《热加工工艺》期末考试题

四川理工学院试卷（2009至2010学年第1学期）答案课程名称：热处理工艺及设备 命题教师：适用班级：金属061、金属062 考试年 月 日共8页注意事项：1、 满分100分。

要求卷面整洁、字迹工整、无错别字。

2、 考生必须将姓名、班级、学号完整、准确、清楚地填写在试卷规定的地方，否则 视为废卷。

3、 考生必须在签到单上签到，若出现遗漏，后果自负。

4、 如有答题纸，答案请全部写在答题纸上，否则不给分；考完请将试卷和答题卷分 别一同交回，否则不给分。

试 题一、填空题（共4题，每空1分，共10分）1. 一般热处理加热方式根据热处理目的不用有： 随炉加热、 预热加热、 高温入炉加热 和到温入炉加热等。

2. 加热炉炉顶按其结构形式分为： 拱顶和 吊顶 。

3. 淬火得到的组织为：下贝氏体或马氏体。

4. 采用滴注式可控气氛渗碳时，在排气阶段，用较高的滴量是为了 尽快排出炉内的空气，扩散期采用较小滴量是为了使气氛保持在最终要求的表面碳含量，防止碳黑生成，在强渗阶段采用很大滴量是为了在短时间内使工件表面浓度高于最终要求的表面碳含量，以增加表里 间浓度差，提高渗碳速度。

□|r> 溯当4|>二、判断题（共5题，每题2分，共10分）1.在实际工件加热过程中，传热方式主要为传导。

（X ）2.ZG45铸钢件，外形复杂，机械性能要求高，机械加工前应采用热处理是去应力退火。

（X ）3.反映淬火介质冷却能力的是淬火烈度H。

（V ）4.按照加热方式分类，热处理炉分为直接加热和间接加热两类。

（V ）5.井式炉是周期作业炉。

（V ）三、名词解释（共5题，每题4分，共20分）1.碳氮共渗：在钢的表面同时渗入碳和氮的化学热处理工艺。

2.碳势：纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时的含碳量。

3.回火：一定温度下保温，使马氏体发生分解，残余奥氏体转变，以及碳化物的转变和聚集长大，随后进行空冷，使不稳定的马氏体组织转变为较稳定的组织的热处理工-4-Po4.二次硬化当钢中含有较多的碳化物形成元素时，在回火第四阶段温度区（约500〜550°C）形成合金渗碳体或特殊碳化物。

一、名词解释：１、固溶强化：固溶体溶入溶质后强度、硬度提高，塑性韧性下降现象。

２、加工硬化：金属塑性变形后，强度硬度提高的现象。

２、合金强化：在钢液中有选择地加入合金元素，提高材料强度和硬度４、热处理：钢在固态下通过加热、保温、冷却改变钢的组织结构从而获得所需性能的一种工艺。

５、细晶强化：晶粒尺寸通过细化处理，使得金属强度提高的方法。

二、选择适宜材料并说明常用的热处理方法三、（20分）车床主轴要求轴颈部位硬度为HRC54—58，其余地方为HRC20—25，其加工路线为：下料锻造正火机加工调质机加工（精）轴颈表面淬火低温回火磨加工指出：1、主轴应用的材料：45钢2、正火的目的和大致热处理工艺细化晶粒，消除应力；加热到Ac3＋50℃保温一段时间空冷3、调质目的和大致热处理工艺强度硬度塑性韧性达到良好配合淬火＋高温回火4、表面淬火目的提高轴颈表面硬度5．低温回火目的和轴颈表面和心部组织。

去除表面淬火热应力，表面M＋A’心部S回四、选择填空（20分）１．合金元素对奥氏体晶粒长大的影响是（d）（a）均强烈阻止奥氏体晶粒长大（b）均强烈促进奥氏体晶粒长大（c）无影响（d）上述说法都不全面２．适合制造渗碳零件的钢有（c）。

