2025年高职金属热加工（金属热处理工艺）试题及答案.doc

2025年高职金属热加工（金属热处理工艺）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：以下每题有四个选项，其中只有一个选项是正确的，请将正确选项的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)
1. 金属热处理的目的不包括以下哪一项（ ）
A. 提高金属材料的力学性能
B. 改善金属的加工性能
C. 改变金属的化学成分
D. 延长金属制品的使用寿命
2. 以下哪种热处理工艺能使金属获得高硬度和耐磨性（ ）
A. 退火
B. 正火
C. 淬火
D. 回火
3. 完全退火主要适用于（ ）
A. 亚共析钢
B. 共析钢
C. 过共析钢
D. 所有碳钢
4. 正火与退火相比，其主要特点是（ ）
A. 冷却速度快，生产周期短
B. 冷却速度慢，生产周期长
C. 能消除应力
D. 能细化晶粒
5. 淬火后的钢进行回火的主要目的是（ ）
A. 提高硬度
B. 降低硬度，消除内应力
C. 提高韧性
D. 提高强度
6. 以下哪种淬火介质冷却能力最强（ ）
A. 水
B. 油
C. 盐水
D. 空气
7. 感应加热表面淬火的主要优点是（ ）
A. 加热速度快，生产效率高
B. 加热均匀，变形小
C. 能获得较深的淬硬层
D. 以上都是
8. 化学热处理与普通热处理的主要区别在于（ ）
A. 改变了金属的组织结构
B. 改变了金属的化学成分
C. 提高了金属的性能
D. 降低了金属的性能
9. 渗碳体是（ ）
A. 间隙固溶体
B. 间隙化合物
C. 置换固溶体
D. 金属化合物
10. 球化退火主要用于（ ）
A. 改善低碳钢的切削性能
B. 提高中碳钢的综合力学性能
C. 消除过共析钢的网状渗碳体
D. 降低高碳钢的硬度

第II卷（非选择题 共70分）
11. 简答题（每题10分，共20分）答题要求：简要回答问题，语言简洁明了。
（1）简述退火的种类及各自的作用。
（2）说明淬火的原理及淬火后的组织。
12. 分析题（每题15分，共30分）答题要求：分析问题，阐述观点，逻辑清晰。
（1）分析正火和退火在工艺特点和应用上的异同点。
（2）某零件淬火后硬度不足，试分析可能的原因。
13. 材料分析题（20分）答题要求：阅读材料，结合所学知识回答问题。
材料：有一批中碳钢零件，要求表面硬度高，心部有良好的韧性。现有两种热处理方案：方案一，先进行整体淬火然后低温回火；方案二，采用感应加热表面淬火然后低温回火。
问题：请分析两种方案的优缺点，并比较哪种方案更适合该零件。
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14. 综合应用题（20分）答题要求：根据题目要求，综合运用所学知识进行解答。
某工厂要对一批45钢齿轮进行热处理，要求齿面硬度达到50 - 55HRC，心部保持良好的韧性。请设计一套合理的热处理工艺路线，并说明每一步骤的作用。
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答案：1.C 2.C 3.A 4.A 5.B 6.C 7.D 8.B 9.B 10.C 11.（1）退火种类有完全退火、不完全退火、球化退火、去应力退火等。完全退火用于亚共析钢，细化晶粒，消除应力，改善切削性能；不完全退火用于过共析钢，消除应力，降低硬度；球化退火用于共析钢和过共析钢，降低硬度，改善切削性能，为淬火做准备；去应力退火消除残余应力。（2）淬火原理是将钢加热到临界温度以上，保温一定时间后迅速冷却，获得马氏体组织。淬火后的组织主要是马氏体，可能还有残余奥氏体。 12.（1）相同点：都能消除应力，改善切削性能等。不同点在于正火冷却速度快，生产周期短，能细化晶粒，提高强度和硬度；退火冷却速度慢，生产周期长，能更充分消除应力，细化晶粒效果稍差。应用上正火常用于改善低碳钢切削性能，退火常用于消除残余应力等。（2）可能原因有加热温度不够、保温时间不足、冷却速度不够、材料原始组织不良等。 13.方案一优点：能整体提高硬度和耐磨性；缺点：心部韧性降低，易产生较大淬火应力和变形。方案二优点：表面硬度高，心部韧性好，淬火应力和变形小；缺点：设备成本高。方案二更适合，能满足零件表面硬度高且心部有良好韧性的要求。 14.工艺路线：下料→锻造→正火→粗加工→调质处理→半精加工→高频感应加热表面淬火→低温回火→精加工。正火细化晶粒，改善切削性能；调质处理获得良好综合力学性能；高频感应加热表面淬火使齿面硬度达到要求；低温回火消除淬火应力，稳定组织。