热处理工技师(中级)理论知识试卷(附答案)

热处理工技师(中级)理论知识试卷(附答案)一、单项选择题（共40题，每题1分，共40分）1.在铁碳合金相图中，共析点的含碳量为（）。A.0.77%B.2.11%C.4.3%D.0.45%2.热处理工艺过程中，加热后保温的主要目的是（）。A.降低能耗B.使工件心部热透C.使奥氏体成分均匀化D.细化晶粒3.45钢正火后的组织通常为（）。A.珠光体B.铁素体+珠光体C.索氏体D.屈氏体4.为了改善20CrMnTi钢的切削加工性，常采用（）预备热处理。A.调质B.正火C.完全退火D.去应力退火5.淬火钢获得马氏体组织的必要条件是冷却速度必须（）。A.小于下临界冷却速度B.大于上临界冷却速度C.等于临界冷却速度D.非常缓慢6.过共析钢进行球化退火前，如果网状渗碳体严重，应先进行（）处理。A.正火B.淬火C.回火D.调质7.淬火钢回火时，随着回火温度的升高，其硬度变化趋势是（）。A.一直升高B.一直降低C.先升高后降低D.保持不变8.第一类回火脆性产生的温度范围是（）。A.250℃~350℃B.350℃~500℃C.500℃~650℃D.650℃以上9.感应加热表面淬火时，电流频率越高，淬硬层深度（）。A.越深B.越浅C.不变D.不确定10.渗碳零件通常选用（）钢制造。A.45B.T10C.20CrMnTiD.40Cr11.下列合金元素中，能显著提高钢的淬透性的是（）。A.CrB.SiC.CoD.W12.高速钢红硬性的主要原因是由于含有大量的（）。A.铬B.钨和钼C.锰D.硅13.下列关于残余应力的说法，正确的是（）。A.热应力总是使工件表面受拉，心部受压B.组织应力总是使工件表面受压，心部受拉C.热应力是引起工件变形和开裂的唯一原因D.淬火冷却初期，工件表面总是产生热压应力14.贝氏体转变发生在（）温度区间。A.A1至550℃B.550℃至MsC.Ms至MfD.室温以下15.调质处理通常是指（）+高温回火。A.退火B.正火C.淬火D.表面淬火16.灰铸铁进行热处理的主要目的是（）。A.改变基体组织，提高力学性能B.改变石墨形态C.改变石墨大小D.改变化学成分17.可锻铸铁通过（）获得。A.浇铸后直接获得B.石墨化退火C.正火D.淬火+回火18.铝合金时效强化的基本原理是（）。A.加工硬化B.固溶处理后，过饱和固溶体分解产生强化相C.马氏体相变D.再结晶19.真空热处理的主要优点不包括（）。A.表面光亮无氧化B.脱气效果好C.升温速度极快D.工件变形小20.常用的淬火介质中，冷却能力最强的是（）。A.油B.水C.盐水D.空气21.为了防止高速钢淬火开裂，通常采用（）。A.水淬B.油淬C.分级淬火D.空冷22.碳氮共渗温度比渗碳温度（）。A.高B.低C.相同D.不确定23.钢的淬硬性主要取决于（）。A.临界冷却速度B.合金元素含量C.含碳量D.奥氏体晶粒度24.球墨铸铁进行等温淬火是为了获得（）组织。A.珠光体+铁素体B.上贝氏体+残余奥氏体C.下贝氏体+残余奥氏体D.马氏体25.下列缺陷中，属于不可挽回的热处理缺陷是（）。A.硬度不足B.变形C.过烧D.软点26.工件表面脱碳会导致（）。A.硬度升高B.耐磨性提高C.疲劳强度下降D.淬透性提高27.在盐浴炉中加热，为了防止工件氧化脱碳，通常采用（）。A.抽真空B.通入保护气氛C.使用脱氧剂对盐浴进行脱氧D.提高加热温度28.亚温淬火的加热温度在（）之间。A.Ac1与Ac3B.Ac3以上C.Accm以上D.A1以下29.形状复杂、尺寸精度要求高的高精度量具，常采用的热处理工艺是（）。A.淬火+低温回火B.淬火+冷处理+低温回火+时效C.调质D.表面淬火30.下列关于马氏体的形态描述，错误的是（）。A.低碳马氏体通常呈板条状B.高碳马氏体通常呈针片状C.板条马氏体具有较高的韧性D.针状马氏体硬度较低31.回火索氏体是（）组织。A.索氏体B.铁素体+细小颗粒状渗碳体C.铁素体+片状渗碳体D.奥氏体32.热处理车间的“三废”治理中，废气主要是指（）。A.