金属热处理名词概念
金属热处理术语
金属热处理术语组织类1) 金相检验泛指对金属宏观组织及显微组织进行的检验。
2) 相指金属组织中化学成分、晶体结构和物理性能相同的组分。
其中包括固溶体、金属化合物及纯物质(如石墨)。
3) 组织泛指用金相观察方法看到的由形态、尺寸不同和分布方式不同的一种或多种相构成的总体,以及各种材料缺陷和损伤。
4) 宏观组织、低倍组织金属试样的磨面经适当处理后用肉眼或借助放大镜观察到的组织。
5) 显微组织将用适当方法(如侵蚀)处理后的金属试样的磨面或其复型或用适当方法制成的薄膜置于光学显微镜或电子显微镜下观察到的组织。
6) 晶粒多晶体材料内以晶界分开、晶体学位向基本相同的小品体。
7) 晶界多晶体材料中相邻晶粒的界面。
相邻晶粒晶体学位向差小于10°的晶界称为小角晶界;相邻晶粒晶体学位向差较大的晶界称为大角晶界。
8) 相界面相邻两种相的分界面。
两相的点阵在跨越界面处完全匹配者称为共格界面,部分匹配者称为半共格界面,基本不匹配者称为非共格界面。
9) 亚晶粒品粒内相互间晶体学位向差很小(< 2~3°) 的小晶块。
亚晶粒之间的界丽称为亚晶界。
10) 晶粒度意指多晶体内晶粒的大小。
可用品粒号、晶粒平均直径、单位面积或单位体积内的晶粒数目定量表征。
11) 晶粒号由美国材料试验协会(ASTM)制定,并被世界各国采用的一种表达晶粒大小的编号。
晶粒号(N)与放大100倍的视野上每平方英寸面积内的晶粒数(n)之间的关系为n=2^(N-1)。
实际检验时一般采用放大100倍的组织与标准晶粒号图片对比的方法判定。
12) 树校组织金属铸件中呈树校状的晶体(晶粒)。
13) 共晶组织金属凝固时,由液相同时析出,紧密相邻的两种或多种困相构成的铸态组织。
14) 共析组织固态金属自高温冷却时,从同一母相中同时析出,紧密相邻的两种或多种不同的相构成的组织。
15) 针状组织含有一种(或多种)针状相的组织。
16) 片层状组织两种或多种薄层状相交替重叠形成的共晶组织、共析组织及其他组织。
金属学与热处理名词解释汇总
金属学与热处理名词解释汇总热处理:在生产中,通过加热、保温和冷却,使钢发生固态相变,借此改变其内部组织结构,从而达到改善力学性能的目的的操作被称为热处理。
正火:将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线)以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。
淬火:将钢加热到Ac3或Ac1以上的某一温度,保温一定时间,然后取出进行水冷或油冷获得马氏体的热处理工艺。
等温淬火:将奥氏体化的工件淬入温度稍高于Ms的熔盐中,等温保持足够时间,使过冷奥氏体恒温发生贝氏体转变,待转变结束后取出在空气中冷却的处理方法称为等温淬火。
分级淬火:将奥氏体化的工件淬入温度稍高于或稍低于Ms的熔盐中,待工件内外温度均匀后,从熔盐中取出置于空气中冷却至室温,以获得马氏体组织,这种处理方法称为分级淬火。
单液淬火:将奥氏体化的工件投入一种淬火介质中,直至转变结束。
双液淬火:将奥氏体化的工件先放入一种冷却能力强的冷却介质冷却一定时间,当冷却至稍高于Ms后立即将工件取出并放入另外一种冷却能力缓一些的冷却介质冷却,使之转变为马氏体的热处理工艺。
回火:将淬火钢加热到低于临界点A1某一温度,保温一定时间,然后冷却到室温的一种热处理工艺。
回火索氏体:淬火碳钢500~650℃回火时,得到粗粒状渗碳体和多边形铁素体所构成的复相组织。
回火屈氏体:淬火碳钢350~500℃回火时,得到细粒状渗碳体和针状铁素体所构成的复相组织。
回火马氏体:淬火碳钢在250℃以下回火时,得到的过饱和的α固溶体和弥散分布的碳化物组成的复相组织。
退火:是将钢加热到临界点以上或以下的某一温度,保温一定时间后,随炉冷却的一种热处理工艺。
它是热处理工艺中应用最广、种类最多的一种工艺,不同种类的退火目的也各不相同。
等温退火:将亚共析钢工件加热到A3以上20〜30°C,保温一定时间,然后在Arl以下珠光体转变区间的某一温度进行等温,使之转变为珠光体后出炉空冷的一种热处理工艺。
金属热处理工艺名词解释
1、过烧:烧结温度过高或烧结时间过长使产品最终性能变坏的烧结2、过热:金属或合金在热处理加热时,由于温度过高,晶粒长得很大,以致性能显著降低的现象,称之为过热。
3、欠热:4、对流传热:流体在流动时,流体质点发生位移和相互混合而发生的热量传递,叫对流传热。
5、辐射传热:任何物体在高于热力学零度时,都会不停的向外发射粒子(光子),这种现象称为辐射传热。
6、碳势:纯铁在一定温度下于加热炉气中加热时达到即不增碳也不脱碳,并与炉气保持平衡时表面的碳含量。
7、传导传热:温度不同的接触物体间或一物体中各部分之间热能的传递过程,称为传导传热。
(仅靠传热物质质点的相互碰撞)8、允许的加热速度10、技术上可能的加热速度11、间接加热:从邻近的发热体以一定的方式进行热交换而获得。
