2025年中职热处理技术(回火工艺应用)试题及答案

2025年中职热处理技术(回火工艺应用)试题及答案一、单项选择题（每题1分，共20分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.45钢淬火后获得马氏体组织，若要求硬度保持在HRC40～45范围内，应选择的回火温度区间为（）A.150～200℃B.250～300℃C.350～400℃D.500～550℃2.下列关于低温回火的说法正确的是（）A.主要用于高碳工模具钢，保持高硬度同时降低脆性B.回火后组织为回火索氏体C.回火温度一般高于500℃D.回火保温时间越短越好，防止二次硬化3.二次硬化现象最显著的钢种是（）A.20CrMnTiB.W18Cr4VC.40CrD.65Mn4.回火脆性分为第一类回火脆性和第二类回火脆性，其中第一类回火脆性出现的温度区间是（）A.150～200℃B.250～400℃C.450～550℃D.600～650℃5.对40Cr钢轴类零件进行调质处理，回火后硬度要求HB220～250，应选用的回火工艺为（）A.180℃×2h空冷B.320℃×1h水冷C.550℃×2h空冷D.650℃×4h炉冷6.回火保温时间通常按有效厚度计算，对于直径60mm的40Cr钢锻件，在空气炉中回火，推荐保温时间为（）A.30minB.60minC.90minD.120min7.下列哪种冷却方式可有效抑制第二类回火脆性（）A.空冷B.油冷C.水冷D.炉冷8.高速钢W6Mo5Cr4V2淬火后560℃三次回火，其主要目的是（）A.降低残余奥氏体量，提高红硬性B.消除网状碳化物C.细化晶粒D.提高塑韧性9.回火硬度与回火温度呈线性反比关系的钢种是（）A.T8B.20C.1Cr18Ni9TiD.GCr1510.对65Mn弹簧钢进行中温回火，可获得最佳的（）A.强度与弹性极限匹配B.硬度与耐磨性匹配C.耐蚀性与抗氧化性匹配D.切削加工性11.回火后工件表面出现“回火色”，其颜色由浅黄到深蓝依次表示温度由低到高，其中浅黄色对应温度约为（）A.200℃B.240℃C.290℃D.340℃12.下列关于回火冷却速度对性能影响的描述，错误的是（）A.慢冷可降低残余应力B.快冷可抑制脆性相析出C.对大多数碳钢而言，冷却速度越快越好D.对含Ni、Cr的合金钢，快冷可避免回火脆性13.对9SiCr钢制冷冲模进行回火，要求硬度HRC58～60，应选择的回火温度是（）A.180℃B.250℃C.320℃D.400℃14.回火组织中出现“黑脆”缺陷，其主要原因是（）A.回火温度过高B.回火时间不足C.回火冷却过快D.磷、锡等杂质在原奥氏体晶界偏聚15.对20CrMnTi钢渗碳淬火后进行低温回火，其回火温度应低于（）A.160℃B.200℃C.250℃D.300℃16.下列关于回火硬度曲线的说法正确的是（）A.所有钢种的硬度随温度升高单调下降B.二次硬化峰越高，钢的热硬性越差C.高速钢在500～550℃出现硬度回升D.碳钢不会出现二次硬化17.回火保温时间不足会导致（）A.硬度偏低B.内应力消除不完全C.晶粒粗大D.脱碳严重18.对1Cr13不锈钢进行调质处理，回火温度应控制在（）A.200℃B.350℃C.550℃D.700℃19.下列哪种检测设备最适合现场快速判定回火程度（）A.洛氏硬度计B.金相显微镜C.磁性矫顽力计D.冲击试验机20.回火工艺参数“560℃×1h油冷”中“油冷”的主要目的是（）A.防止氧化B.抑制第二类回火脆性C.提高硬度D.细化碳化物二、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，请将所有正确选项字母填入括号内，漏选、错选均不得分）21.下列属于回火目的的有（）A.降低脆性B.消除淬火应力C.提高硬度D.稳定组织与尺寸22.引起第二类回火脆性的主要合金元素有（）A.MnB.SiC.PD.Ni23.下列关于回火组织演变顺序描述正确的有（）A.马氏体→回火马氏体→回火屈氏体→回火索氏体B.残余奥氏体→贝氏体→珠光体C.回火索氏体→珠光体→铁素体+碳化物D.回火马氏体中ε碳化物→渗碳体24.下列钢种中，回火温度超过600℃仍能保持高硬度的有（）A.W18Cr4VB.3Cr2W8VC.45D.9SiCr25.现场判定回火脆性的常用方法有（）A.冲击试验B.断口金相C.硬度测试D.磁性法26.下列关于低温回火工艺控制要点正确的有（）A.保温后立即空冷B.温度波动≤±5℃C.可在硝盐浴中进行D.时间按1.5min/mm计算27.回火裂纹产生的原因有（）A.淬火后残余应力过大B.回火升温速度过快C.截面突变存在尖角D.回火温度过高28.下列关于回火色与实际温度对应关系正确的有（）A.浅黄≈200℃B.棕黄≈240℃C.紫≈280℃D.蓝灰≈340℃29.对大型42CrMo锻件进行回火时，为减少变形可采取的措施有（）A.阶梯升温B.加压回火C.吊挂装炉D.采用高频感应加热30.下列关于回火后冷加工对性能影响的说法正确的有（）A.精磨后表面拉应力降低疲劳寿命B.抛光可去除回火氧化色C.冷校直会引入新的残余应力D.滚压强化可弥补回火软化三、填空题（每空1分，共20分）31.45钢淬火后200℃回火，所得组织为__________+__________。32.第二类回火脆性可通过__________回火后__________冷的方法抑制。