2008年度技师资格考评理论考试试题
(热处理工技师)
一、填空题(每空0.5分,共15分)
1、滚动轴承的滚珠不允许有软点,因为软点会使滚珠过早的(磨损)及 (疲劳损坏)。
2、相的(化学成分)和(结构类型)发生变化的组织转变过程叫做相变。 3、共析转变之前析出的铁素体和渗碳体叫做(先共析)铁素体和(先共析)渗碳体,后者又叫(二次渗碳体)。
4、珠光体中的铁素体和渗碳体分别叫做(共析铁素体 )和(共析渗碳体 )。 5、机床导轨是机床的(基准件),要求(很平直),以保证机床的(精度)。由于刀架的运动而要求导轨表面要(耐磨)。
6、对机加工应力大的,而变形要求严格,热处理过程又难以校正的工件,在淬火前应采用
( 消除应力退火) ,以减少淬火回火后的(形状畸变
)。
7、淬火件作外观检验时,主要检验表面是否有( 裂纹) 、(磕碰 )、(腐蚀 )和(烧伤 )。
8、铁一渗碳体相图可直接用来分析( 碳素钢) 、( 低合金钢) 和(普通铸铁 )的性能及工艺特性。
9、相变过程是由(生核)和(长大)两个基本过程所组成。
10、耐火材料的稳定性包括(热稳性 )、 体积稳定性和 化学稳定性。
11、在光学显微镜下看到的( 上贝氏体) 呈羽毛状,( 下贝氏体) 呈针片状。 12、电阻与导体的长度成( 正比) ,与导体的横截面积成(反比 ),单位长度和单
位面积的导体所具有的电阻值称为该导体的( 电阻率) 。
二、选择题(将一个正确答案代号填入括号中;每题1 分,共 20分)
1、工件淬火回火的目的是(A)。
A .改变金属组织获得所需性能B .提高合金元素在固溶体中的溶解度 C .通过淬火使表层处于受压状态,再通过回火消除内层的拉应力 D .获得强度很高的淬火马氏体
2、合金工具钢的淬火变形和开裂倾向比碳素工具钢小的主要原因,在于(A)。 A .钢的淬透性好,允许采用较低的冷却速度进行淬火冷却B. 所采用的淬火加热速度较低C .这类钢的冶金质量好D .其含碳量一般比碳素工具钢低 3、二次硬化法在生产中较少使用的原因是(B )。
A .处理后钢的硬度较低 B.处理后钢的韧性较差,热处理变形较大C .这种工艺的生产效率低 D.所获得的硬度不如一次硬化法高 4、高锰钢特别耐磨的原因在于(B )。
A .钢中碳化物数量很高B .它比同硬度的其它钢种的加工硬化能高得多 c.它对各种磨损过程都表现出优良的耐磨性D .锰所形成的碳化物具有很高的硬度 5、间隙相与间隙化合物的晶格类型与组元的晶格是(B)的。 A .相同 B.不同 C.相近
6、金属塑性变形时,最容易滑动的方向是(B )。
A .外力与滑移面垂直 B.外力与滑移面成45°角 C.外力与滑移面成30°角 7、亚共析钢在通常加热速度下,先析出的铁索体总是最后溶解,这是因为(B)。 A .加热速度太快 B.先析出铁素体的片层厚,碳的扩散距离长的关系 8、板条马氏体强化的主要因素是(A )。 A .固溶强化和时效强化 B.孪晶强化 9、贝氏体的形貌是近似于(C )。
A .马氏体 B.珠光体C 。具有珠光体与马氏体两部分的特点 10、要求具有高强度和韧性的工件,最好采用(B )。
A .不完全淬火十高温回火 B.全淬透后高温回火 11、机床导轨一般使用的材料是(A )。
A .铸铁HT200、HT300、HT500 B .45钢 C .T8 D .T12 E .40Cr 12、根据导轨的形状、尺寸及质量等要求,最好的热处理方法是(C )。 A .高频感应加热淬火 B.火焰淬火 C。接触电阻加热淬火
13、钢体的硬度在HRCl8—30,检验时最好采用(A )。(铸件时为Φ50×15mm) A .布氏硬度计 B.洛氏硬度计 C.维氏硬度计 14、强烈阻碍奥氏体晶粒长大的元素是(A)。
A .Nb 、Ti 、Zr 、Ta 、V 、Al 等; B.Si 、Co 、Cu 、Ni 等 C .W 、Cr 、Mo