12、直接加热:以工件自身为发热体,把其他形式的能量转变为热能而加工工件13、热处理工艺:通过加热,保温盒冷却的方法使金属盒合金内部组织结构发生变化,以获得工件使用性能所要求的组织结构,这种技术成为热处理工艺。
研究热处理工艺规律和工艺原理的学科成为热处理工艺学。
14、正火:加热温度A3+(30~50℃),工件透烧,然后空冷。
15、退火:将组织偏离平衡状态的金属或合金加热到适当的温度,保持一定时间,然后缓慢冷却以达到近乎平衡状态组织的热处理工艺称为退火。
16、等温退火:等温退火是以较快的速度冷却到A1以下某一温度,保温一定时间使奥氏体转变为珠光体组织,然后空冷17、扩散退火:将金属铸锭、铸剑或锻坯,在低于固相线的温度下长期加热,消除或减少化学成分偏析及显微组织(枝晶)的不均匀性,以达到均匀化目的的热处理工艺称为扩散退火,又称均匀化退火。
18、完全退火:将钢件或钢材加热到Ac3点以上,使之完全奥氏体化,然后缓慢冷却,获得接近于平衡组织的热处理工艺称为完全退火。
19、热应力:工件在加热或冷却时,由于不同部位的温度差异,导致热膨胀(或冷却)的不一致所引起的应力称为热应力。
金属热处理名词解释
1.奥氏体本质晶粒度是根据标准实验条件,在930土10℃,保温足够时间(3-8小时)后,测定的钢中奥体晶粒的大小。
2.奥氏体实际晶粒度指在某一热处理加热条件下,所得的晶粒尺度。
3.珠光体晶粒在片状珠光体中,片层排列方向大致相同的区域称为珠光体团。
4.二次珠光体转变由于贝氏体转变的不完全性,当转变温度较高时,未转变的奥氏体在随后的保温过程中有可能会发生珠光体转变,此时的珠光体转变称为二次珠光体转变。
5、马氏体转变是一种固态相变,是通过母相宏观切变,原子整体有规律迁移完成的无扩散相变。
6、形变马氏体由形变诱发马氏体转变生成的马氏体称为形变马氏体。
7、马氏体异常正方度“新形成的马氏体”,正方度与碳含量的关系并不符合公式给出的关系,这种现象称为马氏体的异常正方度8、马氏体相变塑性相变塑性:金属及合金在相变过程中塑性增长,往往在低于母相屈服极限的条件下即发生了塑性变形,这种现象称为相变塑性。
钢在马氏体转变时也会产生相变塑性现象,称为马氏体的相变塑性9.相变冷作硬化马氏体形成时的体积效应会引起周围奥氏体产生塑性变形,同时马氏体相变的切变特性,也将在晶体内产生大量微观缺陷,如位错、孪晶、层错等。
这些缺陷在马氏体逆转变过程中会被继承,结果导致强度明显升高,而塑性韧性下降,这种现象被称为相变冷作硬化。
10、位向关系在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学空间取向关系称为位向关系。
11、K-S关系在固态相变母相与新相之间所保持的晶体学位向关系,例如:奥氏体向马氏体转变时新旧两相之间就维持这种位向关系(111)γ// (110) α,<110> γ// <111> α12、组织遗传指非平衡组织重新加热淬火后,其奥氏体晶粒大小仍然保持原奥氏体晶粒大小和形状的现象。
13、相遗传母相将其晶体学缺陷遗传给新相的现象称为相遗传。
14、反稳定化在热定化上限温度Mc以下,热稳定程度随温度的升高而增加;但有些钢,当温度达到某一温度后稳定化程度反而下降的现象。
金属学原理(金属学与热处理)重点名词解释
金属:具有正的电阻温度特性的物质。
晶体:物质的质点(原子、分子或离子)在三维空间作有规则的周期性重复排列的物质叫晶体。
原子排列规律不同,性能也不同。
点阵或晶格:从理想晶体的原子堆垛模型可看出,是有规律的,为清楚空间排列规律性,人们将实际质点(原子、分子或离子)忽略,抽象成纯粹几何点,称为阵点或节点。
为便于观察,用许多平行线将阵点连接起来,构成三维空间格架。
这种用以描述晶体中原子(分子或离子)排列规律的空间格架称为空间点阵,简称点阵或晶格。
晶胞:由于排列的周期性,简便起见,可从晶格中取出一个能够完全反映晶格特征的最小几何单元来分析原子排列的规律性。
这个用以完全反映晶格特征最小的几何单元称为晶胞。
多晶型转变或同素异构转变:当外部条件(如温度和压强)改变时,金属内部由一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称为多晶型转变或同素异构转变。
空位:某一温度下某一瞬间,总有一些原子具有足够能量克服周围原子约束,脱离原平能位置迁移到别处,在原位置上出现空节点,形成空位。
到晶体表面,称为肖脱基空位;到点阵间隙中,称弗兰克尔空位;位错:它是晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象,使长达几百至几万个原子间距、宽约几个原子间距范围内原子离开平衡位置,发生有规律的错动,所以叫做位错。
基本类型有两种:即刃型位错和螺型位错。
晶界:晶体结构相同但位相不同的晶粒之间的界面称为晶粒间界,简称晶界。
小角度晶界位相差小于10°,基本上由位错组成。
大角度晶界相邻晶粒位相差大于10°,晶界很薄。