酸洗废气B.燃烧废气C.盐浴蒸气D.以上都是33.使用红外线测温仪时，需要注意被测物体的（）。A.重量B.表面发射率C.导热系数D.比热容34.渗氮处理通常在（）进行。A.奥氏体区B.铁素体区C.珠光体区D.液相线以上35.为了获得高硬度、高耐磨性的冷作模具钢，常采用（）。A.一次硬化法B.二次硬化法C.调质处理D.退火处理36.珠光体型热强钢（如15CrMo）通常采用（）强化。A.固溶强化B.时效强化C.碳化物弥散强化D.加工硬化37.在CCT曲线中，Ms点表示（）。A.奥氏体开始转变为珠光体的温度B.奥氏体开始转变为贝氏体的温度C.奥氏体开始转变为马氏体的温度D.奥氏体转变终了温度38.大型锻件热处理后，如果内部存在严重的白点缺陷，其原因是（）。A.加热温度过高B.冷却速度过快C.氢在钢中聚集D.奥氏体晶粒粗大39.下列哪项措施不能减少工件淬火变形？（）A.合理设计零件结构B.采用分级淬火或等温淬火C.绑扎或吊装方式合理D.提高加热温度40.激光表面淬火的硬化层深度主要取决于（）。A.激光功率密度和扫描速度B.工件材料C.环境温度D.激光波长二、多项选择题（共15题，每题2分，共30分。多选、少选、错选不得分）1.钢在加热时奥氏体晶粒粗化的原因主要有（）。A.加热温度过高B.保温时间过长C.原始组织细小D.钢中含有未溶的碳化物颗粒2.下列属于改善钢切削加工性的热处理工艺有（）。A.退火B.正火C.淬火+高温回火D.淬火+低温回火3.影响淬火加热温度的因素包括（）。A.钢的化学成分B.工件尺寸C.原始组织D.淬火介质4.淬火钢一般不能直接使用，因为其具有（）缺点。A.硬度高B.脆性大C.内应力大D.组织不稳定5.回火的种类包括（）。A.低温回火B.中温回火C.高温回火D.高温扩散退火6.表面淬火主要用于承受（）的零件。A.交变载荷B.冲击载荷C.表面摩擦磨损D.单向静载荷7.化学热处理的基本过程包括（）。A.分解B.吸收C.扩散D.结晶8.常用的可控气氛热处理气氛类型有（）。A.吸热式气氛B.放热式气氛C.氨分解气氛D.氮基气氛9.下列关于魏氏组织的描述，正确的有（）。A.是一种过热组织B.使钢的力学性能下降C.可通过正火消除D.铁素体呈针状或网状分布10.导致淬火软点的原因可能有（）。A.加热温度不足B.冷却不均匀C.表面脱碳D.原始组织中有大块铁素体11.常见的深冷处理介质有（）。A.干冰B.液氮C.液氦D.冷冻机油12.铸铁热处理的特点包括（）。A.热处理不能改变石墨形态B.共析转变温度范围较宽C.基体组织可进行热处理强化D.导热性比钢差13.为了防止工件氧化脱碳，可以采用（）加热。A.真空炉B.保护气氛炉C.盐浴炉D.箱式炉（直接加热）14.下列属于热应力引起变形特征的有（）。A.使工件趋向于球形B.使棱角变圆C.使平面凸起D.使长杆件缩短15.提高渗碳件质量的措施包括（）。A.合理控制渗碳层深度B.控制表面碳浓度C.渗碳后直接淬火前进行正火或退火D.渗碳后进行一次淬火三、判断题（共20题，每题1分，共20分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.所有的钢都可以通过热处理显著提高其力学性能。（）2.亚共析钢完全退火的加热温度应设定在Ac3以上30~50℃。（）3.再结晶退火主要用于消除冷加工硬化，恢复塑性。（）4.淬透性好的钢，淬火后硬度一定很高。（）5.马氏体转变是无扩散型相变，转变过程中体积会发生膨胀。（）6.第一类回火脆性是可逆的，即重新回火可以消除。（）7.渗氮层具有高硬度、高耐磨性和高疲劳强度，且热硬性较好。（）8.感应加热表面淬火时，为了获得硬度均匀的表层，通常需要喷水冷却。（）9.高速钢制造的刀具，为了获得红硬性，必须进行高温淬火和多次高温回火。（）10.球墨铸铁的力学性能主要取决于基体组织，与石墨形态关系不大。（）11.真空热处理时，真空度越高，加热速度越慢。（）12.钢中含碳量越高，其Ms点和Mf点就越高。（）13.