15、片状马氏体的性质是硬而脆,其脆性大的原因是(B ) A .固溶度太高 B.有显微裂纹存在
16由成束地、大致平行的铁素体从奥氏体晶界向两侧晶内长大,及碳化物分布于板条之间形成羽毛状的组织是(A )。A .上贝氏体 B。下贝氏体 C.马氏体 17、裂纹无一定方向,呈网状连成一片,而且深度较浅,具有这种特征的裂纹是 (A)。 A .网状裂纹 B.应力横向裂纹 c。纵向裂纹
18、具有显著高温性能,常用于制造柴油机和飞机发动机活塞的铝合金是(C)。 A .变形铝合金 B.铝镁合金 c.铝稀土合金
19、汽车半轴采用40cr 钢制回火处理时,要求保留部分表面淬火所造成的压应力,以提高轴的疲劳强度,所以半轴的回火温度为(C)。 A .350—400℃ B.300一350℃ C180一250℃
20、在较高温度下工作的耐热弹簧,要求在高应力状态下有较高的(C)。 A .抗塑变形能力 B.弹性 c.抗松驰性
三、判断题(在括号内对者打“√”,错者打“×”;每
题1分,共15 分)
1、合金的性能主要决定于化学的成分、组织和结构(√ )。
2、在铁碳合金中,碳原子取代了铁原子的位置而组成置换式固溶体(×)。 3、在合金固溶体中,溶质的溶入量总是随温度的升高而增大。(×)
4、金属的变形速度越大,则越不容易变形。(√)
5、钢锭经锻造及热轧后,仍存在成分偏析及夹渣成带状分布而使材料不合乎要求时,可再经锻造,用多次镦拔来改善。 (√)
6、45钢退火后硬度偏高,是由于加热温度高,冷却速度太快的关系。(√) 7、淬火加热对钢中碳化物堆积处容易产生过热。(√)
8、有效加热区空间大小相位置相同的炉子,其炉温均匀性也相同。(×) 9、一般热处理用淬火油的闪点在400℃左右。(×)
10、炉温均匀性测量的目的,在于通过测量掌握炉膛内各处温度的分布情况。(√) 11、含碳量小于0.3%的钢称为低碳钢。(×)
12、预先热处理造成的脱碳层,可以在机加工时清除,因此不需检验。(×) 13、稳定化处理的实质,是将晶界处元素铬的含量恢复到钢的平均含铬量水平。(√) 14、金属同素异构转变,是在固态下由一种晶格转变为另一种晶格。(√) 15、凡是能溶解在固溶体中的合金元素,都能使固溶体的强度和硬度提高,但塑性和韧性有所下降。这是因为溶质的原子尺寸与溶剂不同,溶入之后将引起点阵畸变 。(√)
四、简答题(共20 分)
1、预备热处理的检验内容是什么? (5分)
答:预备热处理的目的是为了改善切削加工性,为最后热处理作好组织准各(1分),因此检验的内容包括硬度,组织是否符合要求(2分);另一种是作为最后热处理,其检验按工艺技术要求进行,重点是检验工艺执行情况(2分). 2、什么叫疲劳磨损,提高疲劳磨损能力的途径有哪些? (6分)
答:滚动轴承、齿轮类零件的接触表面,在压应力的长期作用下所引起的一种表面剥落的损坏现象,而使光滑的接触面上分布若干深浅不同的针状或豆状凹坑,这种现象叫疲劳磨损。(3分) 提高疲劳磨损能力的途径有:
(1)材料冶金中适当的硫化物夹杂能提高抗疲劳磨损能力,非金属夹杂物则降抗疲劳磨损能力。(1分)
(2)提高表面粗糙度与触精度。(1分)
(3)提高表面硬度和适当的心部硬度,以及一定的有效淬硬层深度都能提高抗疲劳磨损能力。(1分)
3、叙述材料的选用原则。(4分)
答:首先应满足产品性能的要求,(1分)其次应考虑热处理的工艺性能,即采用畸变及开裂倾向小的钢(2分),再是切削及磨削性能好,应当是经济效益好,价廉物美(1分)。
4、亚共析钢经10℃/s 超速加热后,组织中有末溶解的碳化物,为什么? (5分) 答:在10℃/3的超速加热条件下,亚共析钢中的铁素体由于加热速度太快(1分),巨大的相变驱动力使铁素体以无扩散的方式转变成奥氏体(2分),渗碳体则来不及溶入奥氏体中(2分),所以冷却后组织中留有末溶解的渗碳体存在。
五、计算题(20分)
1.
