2025年大学本科二年级（金属材料工程）金属热处理技术测试题及答案.doc

2025年大学本科二年级（金属材料工程）金属热处理技术测试题及答案

（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：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10题，每题3分)
1. 以下哪种金属材料在进行热处理时，更容易出现过热现象？（ ）
A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 合金钢
2. 金属热处理中，淬火的主要目的是（ ）
A. 提高塑性 B. 降低硬度 C. 提高硬度和耐磨性 D. 改善切削性能
3. 下列哪种冷却介质冷却速度最慢？（ ）
A. 水 B. 盐水 C. 油 D. 空气
4. 回火的作用不包括（ ）
A. 消除淬火应力 B. 提高韧性 C.降低硬度 D. 增加脆性
5. 球化退火主要适用于（ ）
A. 低碳钢 B. 中碳钢 C. 高碳钢 D. 不锈钢
6. 金属在加热过程中，会发生的组织转变不包括（ ）
A. 奥氏体化 B. 珠光体转变 C. 贝氏体转变 D. 马氏体转变
7. 感应加热表面淬火的优点不包括（ ）
A. 加热速度快 B. 淬火质量好 C. 适合单件生产 D. 变形小
8. 化学热处理与普通热处理的主要区别在于（ ）
A. 加热温度不同 B. 冷却方式不同 C. 改变了工件表面的化学成分 D. 保温时间不同
9. 渗碳处理后的零件，一般需要进行（ ）
A. 淬火和低温回火 B. 淬火和中温回火 C. 淬火和高温回火 D. 正火
10. 以下哪种热处理工艺可以改善金属的切削加工性能？（ ）
A. 退火 B. 淬火 C. 回火 D. 渗碳

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（每题2分，共10分）
1. 金属热处理的三个基本过程是加热、________和冷却。
2. 奥氏体的形成过程包括奥氏体晶核的形成、长大、________和残余渗碳体的溶解。
3. 淬火后的钢在回火时，随着回火温度的升高，硬度________，韧性________。
4. 常见的化学热处理方法有渗碳、渗氮、________等。
5. 表面淬火的主要方法有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火和________。

三、判断题（每题2分，共10分）
1. 金属热处理只能改变金属的组织和性能，不能改变其化学成分。（ ）
2. 淬火后的钢必须及时回火，否则会产生很大的内应力，导致工件变形甚至开裂。（ ）
3. 等温淬火可以获得比普通淬火更高的硬度和更好的韧性。（ ）
4. 完全退火适用于亚共析钢，不完全退火适用于共析钢和过共析钢。（ ）
5. 渗氮处理后的零件，其耐磨性和抗蚀性都有显著提高。（ ）

四、简答题（每题10分，共30分）
材料：某工厂生产一批中碳钢零件，要求具有较高的硬度和耐磨性。在热处理过程中，采用了淬火工艺，但发现零件出现了较大的变形和开裂现象。
1. 请分析零件出现变形和开裂的原因。
2. 针对这些问题，提出改进措施。
3. 简述淬火后的回火工艺及其作用。

五、综合分析题（共20分）
材料：现有一种合金钢，其化学成分含有碳、硅、锰、铬、镍等元素。该合金钢在使用过程中发现其耐磨性不足，需要进行热处理改进。
1. 根据合金钢的成分，分析其可能的热处理工艺及原理。
2. 设计一个具体的热处理方案，包括加热温度、保温时间、冷却方式等，并说明理由。
3. 如何检验热处理后的合金钢耐磨性是否得到提高？

答案：
一、1.C 2.C 3.D 4.D 5.C 6.D 7.C 8.C 9.A 10.A
二、1.保温 2.均匀化 3.降低、提高 4.碳氮共渗 5.激光加热表面淬火
三、1.√ 2.√ 3.√ 4.× 5.√
四、1.零件出现变形和开裂的原因可能是淬火加热速度过快，导致热应力过大；淬火冷却速度过快，产生过大的组织应力；零件原始组织不均匀；零件形状复杂，存在尖角、薄壁等部位，容易产生应力集中。
2.改进措施：适当降低淬火加热速度；选择合适的淬火冷却介质或采用分级淬火、等温淬火等冷却方式；对零件进行预先热处理改善原始组织；设计零件时尽量避免尖角、薄壁等结构，或采取适当的工艺措施消除应力集中。
3.淬火后的回火工艺：低温回火，回火温度150 - 250℃，主要作用是消除淬火应力，稳定组织，降低脆性，保持高硬度和耐磨性；中温回火，回火温度35