2016湖南工考系統

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　　金屬熱處理工

　　理論考試題綱

一、填空題(50題)

1.感應加熱裝置分類按頻率分：(高頻、超音訊、中頻和工頻)。

2.我國常用的感應加熱裝置中，高頻有效淬硬深度為(0.8~1.5毫米)，超音訊有效淬硬深度為(1.0~2.0毫米)，中頻有效淬硬深度為(2.0毫米)以上。

3.鐵碳合金在平衡狀態有五種組織，它們是(鐵素體、奧氏體、珠光體、滲碳體、萊氏體)。

4.40Cr鋼淬火的冷卻介質常用為(20#機油)。

5.45#鋼熱處理硬度要求HRC52,淬火溫度為(810-830℃)，回火溫度為(180-200℃)。

6.鋼的淬透性是指鋼淬火時，能得到(淬硬層)的深度，淬硬性是指淬火後能夠達到的最高(硬度) 。

7. 鋼件感應加熱時，高頻電流在工件導體表面上的分佈特點表現為：(集膚效應、臨近效應、環流 )效應和尖角效應。

8..220℃回火時，回火顏色為 ( 亮黃色 )，及回火組織為 (回火馬氏體) 。

9.感應加熱淬火方法有(同時加熱淬火法，連續加熱淬火法，浸液加熱淬火法)。

10.變形工件常用的校正方法有(冷壓校直法，墊點校直法，反擊校直法，淬火校直法，回火校直法及回火中的壓直法)。

11.碳鋼的淬火的加熱溫度主要取決於(鋼的臨界點)。

12.熱處理爐按工作介質可分為空氣爐、鹽浴爐和保護氣氛爐等。

13. 鋼的晶粒度表示 (晶粒大小) 的尺度。

14.T8鋼低溫回火溫度一般不超過約(250℃)，回火組織為回火馬氏體，其硬度大致範圍不低於(HRC55-64)。

15.調質鋼按淬透性分類：如40Cr鋼油淬臨界直徑可達30mm,屬(低淬透性)鋼。40CrMnMo鋼油淬直徑達100mm,屬(高淬透性)鋼。

16.淬火加熱工件在水中的冷卻過程要經歷(蒸汽膜階段，沸騰階段，對流階段)三個階段。

17.淬火時出現硬度偏低的原因有(加熱溫度不夠，冷速不足和表面脫碳)。

18.淬火內應力主要包括(熱應力和組織應力)兩種。

19..碳鋼中溫回火的溫度一般為(300~500℃)，回火組織為(回火屈氏體)，中溫回火主要適用於(彈簧)類零件。

20..感應加熱是利用(電磁感應)原理，使工件表面產生(渦流)而加熱的一種加熱法。

21..我國常用的感應加熱裝置中，高頻頻率範圍為(200~300千)赫，超音訊頻率範圍(30~60千)赫，中頻頻率範圍為(1~8千)赫，工頻頻率範圍為(50)赫.

