单选题（本大题共23小题，每小题1分，共23分）1. 影响钢的冷脆性的主要元素是( )。

A.SB.PC.MnD.Si2. 20CrMnTi钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（）使用。

A.合金渗碳钢B.合金弹簧钢C.合金调质钢D.滚动轴承钢3. 大多数合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用，其中细化晶粒作用最为显著的有（）。

A.Mn,PB.Mn,TiC.Ti,VD.V,P4. 除（）元素外，其它合金元素溶于奥氏体后，均能增加过冷奥氏体的稳定性。

A.CoB.CrD.Ti1. 20CrMnTi钢中Ti元素的主要作用是。

A.强化铁素体B.提高淬透性C.细化晶粒D.提高回火稳定性2. 合金渗碳钢渗碳后必须进行热处理。

A.淬火+高温回火B.淬火+中温回火C.淬火+低温回火D.淬火+退火3. 要制造一批锉刀，请选择合适的材料。

A.45B.9Mn2VC.T12D.7Cr174. 下列材料中淬硬性高的是。

A.18CrNi3B.9Mn2VC.40Cr1. 下列材料中油淬临界直径最大的是。

A.25Cr2Ni4WB.20MnVBC.40CrD.65Mn2. 钢中强碳化物形成元素是（）A.Fe、MnB.Cr、CoC.V、TiD.Si、Mn3. 影响钢的热脆性的主要元素是（）A.SB.PC.MnD.Si4. 制造手用锯条应当选用（）A.T12钢经淬火和低温回火B.Cr12Mo钢经淬火低温回火C.65钢淬火后中温回火1. 二次硬化是指（）的硬化现象。

A.渗碳处理后的二次淬火B.某些钢在回火后硬度进一步提高C.变形过程中强度、硬度升高D.某些钢在淬火后硬度提高2. 40MnVB钢中V元素的主要作用是（）A.强化铁素体B.细化晶粒C.提高回火稳定性D.提高淬透性3. 40Cr钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（）使用。

A.滚动轴承钢B.合金弹簧钢C.合金调质钢D.合金渗碳钢4. 对形状复杂，截面变化大的零件进行淬火时，应选用（）A.高淬透性钢B.中淬透性钢C.低淬透性钢D.对淬透性能没有要求1. 60Si2Mn钢根据其所含的碳量和合金元素，在工业上主要作为一种（）使用。

A.滚动轴承钢B.合金弹簧钢C.合金调质钢D.合金渗碳钢2. 对38CrMoAl钢进行渗氮处理，渗氮时的加热温度为（）A.Ac1以上B.Ac1以下C.Ac3以上D.Accm以上3. 40钢和40Cr钢加热到AC3以上保温，随炉冷后组织为铁素体+珠光体，两种钢中珠光体的相对含量（）A.相等B.40钢比40Cr钢多C.40Cr 钢比40钢多D.珠光体含量与Cr元素无关4. 以下属于中合金钢的是（）（WE为合金元素的总含量）A.3％≤WE≤5％B.4％≤WE≤8％C.5％≤WE≤10％D.6％≤WE≤15％1. 20CrMnTi钢的渗C温度范围是（）A.900～930℃B.800～820℃C.600～650℃D.1000～1050℃2. 合金元素不能做到（）A.提高钢的回火稳定性B.改变C曲线的位置C.改变S点的位置D.消除第一类回火脆性3. 中碳钢的含碳量为（）A.0.2％≤Wc≤0.3％B.0.25％≤Wc≤0.6％C.0.4％≤Wc≤1.0％D.0.35％≤Wc≤0.8％判断题（本大题共23小题，每小题1分，共23分）1. 20钢比T12钢的碳质量分数要高。

