[单选] 材料为20Cr的齿轮要达到硬齿面，适宜的热处理方法是（）A. 整体淬火B. 渗碳淬火C. 调质D. 表面淬火

考查要点：本题主要考查对齿轮材料热处理工艺的选择，重点在于理解不同热处理方法的特点及其与材料性能的匹配。

解题核心思路：

1. 明确材料特性：20Cr属于渗碳钢，具有低碳含量但合金元素（如Cr）含量适中，适合通过渗碳工艺提升表面性能。
2. 分析工艺目标：硬齿面要求齿面高硬度（耐磨）、心部高韧性（抗冲击）。
3. 对比选项工艺：
   • 整体淬火：会降低心部韧性，不适用于齿轮。
   • 渗碳淬火：表面渗碳后硬度高，心部保持韧性，符合要求。
   • 调质：硬度不足。
   • 表面淬火：仅改变表面组织，不改变成分，硬化效果有限。

破题关键：渗碳钢的特性决定了必须通过渗碳工艺实现表面强化，而渗碳淬火是其典型热处理工艺。

材料与工艺匹配分析

1. 20Cr材料特点：

   • 低碳（含碳量约0.20%）：基体强度和硬度较低，但可通过热处理强化。
   • 含Cr：提高淬透性，促进碳的扩散，适合渗碳工艺。

2. 硬齿面需求：

   • 表面高硬度：抵抗磨损。
   • 心部高韧性：承受冲击载荷。

选项工艺对比

• A. 整体淬火：
  会使整个齿轮硬度升高，但20Cr碳含量低，整体淬火后硬度不足，且心部变脆，无法满足韧性要求。

• B. 渗碳淬火：
  渗碳（表面渗入碳，硬度显著提高）→ 淬火（强化表面）→ 低温回火（稳定组织）。
  最终表面硬度可达HRC58~62，心部保持良好韧性，完全符合齿轮要求。

• C. 调质：
  淬火+高温回火，强度高但硬度较低（HRC25~35），无法满足硬齿面需求。

• D. 表面淬火：
  仅改变表面组织，不改变化学成分，硬化层浅且硬度有限，不适合高耐磨性场景。