22.化學熱處理包括(分解，擴散，吸收)三個基本過程。

23..滲碳零件表面碳含量控制在 (0.7~1.05%)之間為宜。否則會影響鋼的機械效能。碳含量過低，使(耐磨性)下降，碳含量過高，使(脆性)增大。

24..分段控制法滴注式氣體滲碳過程由(排氣，強烈滲碳，擴散，降溫)四個階段組成。

25.氮化件氮化層深度的測定方法有(斷口法，金相法和硬度法)三種。

26.碳鋼的淬火的加熱溫度主要取決於(鋼的臨界點)。

27.鋼件滲碳後經過(淬火與低溫回火)，可以改善表層及心部組織，提高(表面硬度及耐磨性)。

28.調質鋼在淬火冷卻時，碳素鋼一般選擇水作淬火劑，形狀複雜的碳素鋼零件選擇(水—油)雙液淬火，合金調質鋼一般用油作淬火劑。

29.為了消除焊接零件的殘餘應力，減小淬火變形，應採用(去應力退火)工藝，其加熱溫度為(500~650℃)。

30.在室溫長時間停留過程過程中進行的時效稱為(自然時效)，加熱到一定溫度進行的時效稱為(人工時效)。

31.高溫爐最高使用溫度為(1300℃),中溫爐最高使用溫度為(950℃)，低溫路最高使用溫度為(650℃)。

32.影響滲碳質量及滲碳速度的工藝因素有(滲碳溫度，時間，滲碳劑流量以及鋼的化學成分)等。

33.鋼的淬透性是指鋼淬火時，能夠得到的(淬硬層)的深度，淬硬性是淬火後能夠達到的最高(硬度)。

34.強化氮化的工藝引數有(氮化溫度，氮化時間和氨分解率)。

35.滲碳後需經磨削的工件，滲碳層深度是指技術要求的深度加上(零件的磨削深度)。

36.淬火時工件形成軟點的原因有(原始組織缺陷、欠熱、冷速不均和操作失誤)。

37.工件在空氣介質中加熱會產生氧化和脫碳，防止方法主要有(嚴格控制加熱溫度、保溫時間和鹽浴加熱、保護氣氛加熱)。

38.淬火時出現硬度不足缺陷的原因有(欠熱或過熱、冷卻速度不夠和表面脫碳)。

39.鋼加熱過程中常見的缺陷主要有(氧化和脫碳、過熱和過燒和變形和開裂)。 40.按回火溫度不同，回火可分為(低溫回火、中溫回火和高溫回火)，其回火後的組織分別為(回火馬氏體，回火屈氏體和回火索氏體)。

41.正確的加熱，包括正確的(加熱溫度、加熱速度和加熱方法)。

42.工件加熱時間為(升溫時間和保溫時間)之和。

43.在生產現場檢查工件有無裂紋時，可採用(叩擊法、滲透法和比色法)。

44.回火溫度的確定，主要以工件要求的(硬度值)為依據，其數值越高，回火溫度(越低)。

45. 生產中經常採用的硬度試驗方法有(布氏硬度、洛氏硬度、維氏硬度和里氏硬度)。

46.金屬材料的機械效能包括(強度、硬度、剛度、塑性和韌性)。

47.低碳鋼零件在920℃滲碳緩冷後，其深層組織有表面像內依次是過(共析組織、共析組織和亞共析組織)。

48.滲碳零件要用(低碳鋼或低碳合金鋼)來製造。

49.鋼的氮化層(薄而脆)，不適合承受集中的過載荷，而適用於重要而複雜的(精密件)。

50.與碳鋼相比，合金鋼的淬透性好，熱處理後具有較高的(機械效能)，或具有某些特殊的(物理)效能和(化學)效能。

二.選擇題(50題)