亚晶界和亚结构:分别泛指尺寸比晶粒更小的所有细微组织及分界面。
柯氏气团:刃型位错的应力场会与间隙及置换原子发生弹性交互作用,吸引这些原子向位错区偏聚。
小的间隙原子如C、N 等,往往钻入位错管道;而大置换原子,原来处的应力场是受压的,正位错下部受拉,由相互吸引作用,富集在受拉区域;小的置换原子原来受拉,易于聚集在受压区域,即位错的上部。
金属热处理专业词汇
金属热处理专业词汇一、退火(Annealing [əˈniːlɪŋ],名词)1. 完全退火(Full Annealing)- 定义:将亚共析钢加热到Ac3以上30 - 50℃,保温足够时间,使组织完全奥氏体化后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺。
2. 不完全退火(Incomplete Annealing)- 定义:将亚共析钢加热到Ac1 - Ac3之间,保温后缓慢冷却的热处理工艺。
二、正火(Normalizing [ˈnɔːməlaɪzɪŋ],名词)- 定义:将钢件加热到Ac3(或Accm)以上30 - 50℃,保温适当时间后在空气中冷却的热处理工艺。
其目的是细化晶粒、调整硬度、消除网状渗碳体等。
三、淬火(Quenching [ˈkwentʃɪŋ],名词)1. 单液淬火(Single - liquid Quenching)- 定义:将加热到淬火温度的工件迅速放入一种淬火介质(如水、油等)中冷却到室温的淬火方法。
2. 双液淬火(Double - liquid Quenching)- 定义:工件先在一种冷却能力强的介质(如水)中冷却到接近Ms点(马氏体转变开始点),然后立即转入另一种冷却能力较弱的介质(如油)中冷却,以减少淬火内应力和变形开裂倾向的淬火方法。
四、回火(Tempering [ˈtempərɪŋ],名词)1. 低温回火(Low - temperature Tempering)- 定义:回火温度在150 - 250℃之间,主要用于降低淬火应力、提高工件韧性,回火后得到回火马氏体组织,常用于高碳钢刀具、量具等的处理。
2. 中温回火(Medium - temperature Tempering)- 定义:回火温度在350 - 500℃之间,得到回火托氏体组织,可显著提高弹性极限和屈服强度,常用于各种弹簧的处理。
3. 高温回火(High - temperature Tempering)- 定义:回火温度在500 - 650℃之间,得到回火索氏体组织,可使工件具有良好的综合力学性能,生产中常把淬火加高温回火的复合热处理工艺称为调质处理。
金属学热处理名词解释
金属键::失去外层价电子的正离子与弥漫其间的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式称为金属键。
刃型位错:刃型位错的柏氏矢量与位错线垂直;结晶潜热:1mol物质从一个相转变为另一个相时,伴随着放出的热量。
缩松:金属以树枝晶方式长大,由于树枝晶的发展以及各晶枝之间相互穿插和相互封锁作用,使一部分液体被孤立分隔于各晶枝之间,凝固收缩时得不到液体的补充。
结晶结束后便形成缩松。
真实应力:瞬时载荷除以试样的瞬时截面积。
晶向指数:任意两个原子之间的连线所指的方向称为晶向,晶向指数就是晶向的一种表示方法。
共格相界:是指界面上的原子同时位于两相晶格的结点上,同时为两种晶格所共有。
惯习面:新相往往在母相某一特定晶面上形成,母相的这个面被称为惯习面。
非均匀形核:在液态金属中总是存在一些微小的固相杂质质点,并且液体金属在凝固时还要和型壁相接触,于是晶核就可以优先依附于这些现成的固体表面上形成,这种形核方式就叫非均匀形核。
铁素体:碳溶于α-Fe 铁中的间隙固溶体叫铁素体晶内偏析(枝晶偏析):先结晶的部分含高熔点组元多,后结晶组元含低熔点组元多,在晶粒内部存在着浓度的差别,这种在一个晶粒内部化学成分不均匀现象成为晶内偏析。
比重偏析:组成相与溶液之间密度差所引起的一种区域偏析。
回火脆性:钢在一定温度范围内回火时,其冲击韧度显著下降,这种现象叫钢的回火脆性。
变形织构:塑性变形过程中,随着形变程度的增加,各个晶粒的滑移面和滑移方向都要向主形变方向转动,逐渐使多晶体中原取向互不相同的各个晶粒在空间取向上呈现一定程度的规律性,这一现象称为择优取向;择优取向后的晶体结构称为“织构”,这种由变形引起的织构称为变形织构。
灰铸铁的断面敏感性:钢铁材料的缺口敏感性:黄铜及特殊黄铜:以锌为主要合金元素的铜合金,在二元黄铜的基础上添加Al、Fe、Si、Mn、Pb、Ni、Sn等元素形成的特殊黄铜。
晶体缺陷:原子偏离规则排列的不完整性区域。
相起伏:液态金属中,时聚时散,起伏不定,不断变化着的近程规则排列的原子集团。
金属热处理
合金元素在钢中的作用