380V ,功率为15kw ,采用单相串联方法,
用Cr20Ni80电阻丝。设炉子工作温度为900℃,则Cr20Ni80电阻丝的表面温度约1000℃左右,其电阻系数为1.141欧姆mm 2/m ,选取表面负荷W =1.1w /cm 2。求电阻丝的直径、长度和质量(电阻丝密度为8.4g /cm 2
) 。
N 2
r ∙
t
2
(1)直径d =34.4. 141(1分) U
2
∙W (2分)=34.4
⨯12分)=4.01(mm)取d=4mm
R
3802
⨯1. 1
(2)长度l 2R x =S (2分)=
2
⨯3. 14⨯
2
N ⨯10
3
r
⨯
P
3
(2分)=106m(1分)
t
15⨯10
⨯1. 141⨯4
(3)质量G=
ρ
⨯3. 14⨯
2
⨯106
10
6
S l x (2
分)=
8400⨯10
6
(2分)=11.2kg(1分)
2.已知某碳钢在退火状态的金相组织中,珠光体含量为45%,其它为铁素体,试计算该钢的含碳量,并指出大概的钢号。(5分)
解:因为F:P=8:3,所以P%=3/11=27.2%(1分)
P 含碳量为0.77%,F 含碳量忽略不计,故该钢的含碳量为C %=P%×0.77%=27.2%×0.77%=0.209 (3分) 该钢号应为20钢(1分)
六、论述题(10分)
高速钢热处理后产生萘状断口的原因是什么?
答:高速钢淬火后的正常断口为细瓷状,如果断口呈粗大的闪光鱼鳞斑状则为茶状断口。(2分)断口的金相组织特征是很粗大的晶粒或大小品粒混合体,其组织极脆易断。(2分)茶状断口产生的原因有两个:一是高速钢刃具锻造时停锻温度过高,在冷却过程中实际上是一次淬火过程,而后又退火不足,这样经最终的热处理实质是二
次淬火;(3分)二是淬火返修品在重新淬前未进行退火处理。 茶状断口的缺陷很难消除,即使经过2—3次退火也不能完全消除,所以是一种无法挽救的缺陷,必须注意预防。(3分)
2008年度技师资格考评理论考试试题
(热处理工技师)
一、填空题(每空0.5分,共15分)
1、滚动轴承的滚珠不允许有软点,因为软点会使滚珠过早的(磨损)及 (疲劳损坏)。
2、相的(化学成分)和(结构类型)发生变化的组织转变过程叫做相变。 3、共析转变之前析出的铁素体和渗碳体叫做(先共析)铁素体和(先共析)渗碳体,后者又叫(二次渗碳体)。
4、珠光体中的铁素体和渗碳体分别叫做(共析铁素体 )和(共析渗碳体 )。 5、机床导轨是机床的(基准件),要求(很平直),以保证机床的(精度)。由于刀架的运动而要求导轨表面要(耐磨)。
6、对机加工应力大的,而变形要求严格,热处理过程又难以校正的工件,在淬火前应采用
( 消除应力退火) ,以减少淬火回火后的(形状畸变
)。
7、淬火件作外观检验时,主要检验表面是否有( 裂纹) 、(磕碰 )、(腐蚀 )和(烧伤 )。
8、铁一渗碳体相图可直接用来分析( 碳素钢) 、( 低合金钢) 和(普通铸铁 )的性能及工艺特性。
9、相变过程是由(生核)和(长大)两个基本过程所组成。
10、耐火材料的稳定性包括(热稳性 )、 体积稳定性和 化学稳定性。
11、在光学显微镜下看到的( 上贝氏体) 呈羽毛状,( 下贝氏体) 呈针片状。 12、电阻与导体的长度成( 正比) ,与导体的横截面积成(反比 ),单位长度和单
位面积的导体所具有的电阻值称为该导体的( 电阻率) 。
二、选择题(将一个正确答案代号填入括号中;每题1 分,共 20分)
1、工件淬火回火的目的是(A)。
A .改变金属组织获得所需性能B .提高合金元素在固溶体中的溶解度 C .通过淬火使表层处于受压状态,再通过回火消除内层的拉应力 D .获得强度很高的淬火马氏体
2、合金工具钢的淬火变形和开裂倾向比碳素工具钢小的主要原因,在于(A)。 A .钢的淬透性好,允许采用较低的冷却速度进行淬火冷却B. 所采用的淬火加热速度较低C .这类钢的冶金质量好D .其含碳量一般比碳素工具钢低 3、二次硬化法在生产中较少使用的原因是(B )。