2. 在退火状态（接近平衡组织）45钢比20钢的塑性和强度都高。

3. 大部分合金元素溶于奥氏体后，能增加过冷奥氏体的稳定性，提高钢的淬透性。

4. 所有的合金元素都能提高钢的淬透性。

5. 合金元素对钢的强化效果主要是固溶强化。

6. T8钢与20MnVB相比，淬硬性和淬透性都较低。

7. T8钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。

8. 调质钢的合金化主要是考虑提高其红硬性。

1. 合金元素均在不同程度上有细化晶粒的作用。

2. 40Cr钢是合金渗碳钢。

3. 20CrMnTi钢是合金调质钢。

4. GCr15是专用的合金工具钢。

5. 钢中的含硫量增加，其钢的热脆性增加。

6. 钢中的含磷量增加，其钢的热脆性增加。

7. 钢中的含磷量增加，其钢的冷脆性增加。

8. 60Si2Mn钢比T12和40钢有更好的淬透性和淬硬性。

1. 20CrMnTi中Cr和Mn的作用是提高钢的淬透性。

2. 在退火状态20钢比65钢的塑性和强度都高。

3. 钳工锯T8、T12等钢料时比锯10、20钢要费力，且锯条易磨钝。

4. 合金结构钢中常用的合金元素有Mn、、Si、Cr、Ni、Mo、W、V、Ti、 B等，其中主加元素是Mn、、Si、Cr、Ni。

5. 钢中合金元素愈多，则淬火后的硬度就愈高。

6. 除Co以外，几乎所有的合金元素都能提高钢的淬透性。

7. GCr15是专用的滚动轴承钢。

填空题（本大题共6小题，每小题1分，共6分）1.碳素钢按含碳量来分类，可分为：低碳钢、中碳钢和高碳钢，其含碳量分别为：（）、（）、（）（注：请对应填写）。

2. 汽车齿轮通常用20CrMnTi钢制造，其含碳量为（），锻造之后切削加工之前进行（）热处理，最终热处理为（）。

3. 下列渗碳钢中低淬透性的是（），中淬透性的是（），高淬透性的是（）。

20CrMnTi,20Cr,20Mn2,20MnTiB,18Cr2Ni4WA4. 渗碳钢一般含碳量为（），调质钢一般含碳量为（），弹簧钢一般含碳量为（）。

5. 合金结构钢中常加入的合金元素有：Cr,Ni,Si,Mn,Mo,B,Ti,V,W等。

其中强烈阻止奥氏体晶粒长大的有（），能消除高温回火脆性的有（）。

1. 下列钢中属于低合金结构钢的是（），属于渗碳钢的是（），属于弹簧钢的是（），属于调质钢的是（）。

40Cr,20CrMnTi,40MnVB,16Mn,60Si2Mn,15MnV,40CrNiMo,65Mn分析题1. 用40Cr钢制造连杆螺栓，试分析：（共15分）1）钢中碳和合金元素的含量及合金元素在钢中的作用（5分）2）画出最终热处理（淬火回火）的工艺曲线，指出所获得的组织。

（5分）。

3）根据工序正确安排生产过程的工艺路线。

（5分）精加工下料退火锻造粗加工调质2. 下列零件应分别采用何种预先热处理和最终热处理？为什么？热处理后的组织分别是什么？（1）某机床变速箱齿轮（模数m=3）要求齿面耐磨，心部强度和韧性要求不高，材料选用 45钢。

（2）机床主轴，要求有良好的综合力学性能，轴颈部分要求耐磨（50～55HRC）材料选用45钢。

答（1）预先热处理：正火因为心部强度和韧性要求不高，正火处理之后即可达到要求。

且正火比调质处理的工艺简单，热处理的变形小，采用正火处理是合理的。

正火后的组织是细珠光体+少量铁素体。

最终热处理：表面淬火+低温回火因为表面淬火+低温回火后使表面组织发生改变，成为回火马氏体，硬度高，耐磨性好，可达到齿面耐磨的目的。

（2）预先热处理：正火通过正火可细化晶粒，改善切削加工性。

最终热处理：调质处理+轴颈部表面淬火因为机床主轴要求有良好的综合力学性能，而调质处理后的回火索氏体组织综合力学性能。

轴颈部表面淬火并低温回火使获得回火马氏体组织，硬度高（可达50～55HRC），耐磨。

最终热处理后的组织：回火索氏体，轴颈表面是回火马氏体。

3. 分析20CrMnTi钢得到下列组织的热处理工艺：（1）板条马氏体；（2）片状珠光体+铁素体；（3）细片状珠光体+均匀分布的铁素体；（4）表面的主要组织是片状回火马氏体，心部的主要组织是索氏体+低碳回火马氏体。