• • • • • • • • • • • • • 镍:增加强韧性、耐蚀性、耐磨性、弹性细述和低温冲击抵抗性 铬:增加耐磨性、耐蚀性及高温强度 钨:增加耐磨性及高温强度、硬度 硅:增加耐热性、耐蚀性;低合金钢之强度增加,增加电磁气性质 锰:高温之抗拉强度、硬度增加,防止因硫而产生的脆性 钼:作用与钨相同,但效果大两倍 钴:增加硬度与磁性 钒:增加韧性、耐磨性、淬火性 钛:增加耐高温强度及对海水的耐蚀性 铜:增加在空气中之抗氧化性及抗蚀性 铝:增加流动性 磷:增加耐蚀性,但超过0.1%时会有热脆性 硫:增加钢的切削性及热脆性,但一般含量要少
作用
降低硬度,改善切削加工性;消除残余应 力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向使金 属内部组织达到或接近平衡状态。 正火的效果同退火相似,只是得到的组织 更细,常用于改善材料的切削性能,也有 时用于对一些要求不高的零件作为最终热 处理。 使钢件变硬,但同时变脆。
退火
正火
淬火
回火
为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在 高于室温而低于650℃的某一适当温度进行 长时间的保温,再进行冷却。
(1)低温回火:回火温度为150~250℃。低温回火能消 除一定的内应力,适当地降低钢的脆性,提高韧性,同时工 件仍保持高硬度、高耐磨性,应用于各种量具和刃具。 (2)中温回火:回火温度为350~500℃。中温回火可大 大减小钢的内应力,提高了弹性、韧性,但硬度有所降低, 应用于弹簧和热锻模等。 (3)高温回火:回火温度为500~650℃。高温回火可以 消除内应力,硬度有显著的下降,可获得具有强度、塑性、 韧性等综合机械性能,应用于齿轮、连杆、曲轴等。
500~650
高弹性、韧 性
良好的综合 力学性能
金属的热处理名词解释
金属的热处理名词解释金属热处理名词解释引言:金属的热处理是一种通过改变金属的物理和力学属性来增强其性能的工艺。
随着科学技术的进步,金属热处理变得越来越重要,涵盖了许多专业术语。
本文将对金属热处理中常见的名词进行解释,帮助读者更好地理解这一领域的知识。
一、退火(Annealing)退火是一种通过将金属加热到一定温度,然后缓慢冷却,以减轻应力和提高材料的可塑性的过程。
这种过程通常用于改善金属的冷刺激性能,并减少内部缺陷,如晶界。
二、淬火(Quenching)淬火是一种通过迅速冷却金属的方法来获得高硬度和强度的工艺。
淬火过程中,金属被迅速浸入冷却介质中,例如水或石油,以迫使金属的晶体结构迅速改变,并在材料中产生马氏体组织。
三、回火(Tempering)回火是通过加热淬火金属,然后迅速冷却,以调整其硬度和脆性之间的平衡的工艺。
回火可以在淬火之后完成,用于降低金属的硬度和脆性,以增加其可塑性和韧性。
四、强化(Strengthening)强化是通过改变金属的晶格结构来提高金属的强度和硬度的过程。
常见的强化方法包括冷变形、固溶强化和沉淀强化。
冷变形通过机械加工来增强金属,使其更加紧密和均匀。
固溶强化通过在金属中溶解合金元素,增加其强度。
沉淀强化则是通过热处理来形成金属中细小的沉淀物,因此增加了材料的强度。
五、正火(Normalizing)正火是一种通过将金属加热到适当的温度,然后将其空气冷却,以改善金属的可机械加工性和均匀性的工艺。
正火对于去除通过加热处理产生的应力和改善材料的机械性能非常重要。
六、焙火(Preheating)焙火是一种在进行热处理之前将金属加热到适当温度的工艺。
焙火可以帮助减少应力和溶解杂质,为后续的热处理过程做准备。
同时,焙火还可以改善金属的可机械加工性。
七、冷加工(Cold working)冷加工是通过机械加工金属而不进行加热的过程。
冷加工可以增加金属的硬度和强度,同时减少其可塑性。
适当的冷加工可以提高金属的抗拉强度和耐磨性。
热处理的名词解释
热处理的名词解释
热处理是一种通过将金属制品加热到一定温度下进行处理的工艺,目的是改变金属的组织结构和性能,以提高其力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等。
热处理主要分为四个步骤:加热、保温、冷却和清洗。
根据处理的目的和金属的特性,可以采用不同的热处理方法,如退火、正火、淬火、调质、沉淀硬化等。
退火是最常见的热处理方法之一,通过加热金属至一个适当的温度,然后缓慢冷却,以减少金属的硬度和提高其塑性。
退火可以改善金属的加工性能,减小内应力,并提高材料的韧性。
正火是一种使金属充分加热到适当温度后迅速冷却的热处理方法。
正火可以提高金属的硬度和强度,但会降低其塑性。
正火常用于钢材的热处理,例如生产弹簧、刀具等。
淬火是一种迅速冷却金属的方法,使其快速形成马氏体组织。
通过淬火,金属可以获得高硬度和高强度,但会导致金属变脆。
油淬、水淬和盐淬等是常用的淬火方法,不同淬火介质的选择会对金属的性能产生影响。
调质是一种在淬火后加热金属至适当温度后冷却的热处理方法。
调质可以提高金属的韧性和耐磨性,同时保持相对较高的硬度和强度。
调质常用于制造机械零件、汽车零件等。
沉淀硬化是一种通过加热金属至适当温度后冷却,使其产生弥