A .处理后钢的硬度较低 B.处理后钢的韧性较差,热处理变形较大C .这种工艺的生产效率低 D.所获得的硬度不如一次硬化法高 4、高锰钢特别耐磨的原因在于(B )。
A .钢中碳化物数量很高B .它比同硬度的其它钢种的加工硬化能高得多 c.它对各种磨损过程都表现出优良的耐磨性D .锰所形成的碳化物具有很高的硬度 5、间隙相与间隙化合物的晶格类型与组元的晶格是(B)的。 A .相同 B.不同 C.相近
6、金属塑性变形时,最容易滑动的方向是(B )。
A .外力与滑移面垂直 B.外力与滑移面成45°角 C.外力与滑移面成30°角 7、亚共析钢在通常加热速度下,先析出的铁索体总是最后溶解,这是因为(B)。 A .加热速度太快 B.先析出铁素体的片层厚,碳的扩散距离长的关系 8、板条马氏体强化的主要因素是(A )。 A .固溶强化和时效强化 B.孪晶强化 9、贝氏体的形貌是近似于(C )。
A .马氏体 B.珠光体C 。具有珠光体与马氏体两部分的特点 10、要求具有高强度和韧性的工件,最好采用(B )。
A .不完全淬火十高温回火 B.全淬透后高温回火 11、机床导轨一般使用的材料是(A )。
A .铸铁HT200、HT300、HT500 B .45钢 C .T8 D .T12 E .40Cr 12、根据导轨的形状、尺寸及质量等要求,最好的热处理方法是(C )。 A .高频感应加热淬火 B.火焰淬火 C。接触电阻加热淬火
13、钢体的硬度在HRCl8—30,检验时最好采用(A )。(铸件时为Φ50×15mm) A .布氏硬度计 B.洛氏硬度计 C.维氏硬度计 14、强烈阻碍奥氏体晶粒长大的元素是(A)。
A .Nb 、Ti 、Zr 、Ta 、V 、Al 等; B.Si 、Co 、Cu 、Ni 等 C .W 、Cr 、Mo
15、片状马氏体的性质是硬而脆,其脆性大的原因是(B ) A .固溶度太高 B.有显微裂纹存在
16由成束地、大致平行的铁素体从奥氏体晶界向两侧晶内长大,及碳化物分布于板条之间形成羽毛状的组织是(A )。A .上贝氏体 B。下贝氏体 C.马氏体 17、裂纹无一定方向,呈网状连成一片,而且深度较浅,具有这种特征的裂纹是 (A)。 A .网状裂纹 B.应力横向裂纹 c。纵向裂纹
18、具有显著高温性能,常用于制造柴油机和飞机发动机活塞的铝合金是(C)。 A .变形铝合金 B.铝镁合金 c.铝稀土合金
19、汽车半轴采用40cr 钢制回火处理时,要求保留部分表面淬火所造成的压应力,以提高轴的疲劳强度,所以半轴的回火温度为(C)。 A .350—400℃ B.300一350℃ C180一250℃
20、在较高温度下工作的耐热弹簧,要求在高应力状态下有较高的(C)。 A .抗塑变形能力 B.弹性 c.抗松驰性
三、判断题(在括号内对者打“√”,错者打“×”;每
题1分,共15 分)
1、合金的性能主要决定于化学的成分、组织和结构(√ )。
2、在铁碳合金中,碳原子取代了铁原子的位置而组成置换式固溶体(×)。 3、在合金固溶体中,溶质的溶入量总是随温度的升高而增大。(×)
4、金属的变形速度越大,则越不容易变形。(√)
5、钢锭经锻造及热轧后,仍存在成分偏析及夹渣成带状分布而使材料不合乎要求时,可再经锻造,用多次镦拔来改善。 (√)
6、45钢退火后硬度偏高,是由于加热温度高,冷却速度太快的关系。(√) 7、淬火加热对钢中碳化物堆积处容易产生过热。(√)
8、有效加热区空间大小相位置相同的炉子,其炉温均匀性也相同。(×) 9、一般热处理用淬火油的闪点在400℃左右。(×)
10、炉温均匀性测量的目的,在于通过测量掌握炉膛内各处温度的分布情况。(√) 11、含碳量小于0.3%的钢称为低碳钢。(×)