去应力退火过程中，钢的组织不发生相变。（）14.淬火冷却时，工件在C曲线鼻尖附近温度区冷却速度最慢，以减少热应力。（）15.只有奥氏体不锈钢才能进行固溶处理。（）16.热处理车间的起重机械操作人员必须持有特种作业操作证。（）17.渗碳后的零件，其心部组织通常是高强度的马氏体。（）18.等温淬火的主要目的是获得下贝氏体组织，减少变形和开裂。（）19.铝合金的热处理强化机理与钢的淬火强化机理完全相同。（）20.原始组织为细片状珠光体的钢，比粗片状珠光体的钢更容易奥氏体化。（）四、填空题（共20空，每空1分，共20分）1.铁碳合金的基本相有铁素体、奥氏体和________。2.共析钢在缓慢冷却时，奥氏体在727℃发生共析反应，生成________。3.根据加热和冷却方式的不同，热处理工艺可分为退火、正火、________和回火。4.完全退火主要用于________钢的铸、锻、焊件。5.淬火钢在300℃左右回火时，出现的脆性称为________脆性。6.钢的________是指钢在淬火时获得马氏体的能力，通常用临界冷却速度来表示。7.表面淬火主要适用于中碳钢（如45钢）和________钢。8.渗碳工艺通常分为________、强渗期和扩散期三个阶段。9.GCr15钢是典型的________钢，制造滚动轴承。10.高速钢W18Cr4V淬火后的正常组织是________+残余奥氏体+碳化物。11.热处理加热时，常用的防止氧化的方法是在炉内通入________气氛。12.淬火应力主要包括热应力和________。13.球墨铸铁通过________可以获得铁素体基体，塑性韧性较好。14.铝合金的热处理强化工艺包括固溶处理和________。15.45钢调质处理后的硬度范围一般为________HRC。16.评定奥氏体晶粒度的标准通常分为________个等级。17.为了消除过共析钢中的网状二次渗碳体，应进行________处理。18.深冷处理的主要目的是为了减少残余奥氏体，提高钢的________和尺寸稳定性。19.盐浴炉加热速度快，主要是因为熔盐的________系数大。20.热处理工艺编制中，确定加热时间的经验公式通常包括________时间和保温时间。五、简答题（共5题，每题6分，共30分）1.简述退火的目的及其主要工艺类型。2.比较第一类回火脆性和第二类回火脆性的区别及其消除方法。3.简述钢中马氏体的组织形态及其性能特点。4.什么是钢的淬透性？影响淬透性的主要因素有哪些？5.简述渗氮（氮化）工艺的特点及其应用范围。六、计算与综合分析题（共3题，每题10分，共30分）1.某工厂用45钢制造一批直径为Φ50mm的轴，技术要求为：调质处理，硬度为220~250HBS。现有一批轴在热处理后检测发现，部分轴的硬度仅为180HBS，且金相组织中有大量铁素体。请分析产生硬度不足和组织不合格的原因，并提出改进措施。2.某汽车变速箱齿轮，材料为20CrMnTi钢，要求齿面硬度58~62HRC，心部硬度30~45HRC，渗碳层深度0.8~1.2mm。请设计该齿轮的热处理工艺路线（从原材料到成品），并说明各热处理工序的作用。3.有一用W18Cr4V高速钢制造的铣刀，在热处理过程中，淬火温度为1280℃，油冷。回火工艺为560℃三次回火。试分析：(1)为什么要采用如此高的淬火温度？(2)为什么要进行三次560℃回火？(3)如果淬火后只进行一次回火，会产生什么后果？参考答案及解析一、单项选择题1.A2.C3.B4.B5.B6.A7.B8.A9.B10.C11.A12.B13.D14.B15.C16.A17.B18.B19.C20.C21.C22.B23.C24.C25.C26.C27.C28.A29.B30.D31.B32.D33.B34.B35.A36.C37.C38.C39.D40.A二、多项选择题1.AB2.ABC3.ABC4.BCD5.ABC6.AC7.ABC8.ABCD9.ABCD10.ABCD11.AB12.ABC13.ABC14.AB15.ABC三、判断题1.