散分布的沉淀物,从而提高金属的硬度和强度的热处理方法。
沉淀硬化常用于合金材料的处理,例如高强度铝合金。
热处理工艺对于提高金属材料的性能至关重要。
通过热处理,可以改变金属的晶粒结构、调整相的比例和分布、消除内应力、提高金属的机械性能和抗腐蚀能力。
热处理广泛应用于航空航天、汽车、机械制造、电子等行业,对于改善产品的质量和性能具有重要意义。
金属热处理名词概念
第一章【比容差应变能】由于新相和母相的比容往往不同,故新相形成时的体积变化将受到周围母相的约束而产生弹性应变能,称为比容差应变能Es。
【伪共析】从这一转变过程和转变产物的组成相来看,与钢中共析转变(即珠光体转变)相同,但其组成相的相对量(或转变产物的平均成分)却并非定值,而是依奥氏体的碳含量而变,故称为伪共析转变。
【惯习面】在许多固态相变中,新相与母相间往往存在一定的取向关系,而且新相往往又是在母相一定的晶面族上形成,这种晶面称为惯习面。
【共格界面】当界面上的原子所占位置恰好是两相点阵的共有位置时,两相在界面上的原子可以一对一地相互匹配。
【半共格界面】当错配度增大到一定程度时,便难以继续维持完全共格,这样就会在界面上产生一些刃型位错,形成界面上两相原子部分地保持匹配的半(或部分)共格界面,以补偿原子间距差别过大的影响,使弹性应变能降低。
【非共格界面】当两相界面处的原子排列差异很大,即错配度很大时,其原子间的匹配关系便不再维持。
这种界面称为非共格界面。
【等温转变(IT)曲线】在实际工作中,人们通常采用一些物理方法测出在不同温度下从转变开始到转变不同量,以至转变终了时所需的时间,做出“温度—时间—转变量”曲线,通称为等温转变曲线,缩写为TTT(Temperature-Time-Transformation)或IT(Isothermal Transformation)曲线。
【CT曲线】如果转变在连续冷却过程中进行,则有过冷奥氏体连续冷却转变图,又称CT或CCT(Continuous Cooling Transformation)图。
【韧脆转变温度】(简称:NDT)主要针对钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变,从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。
第二章奥氏体【奥氏体】奥氏体是碳在 -Fe中的间隙固溶体【组织遗传】在生产中有时能遇到这样的情况,即过热后的钢(过热是指加热温度超过临界点太多,引起奥氏体晶粒长大,结果在冷却后得到的组织,如马氏体或贝氏体,也十分粗大)再次正常加热后,奥氏体仍保留原来的粗大晶粒,甚至原来的取向和晶界。
热处理名词解释
金属热处理:所谓金属热处理,是借助于一定的热作用(有时兼之以机械作用、化学作用或其他作用)来人为地改变金属合金内部的组织和结构,从而获得所需要的性能的工艺操作。
均匀化退火:扩散退火,是用于消除或减少铸态合金非平衡状态的热处理。
基于回复、再结晶的退火:将冷变形后的金属加热到一定的温度,会发生回复、再结晶,变形织构也会发生变化,从而在一定程度上消除了由冷变形造成的亚稳定状态,使金属材料获得所需组织、结构和性能。
基于固态相变的退火:这是一种以固态金属合金经高温保温和冷却所发生的扩散型相变为基础的热处理。
淬火:将金属合金从固态下的高温状态以过冷或过饱和形式固定到室温,或使高温相在冷却时转变成另一种晶体结构的亚稳状态,称为淬火。
淬火过程中晶体结构不发生变化叫无多型性转变的淬火,若淬火时金属合金的晶体结构类型发生改变,则称为有多型性转变的淬火。
时效或回火:室温保持或加热使过饱和固溶体分解的热处理。
化学热处理:将热作用和化学作用有机地结合起来的一种热处理。
形变热处理:是一种将塑性变形的形变强化和热处理时的相变强化结合,使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。
临界浓度:凡组元浓度大于k的合金,在该种铸造的冷却条件下均会出现非平衡过剩相。
k浓度称为临界浓度。
聚集与球化:所谓聚集就是过剩相质点粗化过程,其特征是小尺寸质点溶解而大尺寸质点长大。
球化是聚集的一种特殊形式,即非等轴的过剩相质点转变为接近于等轴的形状。
淬火效应:金属工件加热到一定温度后,浸入冷却剂(油、水等)中,经过冷却处理,工件的性能更好,更稳定。
冷变形储能:冷变形后金属的自由能增量,它是冷变形金属发生组织变化的驱动力。
回复:回复过程的本质是点缺陷运动和位错运动与重新组合。
原位再结晶:随着退火温度升高或退火时间延长,多边化和胞状亚组织形成的亚晶会通过亚晶界迁移和亚晶粒合并的方式逐渐粗化。
在一定条件下,亚晶可长到很大尺寸,这种情况称为原位再结晶。
低温退火的硬化效应:某些金属及合金在回复退火温度下,硬度、强度特别是屈服极限和弹性极限不仅不降低,反而升高,这种现象称为低温退火的硬化效应。
《金属学与热处理》名词解释
1、滑移:晶体的一部分沿一定的晶面和晶向相对于另一部分发生滑动位移的现象。