（a）16Mn、15、20Cr、1Cr13、12Cr2Ni4A （b）45、40Cr、65Mn、T12（c）15、20Cr、18Cr2Ni4WA、20CrMnTi３．要制造直径16mm的螺栓，要求整个截面上具有良好的综合机械性能，应选用（c ）（a）45钢经正火处理（b）60Si2Mn经淬火和中温回火（c）40Cr钢经调质处理4．制造手用锯条应当选用（a ）（a）T12钢经淬火和低温回火（b）Cr12Mo钢经淬火和低温回火（c）65钢淬火后中温回火5．高速钢的红硬性取决于（b ）（a）马氏体的多少（b）淬火加热时溶入奥氏体中的合金元素的量（c）钢中的碳含量6．汽车、拖拉机的齿轮要求表面高耐磨性，中心有良好的强韧性，应选用（c ）（a）60钢渗碳淬火后低温回火（b）40Cr淬火后高温回火（c）20CrMnTi渗碳淬火后低温回火7．65、65Mn、50CrV等属于哪类钢，其热处理特点是（c ）（a）工具钢，淬火+低温回火（b）轴承钢，渗碳+淬火+低温回火（c）弹簧钢，淬火+中温回火8. 二次硬化属于（d）（a）固溶强化（b）细晶强化（c）位错强化（d）第二相强化9. 1Cr18Ni9Ti奥氏体型不锈钢，进行固溶处理的目的是（b）（a）获得单一的马氏体组织，提高硬度和耐磨性（b）获得单一的奥氏体组织，提高抗腐蚀性，防止晶间腐蚀（c）降低硬度，便于切削加工１０.推土机铲和坦克履带板受到严重的磨损及强烈冲击，应选择用（b ）（a）20Cr渗碳淬火后低温回火（b）ZGMn13—3经水韧处理（c）W18Cr4V淬火后低温回火五、填空题(20分)1、马氏体是碳在a-相中的过饱和固溶体，其形态主要有板条马氏体、片状马氏体。

热加工类试题（一）答案一、填空（25分，每题1分）1、固体渗碳液体渗碳气体渗碳2、片状棉絮状球状蠕虫状3、空位间隙原子位错4、拔长、压肩、压扁、预锻、5、风铲清楚法、火焰切割清理法、电弧气刨清理法、磨削清理、磨床清理、剥皮清理6、表面冷硬、表层残余应力、表层金相组织7、均镀深镀二、选择题（20分，每题1分）1、A2、B3、 D4、 A5、 A6、 B7、 D8、C 9、A 10、A11、B 12、C 13、B 14、 D 15、 A 16、 A 17、C 18、A 19、D 20、C三、判断题（正确的在括号内划“√”，错误的在括号内划“×”。

每题1分，满分20分）1、×2、√3、√4、√5、√6、7、8、9、√10、√ 11、√12、√ 13、√ 14、× 15、× 16、√ 17、√ 18、√ 19、√ 20、√四、简答题（20分，每题4分）1、简述回火的目的答：回火的目的是：（1）降低零件脆性，消除或降低内应力；（2）获得所要求的力学性能；（3）稳定尺寸；（4）改善加工性。

2、自由锻造锻体的主要缺陷有哪些？答：在自由锻造的全部工艺过程中，锻件产生缺陷是与以下几方面的因素有关的：原材料及下料产生了缺陷而又未清除；锻造加热不当；锻造操作不当或工具不合适；锻后冷i却和锻后热处理不当等。

所以应掌握不同情况下锻件产生缺陷的特征，以便发现锻件缺陷时能进行综合分析，找出产生缺陷的原因，采取措施防止缺陷的原因，采取措施防止缺陷产生。

3、什么是铸造合金的收缩性？有哪些因素影响铸件的收缩性？合金在从液态冷却至室温的过程中，其体积或尺寸缩小的现象称为收缩。

从浇注温度冷却到室温分为液态收缩、凝固收缩和固态收缩三个收缩阶段。

铸件收缩的大小主要取决于合金成分、浇注温度、铸件结构和铸型。

4、锌酸盐镀锌工艺中常见的金属杂质有哪些？对镀层有何影响？答：锌酸盐镀锌工艺中常见的金属杂质有铜、铅、铁离子，这些金属离子使镀液分散能力降低，镀层色泽发暗，发黑，粗糙、边角部位易烧焦。

铸造试题一、填空1.金属凝固组织对其物理性能力学性能影响很大，金属结晶时冷却速度越快，则晶粒__________，材料的强度和硬度越____________ ，塑性和韧性____________ 。

逐层凝固合金，其充型能力较____________ 。

2.铸件的三种凝固方式是____________ ，那种凝固易于出现缩松____________ ，那种易于出现缩孔，那种缺陷容易消除，采取____________ 方法。