33.高速钢560℃三次回火，每次保温__________min，冷却方式为__________。34.回火硬度曲线出现二次硬化峰，其本质是__________碳化物析出和__________奥氏体转变。35.回火色检验仅适用于__________钢，不适用于__________钢。36.回火保温时间T（min）与有效厚度D（mm）的经验关系为T=__________×D，其中系数在空气炉中取__________。37.对弹簧钢进行中温回火，回火屈氏体的显微硬度范围约为__________HV。38.回火脆性敏感性可用__________冲击功比值表示，当比值低于__________时认为脆性倾向严重。39.含__________元素的高合金钢在450～550℃回火易出现__________脆性。40.回火后工件尺寸变化的主要原因是__________体积收缩和__________应力松弛。四、判断题（每题1分，共10分。正确打“√”，错误打“×”）41.回火温度越高，材料硬度一定越低。（）42.第一类回火脆性可通过重新加热到600℃后快冷消除。（）43.回火马氏体腐蚀后呈黑色针状，在光学显微镜下易辨认。（）44.高速钢回火冷却采用空冷即可，无需油冷或水冷。（）45.回火保温时间不足会导致硬度偏高、韧性不足。（）46.回火色检验可用于不锈钢回火程度的判定。（）47.回火后工件出现翘曲，可采用热点校直法修复。（）48.回火组织中的渗碳体形态越接近球状，材料的韧性越好。（）49.对同一钢种，回火硬度只与温度有关，与时间无关。（）50.回火裂纹一般沿原奥氏体晶界扩展，呈典型的沿晶断口。（）五、简答题（每题6分，共30分）51.简述回火工艺三要素及其对组织性能的影响。52.写出45钢淬火+不同温度回火后的组织演变顺序，并指出对应的硬度范围。53.说明第二类回火脆性的机理及工程上常用的抑制措施。54.某厂采用42CrMo钢制造φ80mm液压油缸活塞杆，技术要求调质后表面硬度HB250～280，请制定完整的回火工艺参数（温度、时间、冷却方式）并说明理由。55.高速钢W6Mo5Cr4V2刀具淬火后为什么要进行560℃三次回火？请从相变角度解释每次回火的作用。六、应用题（共60分）56.计算分析题（15分）已知40Cr钢轴直径50mm，淬火后硬度HRC55，要求回火后硬度HRC35。查阅该钢回火硬度曲线得：500℃回火硬度HRC38；550℃回火硬度HRC34；600℃回火硬度HRC28。（1）采用线性插值法计算达到HRC35所需回火温度；（2）若保温时间按1.5min/mm计算，求总保温时间；（3）指出冷却方式并说明原因。57.工艺设计题（15分）汽车用65Mn弹簧钢板厚8mm，卷制成外径φ60mm离合器弹簧，技术要求硬度HRC42～46，平面度≤0.1mm。请：（1）选择淬火+回火工艺路线；（2）制定回火温度、时间、装炉方式及冷却方式；（3）给出硬度检测部位及抽检比例；（4）提出防止回火变形的两项工装措施。58.缺陷分析题（15分）某批9SiCr钢冷冲模经860℃油淬+200℃回火后，装机使用出现早期崩刃。金相检验发现刃口处有网状碳化物，冲击韧性仅8J/cm²。请：（1）指出材料原始组织存在的问题；（2）分析回火工艺是否恰当；（3）给出改进的预热处理+回火工艺方案，并预测冲击韧性可提高到多少。59.综合题（15分）某企业用42CrMo钢生产风电主轴，单重8t，有效厚度350mm。技术要求调质后σb≥750MPa、AKV（40℃）≥42J。现有台车炉最大装载5t，炉温均匀性±10℃。请：（1）计算回火保温时间（给出公式及结果）；（2）提出分段回火方案，解决炉容不足问题；（3）设计回火冷却路径，保证低温冲击韧性；（4）给出在线无损检测回火程度的方法及合格判据。七、答案与评分标准一、单项选择题1.C2.A3.B4.B5.C6.D7.C8.A9.A10.A11.B12.C13.A14.D15.B16.C17.B18.C19.C20.B二、多项选择题21.ABD22.AC23.AD24.AB25.AB26.BCD27.ABC28.ABCD29.ABC30.ABCD三、填空题31.回火马氏体；残余奥氏体32.高温；快33.60；空冷34.合金；残余35.碳；不锈钢36.α；1.537.400～45038.室温/低温；0.539.Mn、Cr；第二类回火40.马氏体；残余四、判断题41×42√43√44×45√46×47√48√49×50√五、简答题要点51.温度—决定组织转变程度；时间—保证转变充分、应力松弛；冷却—抑制脆性相析出、控制残余应力。52.150℃回火马氏体HRC58；300℃回火屈氏体HRC50；450℃回火索氏体HRC40；600℃珠光体+铁素体HRC25。53.杂质+合金元素晶界偏聚→沿晶脆断；措施：回火后快冷、降低杂质、加Mo/W、采用高纯钢。54.回火580℃×2h空冷，系数1.5×40mm=60min，考虑装炉系数取120min；空冷防第二类回火脆性。55.第一次回火：残余奥氏体→马氏体+碳化物，硬度略升；第二次：新生马氏体回火，硬度峰；第三次：应力消除、碳化物弥散，红硬性最佳。六、应用题答案56.（1）T=550+(3534)×(600550)/(2834)=542℃；（2）t=1.5×50=75min；（3）油冷