[单选] 采用低碳合金钢20CrMnTi制做的汽车传动齿轮，要求表面有高的硬度和耐磨性，心部具有良好的韧性，其最终热处理应采用（）。A. 淬火+中温回火[1]B. 调质处理C. 渗碳+淬火+低温回火D. 表面淬火

本题考查金属材料热处理工艺的选择，解题的关键在于根据汽车传动齿轮对表面和心部性能的要求，来分析各个热处理工艺的特点，从而选出合适的最终热处理方法。

对各选项的分析

• A选项：淬火 + 中温回火
  • 淬火是将钢加热到临界温度以上，保温一定时间，然后快速冷却的热处理工艺，可使钢获得马氏体组织，提高硬度和强度。
  • 中温回火是在淬火后加热到$350 - 500^{\circ}C$，保温一定时间后冷却，得到回火屈氏体组织，具有较高的弹性极限和屈服强度，常用于处理弹簧等零件。
  • 但这种工艺不能满足汽车传动齿轮表面高硬度、高耐磨性以及心部良好韧性的要求，因为它没有对表面进行特殊处理来提高硬度和耐磨性，所以A选项不符合。
• B选项：调质处理
  • 调质处理是淬火加高温回火的双重热处理，其目的是使工件具有良好的综合机械性能。
  • 高温回火是在淬火后加热到$500 - 650^{\circ}C$，保温一定时间后冷却，得到回火索氏体组织，具有较高的强度和韧性。
  • 然而，调质处理主要是改善整体的性能，不能使齿轮表面获得高硬度和高耐磨性，所以B选项也不合适。
• C选项：渗碳 + 淬火 + 低温回火
  • 渗碳是将低碳钢在富碳的介质中加热到高温，使活性碳原子渗入钢表面，以获得高碳的渗层组织。对于$20CrMnTi$这种低碳合金钢，渗碳后表面含碳量增加，为后续获得高硬度和高耐磨性奠定基础。
  • 淬火是将渗碳后的零件加热到临界温度以上，保温一定时间后快速冷却，使表面获得高硬度的马氏体组织，心部仍保持低碳的组织状态，具有良好的韧性。
  • 低温回火是在淬火后加热到$150 - 250^{\circ}C$，保温一定时间后冷却，主要目的是消除淬火内应力，降低脆性，同时保持表面的高硬度和高耐磨性。
  • 这种工艺能够满足汽车传动齿轮表面有高的硬度和耐磨性，心部具有良好的韧性的要求，所以C选项正确。
• D选项：表面淬火
  • 表面淬火是只对工件表面进行加热、淬火的工艺，可使表面获得高硬度和耐磨性，但心部组织和性能基本不变。
  • 对于低碳合金钢$20CrMnTi$，其心部本身含碳量较低，强度和硬度不高，仅进行表面淬火不能使心部获得良好的韧性，所以D选项不符合要求。