哪种铁碳合金易于出现逐层凝固？3.合金的收缩可分为三个阶段，各是____________，____________，____________ 。

____________是铸件产生内应力，变形和裂纹的主要原因。

4.铸件在固态收缩阶段若收缩受阻，便在铸件内部产生内应力。

这种内应力是铸件产生__________和__________的主要原因。

5.铸件各部分的壁厚差异过大时，在厚壁处易产生__________缺陷，在薄壁与厚壁的连接处因冷却速度不一致易产生__________缺陷。

当铸件壁厚不均时，凝固成形后的铸件易在壁厚处产生_______应力。

6.常见的铸造方法有砂型铸造、压力铸造、______、______、______等。

在各种铸造方法中，适应性最广的是___________，生产率最高的是___________，易于获得较高精度和表面质量的是___________，对合金流动性要求不高的是___________。

7.标志合金的铸造性能的指标有_充型能力____、和__收缩性____等。

影响它们的因素有_______、_______、_________等。

8.为了防止铸件变形, 再进行铸件结构设计时, 应力求壁厚_______, 形状________。

9.当铸件收缩受阻时, 就可能发生______、_______等缺陷; 因此如轮形铸件的轮辐应设计为____数或做成__________形状。

热加工工艺基础复习题一．填空第二章1按工艺方法的不同，铸造分为两大类，它们是和。

2合金的铸造性能主要有和。

3合金的流动性不好会引起等铸造缺陷。

4金属从浇注温度到室温要经历＿＿＿＿＿收缩、＿＿＿＿＿收缩和＿＿＿＿＿三个收缩阶段。

5 就化学成分而言成分合金流动性最好，合金结晶温度范围越大,其流动性越。

6 提高浇注温度，铸造合金的流动性，铸造行业一般采用“高温出炉，”的原则。

7 不同合金形成缩孔、缩松的趋向不同，共晶成分合金和结晶间隔小的合金易于形成，结晶间隔大的合金易于形成。

8 铸造时提高浇注温度，收缩增大，和收缩不变。

9铸造行业中最主要的铸造方法是。

10为获得没有缩孔的致密的铸件，铸造时采用原则。

11 为了减小铸造热应力，铸造时采用原则12砂型铸造的工艺参数是。

13铸造热应力一般使铸件厚壁部位受应力；薄壁部位受应力。

14 铸件在残余内应力的作用下会发生变形，其变形方向是厚的部分呈，薄的部分呈。

15 确定铸件的浇注位置时，应使铸件的重要加工面或重要工作面朝或位于。

16 选择分型面时应尽量分型面的数目，分型面尽量选用面。

17型芯的作用是。

第三章1．金属压力加工的主要生产方式有。

2. 所谓加工硬化现象，即随着塑性变形程度的增加，其力学性能的和提高，和3. 加工硬化在生产中具有重要的实用意义是指。

4．金属材料的锻造性能是由和来综合评定的。

5 .金属的再结晶温度T再与其熔点T熔的关系是，其中的温度单位是。

6. 锻造纤维组织的利用，应使零件工作时的最大正应力和纤维方向；最大切应力和纤维方向。

7. 自由锻的设备有＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

8. 自由锻变形工序包括工序、工序和工序三类。

9. 模锻件的修整包括切边和冲孔，所谓切边是切去锻件四周的，冲孔是冲除。

10. 模锻模膛分为和两种，其中带有飞边槽的为。

11．落料（冲孔）时，落下的部分为＿＿＿＿＿＿＿，而带孔周边为＿＿＿＿＿＿。

12. 金属的锻造性能与和有关，其＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿，锻造性能越好。

工程材料与热加工考试复习题5、一般精度的GCrl5滚动轴承套圈，硬度60-65HRC。

(1)压力加工成形后、切削加工之前应进行什么预备热处理？其作用是什么？(2)该零件应采用何种最终热处理？有何作用？ P162(1)球化退火降低硬度，球化Fe3C,以利于切削，并为淬火作好组织准备。

(2)淬火+低温退火淬火：获得高硬度M低温退火：去除脆性、应力，稳定组织。

6、用W18Cr4V W6Mo5Cr4V2Al钢制造饨刀，其加工工艺路线为：下料一锻造毛坯一热处理①一机械加工一去应力退火一热处理②、③一磨削。

请指出其工艺过程路线中热处理方法、目的及组织。

热处理①为球化退火：消除锻造应力；降低硬度，利于切削加工；为淬火作组织准备。

组织：S+粒状碳化物热处理②为淬火：获得虬组织：M+未溶细粒状碳化物+大量残余A热处理③为高温回火(多次)：消除淬火内应力，降低淬火钢脆性；减少残余A含量；具有二次硬化作用，提高热硬性。

