热处理工技能鉴定考核试题库含答案

热处理工技能鉴定考核试题库含答案一、单项选择题（每题1分，共30分）1.45钢淬火后硬度偏低，最可能的原因是A.淬火温度过低 B.回火温度过高 C.冷却速度过快 D.原始组织过细答案：A2.高速钢W18Cr4V最终热处理应采用A.淬火+低温回火 B.淬火+中温回火 C.淬火+高温回火三次 D.等温退火答案：C3.下列冷却介质中，冷却能力最强的是A.10%NaCl水溶液 B.20℃清水 C.60℃矿物油 D.80℃熔盐答案：A4.渗碳层出现网状渗碳体的根本原因是A.渗碳温度过高 B.渗碳后冷速过慢 C.渗碳时间过长 D.渗碳剂活性不足答案：B5.铝合金T6处理指A.固溶+自然时效 B.固溶+人工时效 C.退火+淬火 D.淬火+回火答案：B6.真空淬火较普通气体淬火的优势是A.硬度更高 B.变形更小 C.成本更低 D.冷却更快答案：B7.感应加热淬火的硬化层深度主要取决于A.电流频率 B.电压高低 C.功率因数 D.冷却水压答案：A8.回火脆性区通常出现在A.150-250℃ B.350-550℃ C.650-750℃ D.850-950℃答案：B9.下列哪项不是淬火裂纹产生的直接因素A.原始组织粗大 B.冷却过激 C.零件截面突变 D.表面脱碳答案：D10.球化退火的主要目的是A.提高硬度 B.降低硬度改善切削性 C.提高韧性 D.细化晶粒答案：B11.渗氮层白亮层过厚将引起A.硬度升高 B.耐磨性提高 C.脆性增大 D.疲劳强度提高答案：C12.等温淬火获得的组织是A.马氏体 B.下贝氏体 C.珠光体 D.索氏体答案：B13.淬火变形超差后优先采用A.冷校直 B.热校直 C.加压回火 D.退火重新淬火答案：C14.下列检测方法中，可无损测定有效硬化层深度的是A.金相法 B.硬度梯度法 C.超声法 D.断口法答案：C15.盐浴加热优点不包括A.升温快 B.氧化少 C.温度均匀 D.成本低答案：D16.回火温度越高，则A.硬度越高 B.韧性越低 C.内应力越大 D.塑性越好答案：D17.高频淬火后自回火工艺适用于A.大型轴类 B.薄壁齿轮 C.手工锯条 D.冷冲模答案：C18.退火态T12钢室温组织为A.铁素体+珠光体 B.珠光体+渗碳体 C.马氏体 D.贝氏体答案：B19.真空回火时充N2的主要作用是A.提高硬度 B.防止氧化 C.加速冷却 D.降低成本答案：B20.感应器与零件间隙过大将导致A.加热过快 B.硬度不足 C.过热 D.裂纹答案：B21.下列材料中不可采用渗碳强化的是A.20Cr B.20CrMnTi C.38CrMoAl D.20CrNiMo答案：C22.淬火冷却起始温度越高，则A.马氏体转变量越少 B.残余奥氏体越多 C.硬度越低 D.变形越小答案：B23.铝合金固溶后停放时间超过规定会A.硬度升高 B.时效强化能力下降 C.耐蚀性降低 D.晶粒粗化答案：B24.下列缺陷中，属于热处理裂纹的是A.缩孔 B.白点 C.淬火横裂 D.气孔答案：C25.盐浴渗碳最大优点是A.渗速快 B.层深均匀 C.可直接淬火 D.无环境污染答案：C26.评定淬火介质冷却性能常用A.冷却曲线 B.热膨胀法 C.磁性法 D.电阻法答案：A27.低温回火后组织为A.回火马氏体 B.回火托氏体 C.回火索氏体 D.珠光体答案：A28.大型锻件差温热处理的主要目的是A.节能 B.减小变形与开裂 C.提高硬度 D.细化晶粒答案：B29.下列哪种炉型最适合大批量紧固件调质A.箱式炉 B.井式炉 C.网带炉 D.真空炉答案：C30.热处理工艺卡不包括A.装炉量 B.升温速度 C.冷却介质牌号 D.材料市场单价答案：D二、判断题（每题1分，共20分）31.