12、预先热处理造成的脱碳层,可以在机加工时清除,因此不需检验。(×) 13、稳定化处理的实质,是将晶界处元素铬的含量恢复到钢的平均含铬量水平。(√) 14、金属同素异构转变,是在固态下由一种晶格转变为另一种晶格。(√) 15、凡是能溶解在固溶体中的合金元素,都能使固溶体的强度和硬度提高,但塑性和韧性有所下降。这是因为溶质的原子尺寸与溶剂不同,溶入之后将引起点阵畸变 。(√)
四、简答题(共20 分)
1、预备热处理的检验内容是什么? (5分)
答:预备热处理的目的是为了改善切削加工性,为最后热处理作好组织准各(1分),因此检验的内容包括硬度,组织是否符合要求(2分);另一种是作为最后热处理,其检验按工艺技术要求进行,重点是检验工艺执行情况(2分). 2、什么叫疲劳磨损,提高疲劳磨损能力的途径有哪些? (6分)
答:滚动轴承、齿轮类零件的接触表面,在压应力的长期作用下所引起的一种表面剥落的损坏现象,而使光滑的接触面上分布若干深浅不同的针状或豆状凹坑,这种现象叫疲劳磨损。(3分) 提高疲劳磨损能力的途径有:
(1)材料冶金中适当的硫化物夹杂能提高抗疲劳磨损能力,非金属夹杂物则降抗疲劳磨损能力。(1分)
(2)提高表面粗糙度与触精度。(1分)
(3)提高表面硬度和适当的心部硬度,以及一定的有效淬硬层深度都能提高抗疲劳磨损能力。(1分)
3、叙述材料的选用原则。(4分)
答:首先应满足产品性能的要求,(1分)其次应考虑热处理的工艺性能,即采用畸变及开裂倾向小的钢(2分),再是切削及磨削性能好,应当是经济效益好,价廉物美(1分)。
4、亚共析钢经10℃/s 超速加热后,组织中有末溶解的碳化物,为什么? (5分) 答:在10℃/3的超速加热条件下,亚共析钢中的铁素体由于加热速度太快(1分),巨大的相变驱动力使铁素体以无扩散的方式转变成奥氏体(2分),渗碳体则来不及溶入奥氏体中(2分),所以冷却后组织中留有末溶解的渗碳体存在。
五、计算题(20分)
1.
380V ,功率为15kw ,采用单相串联方法,
用Cr20Ni80电阻丝。设炉子工作温度为900℃,则Cr20Ni80电阻丝的表面温度约1000℃左右,其电阻系数为1.141欧姆mm 2/m ,选取表面负荷W =1.1w /cm 2。求电阻丝的直径、长度和质量(电阻丝密度为8.4g /cm 2
) 。
N 2
r ∙
t
2
(1)直径d =34.4. 141(1分) U
2
∙W (2分)=34.4
⨯12分)=4.01(mm)取d=4mm
R
3802
⨯1. 1
(2)长度l 2R x =S (2分)=
2
⨯3. 14⨯
2
N ⨯10
3
r
⨯
P
3
(2分)=106m(1分)
t
15⨯10
⨯1. 141⨯4
(3)质量G=
ρ
⨯3. 14⨯
2
⨯106
10
6
S l x (2
分)=
8400⨯10
6
(2分)=11.2kg(1分)
2.已知某碳钢在退火状态的金相组织中,珠光体含量为45%,其它为铁素体,试计算该钢的含碳量,并指出大概的钢号。(5分)
解:因为F:P=8:3,所以P%=3/11=27.2%(1分)
P 含碳量为0.77%,F 含碳量忽略不计,故该钢的含碳量为C %=P%×0.77%=27.2%×0.77%=0.209 (3分) 该钢号应为20钢(1分)
六、论述题(10分)
高速钢热处理后产生萘状断口的原因是什么?
答:高速钢淬火后的正常断口为细瓷状,如果断口呈粗大的闪光鱼鳞斑状则为茶状断口。(2分)断口的金相组织特征是很粗大的晶粒或大小品粒混合体,其组织极脆易断。(2分)茶状断口产生的原因有两个:一是高速钢刃具锻造时停锻温度过高,在冷却过程中实际上是一次淬火过程,而后又退火不足,这样经最终的热处理实质是二
次淬火;(3分)二是淬火返修品在重新淬前未进行退火处理。 茶状断口的缺陷很难消除,即使经过2—3次退火也不能完全消除,所以是一种无法挽救的缺陷,必须注意预防。(3分)