最终组织：回火M+粒状合金碳化物+少量残余A7、机床床头箱传动齿轮，45钢，模锻制坯。

要求齿部表面硬度52〜56HRC,齿轮心部应具有良好的综合机械性能。

其工艺路线为：下料一锻造一热处理①一机械粗加工一热处理②一机械精加工一齿部表面热处理③+低温回火一精磨。

指出热处理①、②、③的名称及作用热处理①：正火。

消除锻造应力；调整锻后的硬度，改善切削加工性能；细化晶粒，为淬火作好组织准备。

组织：S热处理②：调质(或淬火加高温回火)。

获得良好的综合机械性能。

组织：回火s热处理③：齿部表面淬火。

获得M。

11、用20CrMnTi钢制造汽车齿轮，要求齿面硬度为58〜62HRC,心部硬度为35〜 40HRC。

其工艺路线为：下料一锻造一热处理①一机械加工一热处理②、③、④一喷丸一磨削(1)指出热处理①、②、③、④的名称及作用(2)齿轮表层和心部的最终组织是什么？ P263用20CrMnTi钢制造汽车变速箱齿轮，齿轮要求强韧性好，齿面硬度要求62〜64HRC,心部硬度为35〜40HRC。

工程材料与热加工期终考试试卷（适用机制、模具、焊接、汽车三年制专业）班级:____________姓名:____________学号:______成绩:__________题号一二三四五分值24分15分10分15分36分100分得分一、区别下列名词（每题4分，4分×6=24分）1、强度与硬度：2、相与组织：3、淬透性与淬硬性：4、A与过冷A：5、白口铸铁与灰口铸铁：6、酸性焊条与碱性焊条：二、选择题（每题1分，1分×15=15分）1、选择和评定塑性材料的主要依据是（）。

A、抗拉强度B、屈服强度C、抗弯强度D、疲劳强度2、实际晶体的线缺陷表现为（）。

A、空位和间隙原子B、位错C、晶界D、亚晶界3、合金固溶强化的原因是（）。

A、晶格类型的改变B、晶粒细化C、晶格发生畸变D、发生了化学反应4、通常铸锭可由三个不同外形的晶粒区所组成，其晶粒区从表面到中心的排列顺序为（）。

A、等轴晶粒区－柱状晶粒区－细晶粒区B、等轴晶粒区－细晶粒区－柱状晶粒区C、细晶粒区－等轴晶粒区－柱状晶粒区D、细晶粒区－柱状晶粒区－等轴晶粒区5、在Fe－Fe3C相图上，共析线是（）线。