2、位错:它是晶体的一种线缺陷,是指在晶体中某处有一列或若干列原子发生了有规律的错排现象。
3、固溶体:是溶质原子溶入溶剂中所形成的的均一的结晶相。
4、过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度之差。
5、强度:材料抵抗变形或破坏的能力。
6、淬透性:钢的热处理工艺特性,表示钢在热处理时获得淬透层深度的能力。
7、珠光体:奥氏体通过共析反应产生的,由铁素体和渗碳体组成的机械混合物。
8、形变织构:随着变形量的增加,由于晶粒的转动而引起的各个晶粒在空间取向上呈现一定程度的规律性。
9、偏析:合金中成分的不均匀分布。
10、奥氏体:碳溶解于γ-铁中形成的间隙固溶体。
11、再结晶:冷变形金属加热到一定温度以后,在原来的变形组织中重新产生了无畸变的新晶粒,而性能也发生了明显的变化,并恢复到完全软化状态。
12、晶体:材料在固态下原子或分子在空间呈有序排列,称为晶体。
13、合金:由两种或两种以上金属元素,或金属与非金属元素熔炼、烧结或通过其他方法由化学键组合而成的具有金属特性的物质。
14、加工硬化:随着变形的进行,材料的强度、硬度上升,而塑性、韧性下降的现象。
15、同素异构转变:在固态下,同一种元素由一种晶体结构转变为另一种晶体结构的转变。
16、晶向族:晶体中原子排列情况相同的晶向的集合。
17、匀晶转变:一定温度范围内不断由液相中凝固出固溶体,液相、固相成分都不断随温度的下降而分别沿液相线和固相线变化的过程。
18、相:是合金中具有同一聚集状态、同一结构和性质的均匀组成部分。
19、Ac3:加热时铁素体转变为奥氏体的终了温度。
热处理名词解释
第一章金属的加热1、对流传热:热量的传递依靠发热体与工件之间流体的流动进行。
2、辐射传热:温度大于绝对零度的物体从表面放出波长为(0.4~40)×10-6m范围内的辐射能被另一物体吸收后变为热能。
3、传导传热:热量的传递仅靠传热物质质点间的相互碰撞。
4、强迫流动:用外加动力强制流体运动。
5、层流:强迫流动时流体沿着工件表面一层层有规则的流动。
6、紊流:流体的不规则运动。
7、随炉加热:即工件装入炉中后,随着炉子升温而加热,直至所需加热温度。
8、预热加热:即工件现在已升温至较低温度的炉子中加热,到温后再转移至预定工件加热温度的炉中加热至工件达到所要求的温度。
9、到温入炉加热:又称热炉装料加热,即先把炉子升到工件要求的加热温度,然后再把工件装入炉中进行加热。
10、高温入炉加热:即工件装入较工件要求加热温度高的炉内进行加热,直至工件达到要求温度。
11、内氧化:氧沿晶界或其他通道向内扩散,与晶界附近的Si、Mn等元素结合成氧化物的现象。
12、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表面的含碳量。
13、露点:气氛中水蒸气开始凝结成雾的温度,即在一个大气压力下,气氛中水蒸气达到饱和状态时的温度。
14、半脱碳层:碳钢脱碳层组织自表面至中心,由铁素体加珠光体组织逐渐过渡到珠光体,再至相当于钢原始含碳量的退火组织。
15、全脱碳层:碳钢脱碳层区碳浓度分布曲线有突变,碳层组织表面为单一的铁素体区,向里为铁素体加珠光体逐渐过渡到相当于钢原始含碳量缓冷组织。
16、光亮热处理:工件热处理后,不因氧化等原因使工件表面颜色变暗,光洁度降低,而仍保持热处理前原来工件表面光亮状态。
17、保护气氛:在工件加热时保持其表面不氧化、脱碳的气氛。
18、吸热式气氛:用天然气、丙烷气、城市煤气及其他有机物质为原料,以一定的比例与空气混合,在装有镍触媒的高温(930~1050℃)炉内进行不完全燃烧而得的一种混合气体。
第五章钢的热处理
第五章钢的热处理一、名词解释1.过冷:结晶只有在理论结晶温度以下才能发生,这种现象称为过冷。
2.枝晶偏析:在一个枝晶范围内或一个晶粒范围内不均匀的现象叫做枝晶偏析。
3.二次相:由已有固相析出的新固相称为二次相或次生相。
4.铁素体:碳在α—Fe中的固溶体称为铁素体。
5.奥氏体:碳在γ—Fe中的固溶体称为奥氏体。
6.莱氏体:转变产物为奥氏体和渗碳体的机械混合物,称为莱氏体。
7.珠光体:转变产物为铁素体和渗碳体的机械混合物,称为珠光体。
8.变质处理:又称为孕育处理,是一种有意向液态金属中加入非自发形核物质从而细化晶粒的方法。
9.共晶转变:在一定温度下,由一定成分的液相同时结晶出两个成分和结构都不相同的新固相的转变过程。
10.包晶转变:在一定温度下,由一定成分的液相包着一定成分的固相,发生反应后生成另一一定成分新固相的反应。
二、填空题1、金属的结晶过程由晶核形成和晶核长大两个基本过程组成。
2、金属结晶过程中,细化结晶晶粒的主要方法有控制过冷度、变质处理和振动、搅拌3、当固溶体合金结晶后出现枝晶偏析时,先结晶出来的枝晶轴含有较多的高熔点组元。
4、在实际生产中,若要进行热锻或热轧时,必须把钢加热到奥氏体相区。
5、在缓慢冷却条件下,含碳0.8%的钢比含碳1.2%的钢硬度低强度低。
