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2025年大学本科（金属材料工程）热处理综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本卷共6题，每题5分。在每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在括号内。1.以下哪种热处理工艺能显著提高金属材料的硬度和耐磨性？（）A.退火B.正火C.淬火D.回火2.钢的奥氏体化过程中，主要发生的转变是（）A.珠光体向奥氏体的转变B.铁素体向奥氏体的转变C.渗碳体向奥氏体的转变D.以上都是3.下列关于回火的说法，错误的是（）A.回火可消除淬火应力B.回火能提高材料的韧性C.回火会降低材料的硬度D.回火分为低温、中温、高温回火4.金属材料在加热时，其组织结构发生变化的起始温度称为（）A.临界点B.相变点C.过热温度D.过烧温度5.球化退火主要适用于（）A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.合金钢6.感应加热表面淬火的淬硬层深度主要取决于（）A.加热频率B.工件尺寸C.材料成分D.冷却介质第II卷（非选择题共70分）7.（10分）简述金属材料热处理的目的。8.（15分）比较退火和正火的异同点。9.（15分）说明淬火的原理及淬火后的组织形态。10.（材料题15分）材料：某工厂生产一批45钢的轴类零件，要求具有较高的综合力学性能。目前采用的工艺是锻造后进行正火处理，但在实际使用过程中发现零件的硬度和耐磨性不足。问题：请分析原因，并提出改进的热处理工艺方案。11.（材料题15分）材料：有一批T12钢的刀具，淬火后硬度很高，但脆性较大，容易在使用过程中崩刃。问题：针对这种情况，应采取何种热处理工艺来改善刀具的性能？请说明理由。答案：1.C2.D3.C4.A5.C6.A7.金属材料热处理的目的主要有：提高材料的力学性能，如强度、硬度、韧性等；改善材料的加工性能，如消除残余应力、降低硬度便于切削加工等；赋予材料特殊的物理或化学性能，如磁性、耐蚀性等。8.相同点：都是热处理工艺，都能改善金属材料的组织结构。不同点：退火加热速度慢，冷却也慢，主要消除残余应力、降低硬度、改善切削性能等；正火加热速度较快，冷却速度也较快，能细化晶粒，提高强度和硬度，对于低碳钢可改善切削性能，对于中碳钢可作为预先热处理。9.淬火原理：将金属材料加热到临界温度以上，保温一定时间后迅速冷却，以获得马氏体组织。淬火后的组织形态主要是马氏体，马氏体硬度高、脆性大。10.原因：45钢正火后硬度和耐磨性不足，可能是正火后的组织中珠光体含量不够或晶粒较粗大。改进方案：锻造后进行调质处理，即淬火后高温回火。这样可以获得回火索氏体组织，具有良好的综合力学性能，提高硬度和耐磨性。11.应采取球化退火工艺。理由：T12钢淬火后脆性大，

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