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金属热处理考试题题库及答案

一、填空题（每空1分，共20分）

1.钢的热处理是通过加热、保温、冷却的工艺过程，改变材料内部的组织，从而获得所需性能的一种加工技术。

2.铁碳合金相图中，Ac1是加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度，Accm是过共析钢加热时二次渗碳体完全溶解于奥氏体的温度，Ar3是亚共析钢冷却时奥氏体向铁素体转变的终了温度。

3.完全退火的工艺是将钢加热到Ac3+30~50℃，保温后随炉冷却；其主要目的是细化晶粒、消除内应力、改善切削性能。

4.淬火钢回火时，随着回火温度升高，其硬度降低，韧性提高；45钢淬火后经550℃回火得到的组织是回火索氏体。

5.马氏体的硬度主要取决于碳含量；板条马氏体的亚结构是位错，针状马氏体的亚结构是孪晶。

6.球化退火主要用于过共析钢（如工具钢），其目的是使渗碳体球化，以降低硬度、改善切削性能并为后续淬火做准备。

7.感应加热表面淬火的主要特点是加热速度快、表层硬度高、变形小，通常用于中碳钢（如45钢）或中碳低合金钢的表面强化。

8.渗碳工艺一般用于低碳钢或低碳合金钢（如20钢、20CrMnTi），渗碳后需进行淬火+低温回火处理，以获得表层高硬度、心部良好韧性的性能。

二、选择题（每题2分，共20分）

1.以下哪种工艺不属于钢的整体热处理？（）

A.退火B.表面淬火C.正火D.回火

答案：B

2.亚共析钢正火的加热温度是（）

A.Ac1+30~50℃B.Ac3+30~50℃C.Accm+30~50℃D.Ar1+30~50℃

答案：B

3.马氏体转变的主要特点是（）

A.扩散型转变B.无碳原子扩散C.转变速度慢D.体积收缩

答案：B

4.45钢（含碳量0.45%）淬火后获得的组织是（）

A.珠光体B.贝氏体C.马氏体D.索氏体

答案：C

5.以下哪种回火工艺可使钢获得良好的综合力学性能（强韧性匹配）？（）

A.低温回火（150~250℃）B.中温回火（350~500℃）

C.高温回火（500~650℃）D.等温回火

答案：C

6.过共析钢淬火时，若加热温度过高（超过Accm），可能导致的问题是（）

A.奥氏体晶粒粗大B.未溶渗碳体过多C.淬火后硬度不足D.心部未淬透

答案：A

7.20CrMnTi齿轮渗碳后通常采用的热处理工艺是（）

A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.正火D.退火

答案：A

8.以下哪种冷却介质的冷却能力最强？（）

A.水B.油C.空气D.熔盐

答案：A

9.钢的淬透性主要取决于（）

A.工件尺寸B.冷却介质C.碳含量和合金元素D.加热温度

答案：C

10.球化退火后，过共析钢的组织是（）

A.片状珠光体B.粒状珠光体C.马氏体D.贝氏体

答案：B

三、判断题（每题1分，共10分）

1.所有钢加热到奥氏体区后，冷却时都会发生马氏体转变。（×）

（解析：只有冷却速度大于临界冷却速度（Vκ）时才会发生马氏体转变。）

2.正火的冷却速度比退火快，因此正火后的组织更细，硬度和强度更高。（√）

3.淬火钢回火时，回火温度越高，残余奥氏体转变越完全，硬度越低。（√）

4.感应加热表面淬火的淬硬层深度主要取决于电流频率，频率越高，淬硬层越浅。（√）

5.渗碳后的零件必须进行淬火处理，否则表层无法获得高硬度。（√）

6.马氏体是一种硬而脆的组织，因此所有钢中马氏体含量越高，性能越差。（×）

（解析：板条马氏体（低碳）具有良好的强韧性，并非完全脆。）

7.完全退火适用于所有钢种，包括亚共析钢、共析钢和过共析钢。（×）

（解析：过共析钢一般不采用完全退火，易导致网状渗碳体。）

8.钢的淬硬性是指钢在淬火时获得马氏体的能力，主要取决于碳含量。（√）

9.回火索氏体和索氏体的区别在于，前者是马氏体回火产物，后者是奥氏体直接冷却产物。（√）

10.为避免淬火裂纹，形状复杂的工件应采用分级淬火或等温淬火。（√）

四、简答题（每题6分，共30分）

1.简述退火与正火的主要区别及应用场合。

答案：

区别：①冷却方式：退火是随炉缓慢冷却（或埋砂冷却），正火是在空气中冷却；②组织：退火后为平衡组织（如片状珠光体+铁素体），正火后为伪共析组织（更细的珠光体）；③性能：正火后硬度、强度高于退火；④工艺成本：正火生产周期短，成本低。

应用：退火用于亚共析钢