1.洛氏硬度試驗時，所施加的 b 600、1000、1500N三種

a.初載荷 b. 總載荷c預載荷。

2. 洛氏硬度試驗法是採用金剛石圓錐體或淬火鋼球壓入被測金屬表面。對 a 採用金剛石壓頭，對 b 用淬火鋼球。

a.硬材料 b.軟材料c.合金鋼 d. 碳鋼 e.有色金屬f.鑄鐵。

3.布氏硬度試驗法所使用的壓頭是規定直徑的 a ，其標記代號為 d 。

a.淬火鋼球 b.金剛石椎體

4.用錘擊式簡易布氏硬度計測定工件硬度時，如果工件的壓痕直徑比標準試樣的壓痕直徑小，則工件的硬度 a 於標準試樣的硬度。

a.高 b.低c.等

5. 衝擊試驗是用來測量金屬材料的 c

a.衝擊韌性 b.斷裂韌性 c.衝擊值ak d. 疲勞強度。

6.碳鋼退火後的硬度檢驗常採用 a 硬度法。

a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 維氏硬度

7.調質鋼件的硬度檢驗常採用 a 硬度法。

a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 維氏硬度

8.淬火鋼件的硬度檢驗常採用 b 硬度法。

a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 維氏硬度

9.氮化鋼件的硬度檢驗常採用 c 硬度法。

a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 維氏硬度

10.為了消除加工硬化，恢復金屬材料的塑性，應進行 c 。

a.去應力退火 b.去應力回火c. 再結晶退火

11. a 的符號為HB,它主要用於測量硬度在HB450以下的金屬材料。

a.布氏硬度 b. 洛氏硬度c. 維氏硬度

12.金屬材料在高溫下抵抗氧化和燒損的能力稱為 b 。

a.耐蝕性 b.抗氧化性 c.耐熱性

13.金屬材料在外力作用下發生形變，當外力去除後形變隨之消失的成為 b ，當外力去除後形變不能完全消失的成為 a 。

a.塑性變形 b.彈性變形 c.彈性 d.塑性

14.用頂角為120°金剛石圓錐體做壓頭的硬度試驗，屬於 b ，其標記符號為 d 。

a.維氏 b.洛氏 d. HRC

15.銼刀硬度試驗法是利用 c 幾把銼刀，通過銼削工件，確定它們的硬度。

a.經過淬火的,硬度很高的 b.經過標定的,硬度相同的 c.經過標定的,硬度不同的

或ak值越大，則材料的衝擊韌性越 a ，脆性越 d 。

a.好b.壞c.大d.小

17.在 b 載荷作用下，材料易發生疲勞損壞。

a.衝擊 b.交變 c.靜

18.大量事實證明，低應力脆性斷裂是由材料中存在 b 而引起的。

a.微裂紋源 b.裂紋擴充套件

19.形成鋼鐵材料的主要元素是 a 和 b ，故又稱其為鐵碳合金。

20.在鐵碳合金中，含碳量大於或等於 a %，;小於或等於 c %，稱其為鋼。

a.0.0218 b.077 c.2.11

21. 在鐵碳合金中，含碳量大於 a %的，稱其為鑄鐵。

a 2.11 b 4.3 c 6.69

22.金屬由於其具有良好的 b ，所以能進行軋製。擠壓、拉拔等壓力加工。

a.塑性 b.韌性 c.強度

23.低碳鋼經幾次冷拉後，若繼續拉很容易斷裂，為順利繼續拉拔，則必須進行 b 處理。

a.去應力退火 b.再結晶退火 c.完全退火

24.固溶體的溶解度通常都是隨 b 的變化而變化的。

a.時間 b.溫度 c.密度

25.選擇碳鋼淬火加熱溫度的根據是 a 。

- Fe 3C相圖 b.鋼的淬透性曲線 c.鋼的C曲線。

26.要使奧氏體向馬氏體轉變必須以 a 的冷卻速度將其冷卻到Ms點以下。

a.較快 b.先快冷後慢冷c.先慢冷後快冷 d.大於或等於臨界冷卻速度

27..將共析鋼加熱到 a 以上，將發生珠光體向奧氏體的轉變。

1 b. Ac3 c.A3

28.馬氏體的硬度主要和 c 有關。

a.鋼的含碳量 b.鋼的合金元素含量 c.馬氏體的含碳量

32.球化退火主要用於製造刃具、量具、模具等的 c 預備熱處理。

a.亞共析鋼 b.熱作模具鋼 c.過共析碳鋼及合金工具鋼

29.鋼經去應力退火後，消除殘餘內應力，而組織 a 發生變化。

a.沒有 b.也同時

30.等溫退火不僅可以有效地縮短退火時間，而且可以使鋼得到 c 均勻的組織和效能。

a.貝氏體類 b.細晶粒 c.均勻的

31.去應力退火主要用於消除鑄件、鍛件、焊接件及機加零件的 c 殘餘應力。

a.枝晶偏析 b.魏氏組織 c.殘餘應力

32. 45鋼正常淬火後得到 a 組織、

a.細針狀馬氏體 b.馬氏體+鐵素體 c.羽毛狀貝氏體

33.將加熱好的工件放入溫度稍高於Ms點的鹽浴中，保溫一定的時間，使其發生下貝氏體轉變後取出空冷，這種淬火方法稱為 b 。

a.分級淬火 b.等溫淬火 c.二次淬火

34.鋼經淬火後獲得粗針馬氏體組織，其主要原因是 b 。

a.原始組織粗大 b.加熱溫度過高 c.冷卻速度不足

35. T10鋼製冷沖模水中淬火易產生 b 。

a.硬度過高 b.變形與開裂 c.硬度不足

36..T12鋼製的絲錐等工具，一般均採用 a .