×2.√3.√4.×5.√6.×7.√8.√9.√10.×11.×12.×13.√14.×15.×16.√17.×18.√19.×20.√四、填空题1.渗碳体2.珠光体3.淬火4.亚共析5.第一类（或低温）6.淬透性7.中碳合金8.间接加热（或排气）9.滚动轴承10.马氏体11.保护（或可控）12.组织应力13.高温石墨化退火14.时效15.20~25（或20~30）16.10（或8）17.正火18.硬度19.导热20.升温（或透热）五、简答题1.简述退火的目的及其主要工艺类型。答：退火的目的主要有：(1)降低钢的硬度，改善切削加工性；(2)消除残余应力，稳定工件尺寸，防止变形和开裂；(3)细化晶粒，改善组织，提高力学性能；(4)均匀钢的化学成分和组织。主要工艺类型包括：(1)完全退火；(2)球化退火；(3)去应力退火；(4)再结晶退火；(5)等温退火；(6)扩散退火。2.比较第一类回火脆性和第二类回火脆性的区别及其消除方法。答：(1)第一类回火脆性（低温回火脆性）：发生在250~350℃回火时。其特点是不可逆，一旦产生无法消除。防止方法是避免在该温度区间回火，或采用等温淬火代替。(2)第二类回火脆性（高温回火脆性）：发生在500~650℃回火时。其特点是具有可逆性，重新加热回火并快冷可消除。产生原因主要与杂质元素在原奥氏体晶界偏聚有关。防止方法是回火后快冷（水冷或油冷），或在钢中加入Mo、W等合金元素抑制偏聚。3.简述钢中马氏体的组织形态及其性能特点。答：钢中马氏体的组织形态主要有板条马氏体和针片状马氏体。(1)板条马氏体：通常在低碳钢或中碳钢中形成，由许多尺寸大致相同的板条平行排列组成束。其特点是具有较高的强度和硬度，同时具有良好的韧性，即强韧性较好。(2)针片状马氏体：通常在高碳钢中形成，呈针状或竹叶状。其特点是硬度极高，但脆性大，裂纹敏感性高。总体性能：马氏体是钢中最强硬的组织，硬度主要取决于含碳量，随着含碳量增加，硬度升高，塑性韧性下降。4.什么是钢的淬透性？影响淬透性的主要因素有哪些？答：钢的淬透性是指钢在淬火时获得马氏体的能力，即钢被淬透的难易程度。通常用规定条件下淬火获得淬硬层的深度（或临界冷却速度）来表示。淬硬层越深，淬透性越好。影响因素主要有：(1)合金元素：除Co外，大多数合金元素（如Mn、Cr、Ni、Mo、B等）都能提高钢的淬透性；(2)奥氏体化条件：奥氏体化温度越高，保温时间越长，奥氏体成分越均匀，晶粒越粗大，淬透性越好；(3)钢中未溶第二相：碳化物等未溶质点会阻碍奥氏体晶粒长大，降低淬透性。5.简述渗氮（氮化）工艺的特点及其应用范围。答：特点：(1)渗氮温度低（通常500~570℃），工件变形小；(2)渗氮层硬度高（可达1000~1200HV），耐磨性好，具有很高的红硬性；(3)渗氮层致密，具有良好的耐腐蚀性和疲劳强度；(4)工艺周期长，生产效率低。应用范围：主要用于要求表面硬度高、耐磨性好、精度高、变形小的精密零件，如精密机床主轴、镗杆、高速钢刀具、量具、齿轮等。六、计算与综合分析题1.答：原因分析：(1)硬度不足（180HBS）且组织中有大量铁素体，说明工件在淬火时没有完全奥氏体化，或者在冷却过程中冷却速度不足，导致奥氏体发生了分解，转变成了铁素体和珠光体（或托氏体）等非马氏体组织。(2)对于45钢，硬度不足可能是因为加热温度低于Ac3（约780℃），处于Ac1~Ac3之间，导致部分铁素体未溶入奥氏体；或者加热温度虽然够，但保温时间短，奥氏体化不充分。(3)另外可能是淬火冷却介质的冷却能力不够（如油淬），或者工件入冷却介质后操作不当，导致在C曲线的鼻尖处冷却速度小于临界冷却速度，发生了珠光体转变。改进措施：(1)严格控制淬火加热温度，45钢淬火温度通常为820~840℃。(2)保证足够的保温时间，确保工件透烧且奥氏体均匀化。(3)提高冷却速度，对于45钢通常采用水淬（或水冷油冷），确保获得马氏体组织。(4)若是批量生产，检查炉温均匀性和控温仪表准确性。2.答：热处理工艺路线：下料→锻造→正火→机