自动化。
3.什么是回火，回火的目的是什么?
答：将淬火件加热到Ac1以下一定温度，保温后以一定的速度冷却到室温的热处理工艺，称为回火。
工件淬火后，组织处于不稳定的状态，其内应力和脆性都很大，为了消除内应力，降低脆性，提高韧性，获得我们需要的组织和性能必须对淬火件及时进行回火。回火的目的主要以下三条：
1)减少或消除残余内应力。2)使工件获得需要的机械性能。3)稳定组织和尺寸。
4.热处理操作减少变形的方法有哪些?
答：1)做好淬火前的准备工作，如了解图纸，用火花鉴别钢材，检查工件表面缺陷
2)合理的绑扎、吊挂，以防止淬火变形。在箱式炉中要注意摆放位置，避免由于自重引起变形。
3)加热时要缓慢升温，减少热应力的产生，对易变形工件要选用淬火温度的下限
4)要讲究淬火操作，注意冷却方法。如预冷淬火，淬入淬火剂的方向要得当。有盲孔和凹坑的工件淬火时要将开口处朝上，对非工作孔要用石棉绳、耐火土堵塞，以减少淬火时的内应力。另外，还可采用喷水冷却，滚动进入淬火剂等方法。
5)使用淬火夹具与淬火压床等。
5.工件造成淬火裂纹的主要原因有哪些?
答：主要分材料化学成分、原材料缺陷、加热与冷却条件等。
1) 材料化学成分
钢中的合金元素(除了钴)能提高淬透性，降低钢的临界冷却速度，因此，钢中加入的合金元素可以减少淬火裂纹。但是P、S等元素易形成夹杂物，破坏材料的完整性和减低材料的强度，易造成淬火裂纹，含Si较高的钢，易引起钢件表面脱碳，使淬裂倾向性增大。
2) 原材料缺陷
原材料缺陷如工件内部细纹、皮下气泡、较严重的碳化物偏析以及非金属夹杂物等。锻轧前，坯料中如有缩孔、夹层、白点或严重的枝晶偏析等缺陷，则加热和锻轧时也易产生裂纹。
3) 加热与冷却条件
淬火温度越高，奥氏体晶粒越粗大，则破坏抗力越低，并且产生的内应力越大，越引起淬火裂纹。在冷却的过程中，尤其是在Ms点以下，除因冷却不一致所造成的热应力外，还有因相转变(比容小的奥氏体转变成比最大容马氏体)进行的不等时性而产生的组织应力。相转变的结果，奥氏体转变成马氏体，所以产生裂纹的危险性增大。
6.什么是钢的退火，退火的目的?
答：退火是将钢加热到Ac1或Ac3以上，保温后缓慢冷却(通常是随炉冷却)，以获得(接近于)平衡组织的热处理工艺。
退火的主要目的是：
1) 降低硬度，提高塑性，改善切削加工性能。
2) 细化晶粒，改善组织，提高钢的机械性能。
3) 消除残余应力，稳定尺寸，防止零件变形和开裂。
7.什么是化学热处理?其目的和特点?
答：化学热处理是将工件通过改变其表面化学成分，来获得预期性能的热处理方法。工件表层化学成分的改变是通过在特定的温度下，向工件表层中扩散一种或几种元素来实现的。
目的：是获得工件表层的特殊性能。例如：高硬度、高强度、耐磨性、耐蚀性和抗疲劳性能等。
特点：
1)不受工件几何形状的限制。
2)具有较好的工艺性。如开裂倾向较小，处理温度范围较宽，对冷却介质的敏感性较小等。
3)经济效果好。廉价钢材经化学处理后可获得表面高性能的工件。能获得具有特殊性能的表面层。如耐腐蚀性、耐磨性等。
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