a.水-油雙液淬火法 b. 水淬 c.油淬

37..影響鋼的淬透性的主要因素是 b 。

a.工件的尺寸大小 b.鋼的化學成分 c.淬火介質的冷卻能力

38.淬火油一般可採用10號、20號、30號機油，油的號數越高，則 b 。

a.粘度越大，冷卻能力越高 b. 粘度越大，冷卻能力越低 c.粘度越小

39.工件淬火時，當其內應力超過材料的 b 時，將發生開裂。

a.屈服極限 b.強度極限c.彈性極限

40.工件淬火後應 a 回火，高碳、高合金鋼工件淬火後要 b 回火，以防止產生較大的變形或開裂。

a.及時 b.立即 c.低溫 d.高溫

41. 45鋼經調質後，應得到 b 。

a.回火屈氏體 b.回火索氏體 c.回火珠光體

42.鋼經調質或正火處理後，前者比後者的 a 。

a. 強度、塑性和韌性均較高 b.強度較高而塑性和韌性較低 c.強度較低而塑性和韌性較高

43.碳鋼調質工序應安排在 a 。

a.粗加工之後，半精加工之前 b.半精加工之後，磨削之前c.鍛件生產之後，精加工之前

44.感應加熱速度很高，所以其表層的奧氏體化轉變溫度 a ,且溫度範圍 c 。

a.較高 b.較低 c.較寬 d.較窄

45.感應圈和工件表面的間隙與加熱效率之間的關係是 b 。

a.間隙大，加熱效率高 b.間隙大，加熱效率低 c.間隙大小與加熱效率無關。

46.鋼號末尾加字母“A”或漢字的“高”，表示是 c 。

a.特殊用途 b.優質 c.高階優質

47.鑄鐵的含碳量是 c 。

a.大於6.69% b.小於2.11% c.大於2.11%

48.汽車變速齒輪，要求表面硬而且耐磨，心部具有良好的韌性以耐衝擊，應採用 c 。

a.T10鋼淬火及低溫回火 b.45鋼調質及表面淬火 c.20Cr鋼滲碳、淬火及低溫回火

49. b 屬於低合金鋼。

a.20Cr2Ni4Al b.40Cr c.W18Cr4V

50.金屬經變形後會產生加工硬化現象，使強度、硬度 a ，塑性、韌性 b 。

a.升高 b.下降 c.不變

三、判斷題(50題)

1.高頻淬火硬化層深度主要取決於高頻振盪器的頻率，頻率越低，硬化層的深度越淺，反之，則硬化層越深。(×)

2.鋼的最高淬火硬度，主要取決於鋼的含碳量，而合金元素對鋼的淬透性影響不大。(√)

3.為防止裂紋，工件感應加熱淬火後，應儘快回火，一般不宜超過4-8小時。(√)

4.發生過燒工件可以通過正火處理使晶粒細化，而發生過熱的工件只能報廢。(×)

5.鋼淬火後所獲得的馬氏體都是硬度高、脆性大的組織。(×)

6.晶粒越粗大，金屬材料的綜合機械效能越好。(×)

7.大件淬火後應及時回火，以避免開裂。(√)

8.淬火裂紋是指淬火過程中產生的裂紋。(×)

9.工件淬火後硬度偏低，通常可以用降低迴火溫度的方法來進行補救。(×)

10.為了保證鑄鐵床身導軌中頻淬火後硬度，其基體硬度應為≥HB187。(√)

11.淬火導軌表面不允許有砂眼、氣孔、疏鬆等鑄造缺陷，尖角必須倒鈍，表面光潔度應在3.2以上。(√)

12.淬火感應器通冷卻水後不用保證噴水角度，水壓夠就可以。(×)

13.對淬火部位有孔、槽的零件表面應用紫銅、黃銅或石墨與水玻璃糊等將其填嚴等避免感應加熱產生尖角效應，產生區域性高溫的情況。(√)

