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2025年中职金属材料与热处理（材料热处理工艺）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40分）
答题要求：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共20题，每题2分，每题只有一个选项符合题意)

1. 以下哪种热处理工艺能提高钢的硬度和耐磨性？（ ）
A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火
2. 完全退火主要适用于（ ）。
A. 亚共析钢 B. 共析钢 C. 过共析钢 D. 所有钢种
3. 球化退火主要用于（ ）。
A. 改善低碳钢的切削性能 B. 消除中碳钢的残余应力
C. 提高高碳钢的塑性 D. 使过共析钢中的渗碳体球化
4. 正火与退火相比，其主要特点是（ ）。
A. 冷却速度快，组织细，强度和硬度较高
B. 冷却速度慢，组织细，强度和硬度较高
C. 冷却速度快，组织粗，强度和硬度较低
D. 冷却速度慢，组织粗，强度和硬度较低
5. 淬火的目的是（ ）。
A. 提高钢的硬度和耐磨性 B. 降低钢的硬度和脆性
C. 改善钢的切削性能 D. 消除钢的内应力
6. 钢淬火后获得的组织是（ ）。
A. 奥氏体 B. 马氏体 C. 珠光体 D. 铁素体
7. 为了降低淬火钢的脆性，消除或减少内应力，稳定组织，应进行（ ）。
A. 退火 B. 正火 C. 淬火 D. 回火
8. 低温回火的温度范围是（ ）。
A. 150 - 250℃ B. 350 - 500℃ C. 500 - 650℃ D. 650 - 750℃
9. 中温回火主要用于处理（ ）。
A. 各种轴类零件 B. 弹簧等弹性零件
C. 刀具等工具 D. 量具等精密零件
10. 高温回火的温度范围是（ ）。
A. 150 - 250℃ B. 350 - 500℃ C. 500 - 650℃ D. 650 - 750℃
11. 调质处理是指（ ）。
A. 淬火 + 低温回火 B. 淬火 + 中温回火
C. 淬火 + 高温回火 D. 正火 + 高温回火
12. 化学热处理与其他热处理方法的主要区别是（ ）。
A. 改变工件的组织 B. 改变工件的性能
C. 改变工件表面的化学成分 D. 改变工件的形状
13. 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
14. 珠光体是由（ ）组成的机械混合物。
A. 铁素体和渗碳体 B. 铁素体和奥氏体
C. 奥氏体和渗碳体 D. 铁素体和珠光体
15. 钢铁材料中，含碳量越高，其硬度（ ）。
A. 越低 B. 越高 C. 不变 D. 先高后低
16. 下列哪种材料不属于合金结构钢？（ ）
A. 45钢 B. 20CrMnTi C. 60Si2Mn D. 40Cr
17. 合金工具钢中，量具钢属于（ ）。
A. 刃具钢 B. 模具钢 C. 量具钢 D. 特殊性能钢
18. 高速钢是一种（ ）。
A. 合金结构钢 B. 合金工具钢 C. 特殊性能钢 D. 不锈钢
19. 不锈钢中最主要的合金元素是（ ）。
A. 铬 B. 镍 C. 钛 D. 钼
20. 铝合金按其成分和工艺特点可分为（ ）。
A. 变形铝合金和铸造铝合金 B. 防锈铝合金和硬铝合金
C. 超硬铝合金和锻铝合金 D. 特殊铝合金和通用铝合金

第II卷（非选择题 共60分）

（一）填空题（每题2分，共10分）
答题要求：请在横线上填写正确答案。

1. 金属材料的热处理工艺包括加热、________和冷却三个过程。
2. 退火的目的是消除________，降低硬度，改善切削加工性能。
3. 淬火加热时，加热速度越快，奥氏体的起始晶粒度越________。
4. 钢的回火温度越高，其硬度越________。
5. 化学热处理的基本过程包括分解、________和扩散三个阶段。

（二）判断题（每题2分，共10分）
答题要求：判断下列说法是否正确，正确的打“√ ”，错误的打“×”。

1. 正火后的组织比退火后的组织细，强度和硬度也较高。（ ）
2. 淬火后的钢必须及时回火，否则会产生较大的内应力，导致工件变形甚至开裂。（ ）
3. 低温回火主要用于消除工件的内应力，稳定组织。（ ）
4. 合金元素溶入奥氏体中，会使奥氏体的稳定性降低。（ ）
5. 渗碳体的硬度很高，但塑性和韧性几乎为零。（ ）

（三）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. 简述淬火的操作要点及注意事项。
2. 说明合金元素对钢的性能有哪些影响？

（四）材料分析题（每题10分，共20分）
答题要求：阅读材料，回答问题。

材料：有一批45钢的轴类零件，要求具有良好的综合力学性能。生产过程中采用了调质处理工艺。但在使用过程中发现部分零件出现了早期疲劳断裂现象。

问题：
1. 分析零件出现早期疲劳断裂的可能原因。
2. 针对上述问题，提出改进措施。

（五）工艺设计题（每题10分，共20分）
答题要求：根据给定的零件要求，设计合理的热处理工艺。

现有一批20CrMnTi钢的齿轮，要求齿面硬度高、耐磨性好，心部有较高的强度和韧性。请设计该齿轮从毛坯到成品的热处理工艺流程。

答案：
第I卷选择题答案：1.C 2.A 3.D 4.A 5.A 6.B 7.D 8.A 9.B 10.C 11.C 12.C 13.B 14.A 15.B 16.A 17.C 18.B 19.A 20.A
第II卷填空题答案：1.保温 2.残余应力 3.细 4.低 5.吸收
第II卷判断题答案：1.√ 2.√ 3.× 4.× 5.√
第II卷简答题答案：1.淬火操作要点：选择合适的淬火加热温度和保温时间，加热速度不宜过快；选择合适的淬火冷却介质，控制冷却速度。注意事项：淬火前工件应进行预处理，如正火或退火；淬火后应及时回火，防止产生过大内应力。2.合金元素对钢性能影响：提高钢的强度、硬度、耐磨性等；改善钢的淬透性；影响钢的回火稳定性；改变钢的组织和性能，如形成合金碳化物等。
第II卷材料分析题答案：1.可能原因：调质处理工艺参数不当，如回火温度过高或保温时间过长，导致零件强度和韧性降低；零件在加工过程中产生了较大内应力，未完全消除；材料质量问题，如存在夹杂物等缺陷。2.改进措施：调整调质处理工艺参数，确保回火温度和保温时间合适；对零件进行去应力退火处理；加强原材料检验，确保材料质量。
第II卷工艺设计题答案：工艺流程：下料→锻造→正火→粗加工→半精加工→渗碳→淬火→低温回火→精加工→表面淬火→低温回火→磨削。