4. 某载重汽车发动机的汽缸盖螺栓，原选用40Cr钢调质处理，硬度为33～35HRC，后改用15MnVB钢880℃油淬、200℃低温回火，硬度为38～41HRC，提高使用寿命1.5倍，试分析原因。

5.汽车齿轮通常用20CrMnTi钢制造，试问：（共17分）1）钢中含碳量及合金元素的主要作用（4分）。

2）根据工序正确安排生产过程的工艺路线（3分）。

锻造、正火、渗碳、下料、车削加工、淬火加低温回火、齿形加工、精加工、3）画出最终热处理（渗碳、淬火、回火）的工艺曲线（5分），指出最终热处理所获得的组织（5分）。

1. 给下列齿轮零件编制工艺流程，指出热处理方法及其作用，最终热处理后各部位组织和性能。

1)45钢车床齿轮，速度较大，承受中等载荷，齿部硬度要求高。

2)38CrMoAl精密齿轮，承受中等载荷，精度要求高。

答1）45钢车床齿轮，工作时运转速度较大，承受中等载荷，齿部硬度要求一般在52-58HRC。

机床齿轮的工作条件与动力机械中的齿轮相比较，机床齿轮还是属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。

生产实践证明，一般机床齿轮选用中碳钢制造，并经高频感应淬火，所得到的硬度、耐磨性、强度以及韧性均能满足要求，而且高频感应淬火变形小，生产率高。

根据工作条件制定工艺流程如下：锻造→正火→粗加工→调质→精加工→高频淬火及回火→精磨正火改善切削加工性。

调质可以使齿轮具有较高力学性能，提高齿轮心部的强度和韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。

调质后的组织为回火索氏体，在表面淬火时变形更小。

高频淬火低温回火后，表面是回火马氏体，硬度高，耐磨。

2）38CrMoAl精密齿轮，承受中等载荷，精度要求高。

工艺流程如下：锻造→退火→粗车→调质→滚齿→去应力处理→精滚齿→剃齿→渗氮→珩齿退火改善锻造组织，细化晶粒，调整硬度，提高切削加工性。

调质可获较高的强度和韧性，调质后的组织为回火索氏体。

去应力退火是为了消除切削加工中产生的应力，减小变形，退火温度应低于调质时的回火温度而高于渗氮温度20-30℃。

渗氮之后，表层有0.5mm左右的氮化层，硬度高（约950HV），耐磨性好，可保持齿轮在长期运转中的高精度。

2.给下列主轴零件编制工艺流程，指出热处理方法及其作用，最终热处理后各部位组织和性能。

（轴颈要求耐磨）1)20Cr内圆磨床砂轮主轴（轴颈Φ30mm，内锥孔Φ25mm要求耐磨）2)40Cr车床主轴3)38CrMoAlA主轴本题答案1）20Cr内圆磨床砂轮主轴（轴颈Φ30mm，内锥孔Φ25mm要求耐磨）工艺流程：锻造→正火→切削加工→渗碳→车螺纹→淬火+低温回火→精磨。

正火是为了获得合适的硬度，便于切削加工，同时改善锻造组织，为渗碳处理作准备。

渗碳之后使表面的含碳量提高到0.8%-1.0%，淬火+低温回火后轴表面和内锥孔表面是高碳的回火马氏体组织，硬度高（58-60HRC），耐磨性好。

心部由铁素体、珠光体和低碳回火马氏体组成，韧性好，耐冲击。

适用于中等载荷，心部强度要求不高，但转速很高的场合。

2）40Cr车床主轴工艺流程：锻造→退火→粗加工→调质→轴颈部和内锥孔表面淬火+低温回火→精磨。

退火是为了改善锻造组织，细化晶粒，调整硬度，改善切削加工性。

同时，为调质处理作组织上的准备。