马氏体硬度主要取决于含碳量。 答案：√32.渗碳件淬火后必须高温回火才能使用。 答案：×33.真空淬火油比常压淬火油冷却速度慢。 答案：√34.铝合金时效温度越高，强化效果越好。 答案：×35.回火时间对硬度几乎无影响。 答案：×36.感应加热电流频率越高，硬化层越深。 答案：×37.等温淬火可显著减小零件变形。 答案：√38.退火冷却速度一般比正火慢。 答案：√39.白亮层是渗氮层中ε相为主的化合物层。 答案：√40.所有合金钢都必须用油淬。 答案：×41.残余奥氏体可降低材料脆性。 答案：√42.渗碳层碳浓度越高越好。 答案：×43.淬火后未经回火的零件严禁直接使用。 答案：√44.盐浴加热不会引起零件氧化。 答案：√45.回火色越重说明回火温度越高。 答案：√46.铝合金自然时效可在室温下持续强化。 答案：√47.高频淬火后必须立即回火。 答案：×48.渗氮件渗前调质硬度越高，渗后性能越好。 答案：√49.退火可降低高碳钢硬度便于机加。 答案：√50.热处理工艺参数一旦确定不可调整。 答案：×三、填空题（每空1分，共30分）51.马氏体转变开始温度符号为________。答案：Ms52.常规渗碳温度区间________℃。答案：920-95053.45钢水淬临界直径约为________mm。答案：15-2054.铝合金固溶处理温度误差应控制在±________℃。答案：555.感应加热表面淬火常用频率范围________kHz。答案：2-50056.渗碳层含碳量一般要求为________%。答案：0.8-1.057.回火脆性分为________型和________型。答案：低温；高温58.真空淬火油使用温度一般不超过________℃。答案：8059.球化退火后理想组织为________体。答案：球状珠光60.渗氮温度通常低于________℃。答案：59061.高速钢回火次数一般为________次。答案：362.铝合金人工时效常用温度为________℃。答案：160-19063.淬火冷却三阶段为________、________、________。答案：蒸汽膜；沸腾；对流64.热处理常用热电偶分度号________。答案：K65.渗碳层深度测定常用________法。答案：硬度梯度66.等温淬火介质常用________盐。答案：硝酸盐67.白亮层厚度一般控制在________μm。答案：5-1568.大型轴类淬火后常用________法校正。答案：热点校直69.真空炉常用冷却气体为________。答案：N₂70.热处理工艺三大要素为________、________、________。答案：温度；时间；介质四、简答题（每题6分，共30分）71.简述淬火裂纹产生机理及预防措施。答案：淬火裂纹源于冷却时内外温差造成拉应力超过材料断裂强度。预防措施：①合理选材，避免高碳钢过大截面；②优化淬火温度，勿过热；③选用缓和介质如油或分级淬火；④零件设计避免尖角；⑤及时回火消除应力。72.说明渗碳后热处理常见工艺路线及各自适用场合。答案：1)渗碳后空冷+二次加热淬火+低温回火，适用高精度重载齿轮；2)渗碳后降温直接淬火+低温回火，适用大批量汽车齿轮；3)渗碳后空冷+高温回火+淬火+低温回火，适用减少残余奥氏体要求高的零件。73.比较单液淬火、双液淬火、分级淬火、等温淬火特点。答案：单液操作简单但应力大；双液兼顾硬度与开裂风险；分级减小温差变形小；等温得下贝氏体，硬度略低但韧性高变形极小。74.写出铝合金T6工艺曲线并标注关键参数。答案：升温至495-505℃，保温1-2h，水冷≤30s转移，室温停放≤2h，升温至175℃时效6-8h空冷。