14.灰鑄鐵的熱處理方法主要有消除應力退火、消除白口退火和表面淬火。(√)

15.感應加熱時，渦流在工件截面上的分佈是不均勻的，中心電流密度最大，表面電流密度最小。(×)

16.脆性材料沒有塑性變形階段。(×)

17.金屬材料越軟，則機械切削加工便越容易。(×)

18.為改善20鋼的切削加工效能，應採用完全退火。(×)

19.為改善T10A鋼的'切削加工效能，應採用球化退火。(√)

20.為改善45鋼鍛件的切削加工效能，應採用正火。(√)

21.為消除焊接件的殘餘應力，應採用低溫退火。(√)

22.調質是淬火後進行高溫回火的熱處理工藝。(√)

23.鋼淬火後所獲得的馬氏體都是硬度高、脆性大的組織。(×)

24.鋼的調質處理和正火處理都獲得索氏體組織，在生產中可以相互代替。(×)

25.65Mn鍛件，為降低硬度、改善切削加工效能，應安排正火。(×)

26.工件進行氮化時，氨流量越大，氨分解率反而越低。(√)

27.工件氮化結束前進行退氮處理是為了降低滲層的脆性。(√)

28.滲碳用鋼通常是含碳量為0.15-0.25%的低碳碳鋼和合金鋼。(√)

29.滲碳件和氮化件都具有表面硬度高、耐磨，心部有足夠的韌性的特點，在使用中可以互換。(×)

30.氨分解率的高低直接影響到鋼表面對氮原子的吸收能力。(√)

31.氨分解率越高，氮化的速度越高。(×)

32.對於有第二類回火脆性敏感的鋼，回火加熱後必須快冷。(√)

33.彈簧鋼採用較高的含碳量，以保證得到較高的疲勞極限和屈服強度。(√)

34.彈簧淬火後進行低溫回火，以保持較高的硬度、彈性極限和疲勞極限。(×)

35.高速鋼淬火後，即可達其高硬度，具有高耐磨性。(×)

36.高速鋼淬火後，進行低溫回火，可消除內應力，獲得最高硬度。(×)

37.高速鋼經等溫淬火後，一般不需回火。(×)

38.量具最終熱處理時，為了減少變形和殘餘奧氏體量，一般均採用分級淬火或等溫淬火。(×)

39.量具淬火後，為了消除淬火應力，保持高硬度，應採用低溫長時間的回火。(√)

40.灰鑄鐵的熱處理方法主要有消除應力退火、消除白口退火和表面淬火。(√)

41.球墨鑄鐵可以進行各種熱處理。(√)

42.進行表面淬火的鑄鐵件，其原始組織中珠光體的量不能過低。(√)

43.表面脫碳的高碳鋼工件，淬火後易形成放射狀裂紋。(×)

44.低碳鋼或低碳合金鋼滲碳後緩冷，滲層中出現網狀碳化物，是一種缺陷。(×)

45.當滲碳件出現魏氏體組織時，可以通過二次淬火或先正火再進行一次(或二次)淬火來消除。(√)

46.衝擊值越大，則材料的衝擊韌性越好，脆性越小。(√)

47.影響鋼的淬透性的主要因素是鋼的化學成分。(√)

48.使鋼件熱處理變形量最小的表面熱處理方法是氮化。(√)

49.要使奧氏體向馬氏體轉變必須以小於或等於臨界冷卻速度Vk將其冷卻到Ms點以下。(×)

50.影響鋼的臨界冷卻速度的主要因素是鋼的化學成分。(√)

四、簡答題(7題)

1.鋼淬火的目的是什麼，常用的淬火方法有哪些?

答：1提高工件的硬度和耐磨性，提工件的綜合機械效能，獲得特殊的物理、化學效能。

2常用的淬火方法有：

單液淬火法，雙液淬火法，預冷淬火法，分級淬火法，等溫淬火法，區域性淬火法。

2.感應加熱表面淬火的特點?

