《2025年热处理工(初级)热处理工艺挑战考试试卷及答案》

《2025年热处理工(初级)热处理工艺挑战考试试卷及答案》一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项的字母填入括号内）1.45钢完全退火的加热温度一般选择（）A.720～750℃B.760～780℃C.820～850℃D.880～920℃2.下列冷却介质中，冷却能力最强的是（）A.20℃自来水B.60℃快速淬火油C.10%NaCl水溶液（20℃）D.80℃矿物油3.感应淬火后，零件表面硬度偏高、心部硬度偏低，最可能的原因是（）A.感应频率过高B.感应频率过低C.冷却水压不足D.预热温度过高4.渗碳层深度常用金相法测定，其基准线是（）A.表面至50%珠光体处B.表面至50%马氏体处C.表面至50%铁素体处D.表面至原始组织处5.下列缺陷中，属于淬火裂纹特征的是（）A.沿晶分布，呈网状B.穿晶分布，呈放射状C.沿轧制方向平行分布D.呈圆形，边缘光滑6.回火索氏体的金相特征是（）A.马氏体基体上分布颗粒状碳化物B.铁素体基体上分布细片状渗碳体C.铁素体基体上分布颗粒状渗碳体D.珠光体基体上分布颗粒状碳化物7.真空淬火油与普通淬火油相比，其突出优点是（）A.冷却速度更快B.闪点更高C.蒸汽膜阶段更短D.价格更低8.下列材料中，最适合用等温淬火获得下贝氏体组织的是（）A.20CrMnTiB.60Si2MnC.T8D.9SiCr9.气体渗氮常用温度区间为（）A.480～520℃B.580～620℃C.680～720℃D.780～820℃10.淬火后零件出现“软点”，最不可能的原因是（）A.原始组织带状偏析严重B.加热过程脱碳C.冷却介质搅拌不充分D.回火温度过高11.下列炉型中，炉温均匀性最佳的是（）A.箱式电阻炉B.井式气体渗碳炉C.真空高压气淬炉D.盐浴炉12.测定钢的Ac1温度常用（）A.热膨胀仪B.磁性法C.电阻法D.热电偶直接测温13.下列因素中，对渗碳层碳浓度梯度影响最小的是（）A.渗碳温度B.渗碳时间C.渗碳剂流量D.工件表面粗糙度14.淬火变形最根本的原因是（）A.组织应力与热应力叠加B.工件截面悬殊C.装炉量过大D.冷却介质污染15.下列回火工艺中，属于高温回火的是（）A.180℃×2hB.280℃×1.5hC.380℃×1hD.560℃×2h16.感应加热电流透入深度与频率的关系是（）A.正比B.反比C.平方根反比D.平方根正比17.下列检测项目中，最能直接反映渗碳层淬透性的是（）A.表面硬度B.心部硬度C.有效硬化层深度CHDD.总渗层深度18.盐浴炉电极材料最常选用（）A.纯铜B.1Cr18Ni9Ti不锈钢C.低碳钢D.石墨19.下列缺陷中，属于回火不当造成的是（）A.淬火裂纹B.回火脆性C.脱碳D.过热20.真空淬火时，充入惰性气体的主要目的是（）A.提高冷却速度B.防止氧化C.增加炉压D.降低能耗21.下列材料中，属于低淬透性钢的是（）A.40CrB.20CrC.55D.60Si2Mn22.渗碳后直接空冷，再重新加热淬火的工艺称为（）A.一次淬火法B.二次淬火法C.直接淬火法D.分级淬火法23.下列冷却方式中，可获得马氏体+下贝氏体混合组织的是（）A.单液淬火B.双液淬火C.分级淬火D.等温淬火24.测定钢的Jominy曲线时，试样冷却方向为（）A.从顶端向下喷水B.从底端向上喷水C.侧面环形喷水D.整体油冷25.下列因素中，与淬火开裂倾向呈正相关的是（）A.马氏体点Ms升高B.碳含量降低C.截面变化缓和D.原始组织均匀26.气体渗碳炉常用载气为（）A.纯氮B.吸热式气氛RxC.氨分解气D.氢气27.下列回火颜色中，对应温度约为280℃的是（）A.草黄色B.紫蓝色C.深蓝色D.蓝灰色28.下列淬火介质中，属于半沸腾阶段最短的是（）A.水B.油C.盐水D.聚合物水溶液29.下列组织硬度由高到低的正确排序是（）A.马氏体＞下贝氏体＞上贝氏体＞珠光体B.马氏体＞上贝氏体＞下贝氏体＞珠光体C.下贝氏体＞马氏体＞珠光体＞上贝氏体D.上贝氏体＞马氏体＞珠光体＞下贝氏体30.下列工艺中，可有效减少9SiCr精密量具淬火变形的是（）A.提高淬火温度B.采用马氏体分级淬火C.采用双介质淬火D.采用预冷淬火二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，请将所有正确选项的字母填入括号内，漏选、错选均不得分）31.下列属于淬火裂纹诱发因素的有（）A.原材料存在带状组织B.加热速度过快C.冷却介质温度过低D.回火不及时E.工件截面突变32.下列属于渗碳缺陷的有（）A.网状渗碳体B.黑色组织C.内氧化D.脱碳E.渗层剥落33.下列属于感应淬火工艺参数的有（）A.频率B.功率密度C.感应器与工件间隙D.冷却水压力E.载气流量34.下列属于回火目的的有（）A.降低脆性B.提高硬度C.消除应力D.稳定组织E.提高红硬性35.下列属于真空热处理优点的有（）A.无氧化B.脱气C.表面光亮D.能耗低E.可高温回火36.下列属于盐浴炉优点的有（）A.加热速度快B.炉温均匀C.可实现局部加热D.氧化脱碳少E.节能环保37.