75.说明真空热处理表面光亮的原理。答案：炉内真空度≤10⁻²Pa，氧分压极低，金属表面无氧化反应；升温时微量油蒸气分解提供还原性碳氢基团，进一步还原氧化膜，出炉后呈金属本色。五、综合计算题（每题10分，共20分）76.某40Cr轴直径60mm，要求调质硬度28-32HRC。已知：Ac₃=780℃，油淬临界直径D₀=45mm，淬透系数H=0.35。求：(1)能否淬透？(2)若不能，提出两种可行方案并给出硬度预测。答案：(1)D/D₀=60/45=1.33>H，不能淬透，心部将出现非马氏体组织。(2)方案A：改用水淬，H≈1.0，D/D₀<1，可淬透，心部硬度≥35HRC，回火后可达30HRC；方案B：降低淬火温度至760℃细化晶粒并采用水淬-油双液，心部硬度32HRC，变形可控。77.某20CrMnTi齿轮要求渗层深度1.0mm，渗碳温度930℃，碳势1.15%，已知扩散系数D=0.42exp(-165000/RT)mm²/s。求理论渗碳时间。答案：由δ=√(Dt)得t=δ²/D；T=1203K，D=0.42exp(-165000/8.314/1203)=1.2×10⁻⁵mm²/s；t=(1.0)²/1.2×10⁻⁵=8.3×10⁴s≈23h。六、工艺设计题（每题15分，共30分）78.为汽车转向节40Cr选择调质+表面感应淬火工艺：(1)给出完整工艺曲线；(2)选择设备与感应器；(3)给出检验项目及合格指标。答案：(1)调质：850℃×45min油淬→520℃×90min水冷回火→硬度28HRC；感应淬火：功率200kW，频率8kHz，加热时间2.5s，水淬，自回火180℃；表面硬度55-58HRC，硬化层深3-5mm。(2)立式数控感应机床，单圈圆形感应器，内径比轴径大3mm，喷水孔角度45°。(3)硬度用洛氏C标尺，层深按GB/T5617金相法，显微组织为细针马氏体≤4级，无裂纹，变形≤0.1mm。79.为航空7075铝合金机翼梁设计T73过时效工艺：(1)给出双级时效温度与时间；(2)说明过时效对性能影响；(3)给出腐蚀检验标准。答案：(1)107℃×8h+177℃×15h，空冷；(2)过时效使η'相粗化，强度略降但耐应力腐蚀阈值提高，断裂韧性KIC提高15%；(3)按ASTMG47交替浸渍试验，24h无裂纹，晶间腐蚀深度≤75μm。七、缺陷分析题（每题10分，共20分）80.某20CrMo渗碳齿轮磨削时发现表面网状裂纹，深度0.05mm，硬度750HV，金相显示白亮层25μm，分析原因并提出改进。答案：原因：渗氮温度过高或NH₃分解率过大，白亮层过厚且脆；磨削参数不当产生拉应力叠加。改进：渗氮温度降至530℃，氨分解率25-35%，白亮层≤10μm；磨削采用立方氮化硼砂轮，切削深度≤5μm，冷却充分，磨后喷丸强化。81.某45钢锻坯调质后心部出现贝氏体+铁素体混合组织，硬度仅22HRC，分析原因并补救。答案：淬火冷却不足，心部未淬透；锻坯尺寸过大且淬火槽搅拌弱。补救：提高淬火温度至860℃，采用水淬-空-水双液冷却，回火温度降至480℃，硬度可升至28HRC；或改用淬透性更好的42CrMo。八、绘图题（每题10分，共20分）82.画出T8钢过冷奥氏体等温转变曲线，并标注：(1)珠光体、贝氏体、马氏体区；(2)给出550℃与250℃等温转变产物及硬度。答案：图略。550℃：珠光体，硬度20HRC；250℃：下贝氏体，硬度45HRC。83.绘制渗碳零件典型硬度梯度曲线，横坐标为距表面距离0-2mm，纵坐标为HV，标出表面、有效硬化层、心部硬度值。答案：图略。表面800HV；0.5mm处550HV；1.0mm处450HV；心部