答：感應加熱表面淬火和普通淬火相比，有以下特點：

加熱速度快;淬火溫度高;淬火後獲得極細的隱晶馬氏體組織;淬火後工件表層存在殘餘壓應力，疲勞極限高;生產率高，淬硬層深度易於控制，易實現機械化和自動化。

3.什麼是回火，回火的目的是什麼?

答：將淬火件加熱到Ac1以下一定溫度，保溫後以一定的速度冷卻到室溫的熱處理工藝，稱為回火。

工件淬火後，組織處於不穩定的狀態，其內應力和脆性都很大，為了消除內應力，降低脆性，提高韌性，獲得我們需要的組織和效能必須對淬火件及時進行回火。回火的目的主要以下三條：

1)減少或消除殘餘內應力。2)使工件獲得需要的機械效能。3)穩定組織和尺寸。

4.熱處理操作減少變形的方法有哪些?

答：1)做好淬火前的準備工作，如瞭解圖紙，用火花鑑別鋼材，檢查工件表面缺陷

2)合理的綁紮、吊掛，以防止淬火變形。在箱式爐中要注意擺放位置，避免由於自重引起變形。

3)加熱時要緩慢升溫，減少熱應力的產生，對易變形工件要選用淬火溫度的下限

4)要講究淬火操作，注意冷卻方法。如預冷淬火，淬入淬火劑的方向要得當。有盲孔和凹坑的工件淬火時要將開口處朝上，對非工作孔要用石棉繩、耐火土堵塞，以減少淬火時的內應力。另外，還可採用噴水冷卻，滾動進入淬火劑等方法。

5)使用淬火夾具與淬火壓床等。

5.工件造成淬火裂紋的主要原因有哪些?

答：主要分材料化學成分、原材料缺陷、加熱與冷卻條件等。

1) 材料化學成分

鋼中的合金元素(除了鈷)能提高淬透性，降低鋼的臨界冷卻速度，因此，鋼中加入的合金元素可以減少淬火裂紋。但是P、S等元素易形成夾雜物，破壞材料的完整性和減低材料的強度，易造成淬火裂紋，含Si較高的鋼，易引起鋼件表面脫碳，使淬裂傾向性增大。

2) 原材料缺陷

原材料缺陷如工件內部細紋、皮下氣泡、較嚴重的碳化物偏析以及非金屬夾雜物等。鍛軋前，坯料中如有縮孔、夾層、白點或嚴重的枝晶偏析等缺陷，則加熱和鍛軋時也易產生裂紋。

3) 加熱與冷卻條件

淬火溫度越高，奧氏體晶粒越粗大，則破壞抗力越低，並且產生的內應力越大，越引起淬火裂紋。在冷卻的過程中，尤其是在Ms點以下，除因冷卻不一致所造成的熱應力外，還有因相轉變(比容小的奧氏體轉變成比最大容馬氏體)進行的不等時性而產生的組織應力。相轉變的結果，奧氏體轉變成馬氏體，所以產生裂紋的危險性增大。

6.什麼是鋼的退火，退火的目的?

答：退火是將鋼加熱到Ac1或Ac3以上，保溫後緩慢冷卻(通常是隨爐冷卻)，以獲得(接近於)平衡組織的熱處理工藝。

退火的主要目的是：

1) 降低硬度，提高塑性，改善切削加工效能。

2) 細化晶粒，改善組織，提高鋼的機械效能。

3) 消除殘餘應力，穩定尺寸，防止零件變形和開裂。

7.什麼是化學熱處理?其目的和特點?

答：化學熱處理是將工件通過改變其表面化學成分，來獲得預期效能的熱處理方法。工件表層化學成分的改變是通過在特定的溫度下，向工件表層中擴散一種或幾種元素來實現的。

目的：是獲得工件表層的特殊效能。例如：高硬度、高強度、耐磨性、耐蝕性和抗疲勞效能等。

特點：

1)不受工件幾何形狀的限制。

2)具有較好的工藝性。如開裂傾向較小，處理溫度範圍較寬，對冷卻介質的敏感性較小等。

3)經濟效果好。廉價鋼材經化學處理後可獲得表面高效能的工件。能獲得具有特殊效能的表面層。如耐腐蝕性、耐磨性等。