三、选择题1.铸造条件下,冷却速度越大,则(A.过冷度越大,晶粒越小)2.金属在结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度(B.越低)3.如果其他条件相同,下列各组铸造条件下,哪种铸锭晶粒细?(A.金属模铸造B.低温铸造A.铸成薄片A.浇注时振动)4.同素异构体转变伴随着体积的变化,其主要原因是(致密度发生变化)5.实际金属结晶时,可通过控制形核N和长大速度G的比值来控制晶粒大小,要获得细晶粒,应采用(A.增大N/G值)6.二元合金在发生共晶转变时,各相组成是(D.三相共存)7.二元合金在发生共析转变时,各相的(B.质量固定,成分发生变化)10.产生枝晶偏析的原因是由于(D.液、固相线间距大,冷却速度也大)11.二元合金中,铸造性能最好的是(B.共晶合金)14.在下列方法中,可使晶粒细化的方法是(D.变质处理)四、判断题1。
金属热处理
金属热处理是将金属材料(其中包括黑色金属材料和有色金属材料及其加工后的工件)在固态范围内,通过一定的加热,保温和冷却,使金属或合金的内部组织发生变化,从而获得预期的性能(如力学性能、加工性能、物理和化学性能)、组织和结构的工艺过程的总称。
一、退火(一)、概念:把钢加热到适当温度(一般Ac1 以上),保温一定的时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。
(二)、目的:1、降低硬度,以利于切削加工;2、提高钢的塑性和韧性,以便于冷变形加工;3、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造成的各种组织缺陷;4、细化晶粒,改善钢中碳化物的形态及分布,为最终热处理做好组织准备;5、消除内应力,以减少变形和防止开裂。
二、淬火(一)、概念:将钢加热到临界温度(Ac3 或Ac1 )以上,保温一定时间使之奥氏体化后,以大于临界冷却速度的冷速进行冷却,以得到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。
(二)、目的:1、提高工件的硬度和耐磨性;2、提高工件的综合力学性能或使工件获得较高的弹性;3、获得特殊的物理化学性能(磁性、耐蚀性、耐热性等)。
三、回火(一)、概念:将工件加热到钢的A1 以下某一温度,保温一段时间,然后进行冷却(一般冷至室温)的热处理工艺。
(二)、目的:1、使工件获得所要求的力学性能;2、减少或消除残余应力;3、稳定工件的组织和尺寸。
(三)、分类:1低温回火(150~250C),如渗碳和碳氮共渗件,低合金超高强度钢等;2、中温回火(300~450C),如各种弹簧钢等;3、高温回火(500~650C),如螺栓、轴等。
四、正火(一)、概念:将钢加热到Ac3 或Acm 以上适当温度,保温一定时间,使奥氏体均匀化,然后出炉空冷或以其它适当的冷却方式冷却的热处理工艺。
(二)、目的:1、碳含量小于0.5%的钢件常用正火代替退火,这样既节约能源,又提高生产效率;2、力学性能要求不高的零件,可用正火作为最终处理;3、对于过共析钢若有网状碳化物存在,必须进行正火处理,消除网状碳化物,再进行球化退火;4、消除切削加工后的硬化现象和去除内应力;5、细化晶粒,均匀组织。
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第一章【比容差应变能】由于新相和母相的比容往往不同,故新相形成时的体积变化将受到周围母相的约束而产生弹性应变能,称为比容差应变能Es。
【伪共析】从这一转变过程和转变产物的组成相来看,与钢中共析转变(即珠光体转变)相同,但其组成相的相对量(或转变产物的平均成分)却并非定值,而是依奥氏体的碳含量而变,故称为伪共析转变。
【惯习面】在许多固态相变中,新相与母相间往往存在一定的取向关系,而且新相往往又是在母相一定的晶面族上形成,这种晶面称为惯习面。
【共格界面】当界面上的原子所占位置恰好是两相点阵的共有位置时,两相在界面上的原子可以一对一地相互匹配。
【半共格界面】当错配度增大到一定程度时,便难以继续维持完全共格,这样就会在界面上产生一些刃型位错,形成界面上两相原子部分地保持匹配的半(或部分)共格界面,以补偿原子间距差别过大的影响,使弹性应变能降低。
【非共格界面】当两相界面处的原子排列差异很大,即错配度很大时,其原子间的匹配关系便不再维持。
这种界面称为非共格界面。
【等温转变(IT)曲线】在实际工作中,人们通常采用一些物理方法测出在不同温度下从转变开始到转变不同量,以至转变终了时所需的时间,做出“温度—时间—转变量”曲线,通称为等温转变曲线,缩写为TTT(Temperature-Time-Transformation)或IT(Isothermal Transformation)曲线。
【CT曲线】如果转变在连续冷却过程中进行,则有过冷奥氏体连续冷却转变图,又称CT或CCT(Continuous Cooling Transformation)图。