下列属于等温淬火适用材料的有（）A.65MnB.T10C.GCr15D.20CrMnTiE.38CrMoAl38.下列属于热处理工艺编制依据的有（）A.零件服役条件B.材料牌号C.设备类型D.后续加工路线E.车间人员数量39.下列属于热处理现场“三防”措施的有（）A.防火B.防爆C.防毒D.防尘E.防盗40.下列属于硬度换算常用标尺的有（）A.HVB.HBWC.HRBD.HRCE.HS三、填空题（每空1分，共20分）41.共析钢的Ac1温度为________℃（含碳0.8%）。42.渗碳层有效硬化层深度CHD的测定载荷为________kgf。43.Jominy试样标准长度为________mm。44.感应淬火常用频率范围高频为________kHz。45.真空淬火油使用温度一般控制在________℃±10℃。46.气体渗碳强渗期碳势通常设定为________%C。47.回火脆性敏感温度区间，第一类回火脆性为________℃。48.盐浴炉电极间距增大，炉温均匀性将________。49.45钢水淬临界直径约为________mm（晶粒度7级）。50.渗氮层表面硬度常用________标尺表示。51.淬火介质冷却性能测定标准试样材料为________钢。52.热处理工艺代号中，淬火代号为________。53.箱式炉炉温均匀性测试周期为________个月。54.热处理车间噪声限值不超过________dB(A)。55.火焰淬火常用燃料气为________气。56.真空炉泄漏率合格指标≤________Pa·L/s。57.热处理用热电偶常用分度号为________。58.渗碳层金相法测定总层深时，放大倍数为________×。59.淬火油使用温度升高，其冷却速度将________。60.热处理质量记录保存期限不少于________年。四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）61.马氏体硬度随碳含量增加而线性增加。（）62.渗碳温度越高，渗层越深，但晶粒易粗大。（）63.真空回火可在空气炉内完成。（）64.等温淬火可获得高硬度同时减少变形。（）65.感应淬火后必须立即回火，否则易裂。（）66.盐浴炉可完全避免工件氧化脱碳。（）67.回火时间越长，硬度下降越快。（）68.渗氮层具有良好的红硬性。（）69.淬火介质搅拌可降低蒸汽膜阶段冷却速度。（）70.热处理工艺卡必须加盖受控章方可下发。（）五、简答题（每题6分，共30分）71.简述淬火裂纹与淬火变形的主要区别，并给出现场快速鉴别方法。72.写出45钢轴类零件调质处理的完整工艺路线（含加热、冷却、回火参数），并说明各参数制定依据。73.简述气体渗碳“强渗+扩散”两段法工艺原理，并给出碳势、时间设定思路。74.列举现场导致硬度散差＞5HRC的三大系统因素，并给出纠正措施。75.简述真空高压气淬炉替代油淬的优势及局限性。六、应用题（共40分）76.计算题（10分）某20CrMnTi齿轮要求渗碳层深1.0mm，在930℃渗碳。已知扩散系数D=0.42mm·h1/2，强渗期碳势1.2%C，扩散期碳势0.8%C。若采用“强渗4h+扩散2h”工艺，用Harris公式估算层深是否达标，并给出调整建议。77.分析题（15分）某厂40Cr连杆调质后硬度要求28～32HRC，实测出现批量硬度22～25HRC，且金相组织为回火索氏体+约15%铁素体。试分析硬度偏低原因，给出复测及返工方案，并计算返火温度（已知40Cr回火方程：HRC=750.025T，T单位为℃）。78.综合题（15分）某企业批量生产T10钢精密塞规，尺寸φ20mm×100mm，硬度要求60～62HRC，变形≤0.05mm。原工艺：800℃盐浴加热→水淬→180℃回火2h，变形超差率达30%。请重新设计一套包含预热、淬火、回火、校直、稳定化的完整工艺，并说明变形控制关键点及检测方法。七、答案一、单项选择题1C2C3A4B5B6C7C8B9A10D11C12A13D14A15D16C17C18B19B20B21C22B23C24A25A26B27A28C29A30B二、多项选择题31ABCE32ABCE33ABCD34ACD35ABC36ABD37ABC38ABCD39ABC40ABCD三、填空题417274214310044200～3004560461.0～1.247250～35048变差491550HV0.351Inconel60052Q536548555乙炔566.7×10157K5810059降低6010四、判断题61×62√63×64√65√66×67×68√69×70√五、简答题要点示例71裂纹：宏观可见开口，磁粉探伤呈线状；变形：尺寸变化无开口，用百分表/塞尺测跳动。72850℃×40min油淬→550℃×120min水冷；依据：Ac3+50℃，回火温度按硬度28～32HRC选。73强渗高碳势快速饱和，扩散降低碳势消除网状碳化物；时间按Fick第二定律估算。74炉温不均、冷却不均、原材料混料；用九点测温、搅拌泵流量标定、分炉批管理。75优势：无氧化、清洁、变形小；局限：冷却速度低于油，不适于低淬透性厚大件。六、应用题76按Harris公式d=k√t，