A、ECF线B、ACD线C、PSK线D、ES线6、40Cr钢中Cr的主要作用是（）。

A、提高淬透性B、提高淬硬性C、提高耐磨性D、固溶强化铁素体7、舞钢高科技Q460国产新材料铸就“鸟巢”钢筋铁骨，请问Q460属于（）。

A、碳素结构钢B、合金调质钢C、球墨铸铁D、低合金结构钢8、球化退火主要用于（）。

A、亚共析钢B、共析钢C、过共析钢D、所有钢种9、退火是将工件加热到一定温度，保温一段时间，然后采用的冷却方式是（）。

A、随炉冷却B、在油中冷却C、在空气中冷却D、在水中冷却10、铸铁中碳以石墨形态析出的过程称为（）。

A、变质处理B、石墨化C、球化过程D、孕育处理11、在铸型中,主要起补缩作用的是（）。

A、冒口B、直浇道C、浇口杯(外浇口)D、内浇道12、下列几种铁碳合金中，其流动性最差的是（）。

热处理工艺试卷及参考答案热处理工艺试卷及参考答案热处理工艺是一种通过改变材料的内部结构和性能来提高其力学性能和耐磨性的方法。

在工业生产中，热处理工艺被广泛应用于各种材料的加工和制造过程中。

为了帮助大家更好地理解和掌握热处理工艺，下面给出一份试卷及参考答案，供大家参考和学习。

一、选择题1. 热处理工艺的主要目的是什么？A. 提高材料的力学性能和耐磨性B. 改善材料的外观和表面质量C. 增加材料的导电性和导热性D. 减少材料的重量和成本参考答案：A2. 下列哪种热处理工艺可以提高材料的硬度？A. 空气冷却B. 淬火C. 回火D. 淬火和回火参考答案：D3. 热处理前，材料需要进行哪些预处理？A. 清洗和除锈B. 预热和预冷C. 表面涂层和喷砂D. 压力处理和拉伸参考答案：A4. 下列哪种热处理工艺可以提高材料的韧性？A. 淬火B. 回火C. 空气冷却D. 焙烧参考答案：B5. 热处理后，材料的哪些性能会发生变化？A. 硬度和强度B. 导热性和导电性C. 韧性和延展性D. 所有选项都正确参考答案：D二、填空题1. 热处理工艺中，将材料加热至一定温度，保持一段时间后迅速冷却的过程称为________。

参考答案：淬火2. 热处理工艺中，将淬火后的材料加热至一定温度，保持一段时间后缓慢冷却的过程称为________。

参考答案：回火3. 热处理工艺中，将材料加热至一定温度，保持一段时间后自然冷却的过程称为________。

参考答案：空气冷却4. 热处理工艺中，将材料加热至一定温度，保持一段时间后缓慢冷却的过程称为________。

参考答案：焙烧5. 热处理工艺中，对材料进行清洗和除锈的目的是为了________。

参考答案：去除杂质和表面污染物三、简答题1. 简述淬火和回火的作用及原理。

参考答案：淬火是将加热至一定温度的材料迅速冷却，使其产生高硬度和高强度的热处理工艺。

淬火的原理是通过迅速冷却，使材料内部的组织结构发生变化，形成马氏体，从而提高材料的硬度和强度。

第一章铸造铸造成形的特点（P1）1）可以铸出内腔、外形很复杂的毛坯；2）工艺灵活性大。

几乎各种合金、各种尺寸、形状、重量和数量的铸件都能生产；3）成本较低。

原材料来源广泛，价格低廉。

铸造成形的缺点（P1）1）铸造组织疏松、晶粒粗大，内部易产生缩孔、缩松、气孔等缺陷。

2）铸件的机械性能较低。

3）铸造工序多，难以精确控制，使得铸件质量不够稳定。

4）劳动条件较差，劳动强度较大。

铸件的凝固方式（P4）⏹逐层凝固：纯金属或共晶成分的合金，由于不存在液固并存的凝固区，固液之间由一条界限清楚分开，随温度下降，界限不断向中心移动，直至凝固完成。

⏹糊状凝固：合金的结晶温度范围很宽，且铸件温度分布较为平坦，则在凝固时铸件表面不存在固体层，凝固区贯穿整个断面，即先糊状而固化。

⏹中间凝固：介于逐层凝固和糊状凝固之间，大多数合金为此凝固方式铸件的收缩(P7)⏹铸件的收缩要比合金的收缩复杂得多，当合金成分和温度一定时，铸件的收缩还与铸件结构和铸型条件有关。

⏹铸件结构造成各部分冷却速度不同，产生内部应力阻碍收缩；铸型和型芯产生机械阻力。

铸造应力（P10）⏹铸件的固态收缩受到阻碍而引起的内应力称为铸造应力。

⏹阻碍按形成的原因不同分为热阻碍和机械阻碍。

⏹铸件各部分由于冷却速度不同，收缩量不同而引起的阻碍称为热阻碍，由其引起的应力称热应力。

⏹铸型、型芯对铸件收缩的阻碍称为机械阻碍，由其引起的应力称机械应力。

合金的铸造性能对铸件结构的要求（P24）⏹铸造性能是一个极其重要的工艺性能，对铸件质量、铸造工艺及铸件结构有显著的影响；⏹铸造性能通常用流动性、收缩性来衡量分型面的选择（P28）分型面是指分开铸型便于取模的接合面。

它决定了铸件在造型时的位置。

通常造型位置和浇注位置一致。

分型面对铸件质量及铸造工艺有很大影响。

首先应保证铸件质量要求，其次应使操作尽量简化，再考虑具体生产条件。

分型面的选择原则（P30）1）尽量使铸件重要加工面或大部分加工面、加工基准面放在一个砂型内，减少错箱，提高铸件精度。