【韧脆转变温度】(简称:NDT)主要针对钢铁随着温度的变化其内部晶体结构发生改变,从而钢铁的韧性和脆性发生相应的变化。
第二章奥氏体【奥氏体】奥氏体是碳在 -Fe中的间隙固溶体【组织遗传】在生产中有时能遇到这样的情况,即过热后的钢(过热是指加热温度超过临界点太多,引起奥氏体晶粒长大,结果在冷却后得到的组织,如马氏体或贝氏体,也十分粗大)再次正常加热后,奥氏体仍保留原来的粗大晶粒,甚至原来的取向和晶界。
这种现象称为组织遗传。
第三章珠光体【屈氏体】其形态为铁素体薄层和渗碳体薄层交替重叠的层状复相物,根据片层间距分为屈氏体和索氏体。
在光学显微镜下可以分辨的(片层间距为0.25~1.9μm),称为珠光体。
无法分辨(片层间距为30~80nm)的称为屈氏体(托氏体也译做屈氏体)。
介于两者之间的称为索氏体。
【索氏体】【上临界冷却速度】Vc称为淬火临界冷速, 又称为上临界冷速。
【下临界冷却速度】【完全退火】一般是指加热使钢完全得到奥氏体后慢冷的工艺。
【扩散退火(均匀化退火)】扩散退火的目的是消除钢锭或大型钢铸件中不可避免的成分偏析,尤其是在高合金钢中,应用更为普遍。
【球化退火】球化退火的目的是得到球化渗碳体组织,这是任何一种钢具有最佳塑性和最低硬度的一种组织,良好的塑性是由于有一个连续的、塑性好的铁素体基体。
【低温退火】低温退火的目的是消除因冷加工或切削加工以及热加工后快冷而引起的残余应力,以避免可能产生的变形、开裂或随后处理的困难。
【再结晶退火】这种退火的目的是为了使冷变形钢通过再结晶而恢复塑性,降低硬度,以利于随后的再变形或获得稳定的组织。
【周期球化退火】加热到Ac1以上20℃左右,然后在略低于A1的温度等温,又称等温球化退火。
【等温球化退火】在A1上、下20℃左右交替保温,又称周期球化退火。
第四章马氏体【马氏体】马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体,通常以符号'α,或M来表示,【KS关系】Kurdjumov和Sachs采用X-射线极图法测出碳钢(1.4C)中马氏体('α)和奥氏体(γ)之间存在着下列取向关系:{011}'α//{111}γ,<111>'α//<011>γ【宏观惯习面】实际上“宏观惯习面”是两相的界面,“微观惯习面”才是真正的惯习面.【微观惯习面】【位错马氏体】低碳的位错型马氏体就具有较高的塑性和韧性,只是马氏体的塑性和韧性随碳含量增高而急剧降低罢了【孪晶马氏体】片状马氏体是在中、高碳(合金)钢及Fe-Ni(大于29%)合金中形成的一种典型的马氏体组织。
其特征是相邻的马氏体片一般互不平行,而是呈一定的交角排列。
它的空间形态呈双凸透镜片状,故简称为片状马氏体。
由于它与试样磨面相截而往往呈现为针状或竹叶状,故也称为针状或竹叶状马氏体。
又由于这种马氏体的亚结构主要为孪晶,故还有孪晶马氏体之称。
【板条马氏体】板条状马氏体是在低、中碳钢及马氏体时效钢、不锈钢,Fe-Ni合金中形成的一种典型的马氏体组织,其特征是每个单元的形状呈窄而细长的板条,并且许多板条总是成群地、相互平行地连在一起,故称为板条状马氏体,也有群集状马氏体之称。
【热弹性马氏体】马氏体片可随温度降低而长大,随温度升高而缩小,亦即温度的升降可引起马氏体片的消长。
具有这种特性的马氏体称为热弹性马氏体。
【变温马氏体】【等温马氏体】【隐晶马氏体】片状马氏体的最大尺寸取决于原始奥氏体晶粒大小,奥氏体晶粒越大,则马氏体片越大,当最大尺寸的马氏体片小到光学显微镜无法分辨时,便称为隐晶马氏体。
【奥氏体稳定化】以上这些由于外界条件的变化而引起奥氏体向马氏体转变呈现迟滞的现象称为奥氏体稳定化。
【奥氏体热稳定化】所谓奥氏体的热稳定化是指钢在淬火冷却过程中由于冷却缓慢或中途停留而引起奥氏体向马氏体转变呈现迟滞的现象。
【奥氏体机械稳定化】在Md(形变诱发马氏体转变温度)点以上的温度对奥氏体进行大量塑性形变,将会抑制在随后冷却时的马氏体转变,使Ms点降低,即引起奥氏体稳定化,称为奥氏体的机械稳定化。
第五章贝氏体【上贝氏体(羽毛状贝氏体)】它是由成束的、大体上平行的板条状铁素体和条间呈粒状或条状的渗碳体(有时还有残余奥氏体)所组成的非片层状组织。
【下贝氏体】【粒状贝氏体】粒状贝氏体一般是在低、中碳合金钢中存在,它是在稍高于其典型上贝氏体形成温度下形成的。
是由条状亚单元组成的板条状铁素体和在其中呈一定方向分布的富碳奥氏体岛(有时还有少量碳化物)所构成的复相组织。
【魏氏体】【魏氏铁素体】亚共析钢来说,是指从晶界向晶内生长形成的一系列具有一定取向的片(或针)状铁素体,通称为魏氏铁素体,【魏氏渗碳体】过共析钢来说,是指类似形态的渗碳体,通称为魏氏渗碳体。
第七章淬火【不完全淬火】【完全淬火】由于Ac3 + 30~50℃这一淬火加热温度处于完全奥氏体的相区,故又称作完全淬火。
【等温淬火】有两种等温淬火法,即贝氏体等温淬火法与马氏体等温淬火法。
贝氏体等温淬火法是将加热好的工件置于温度高于Ms点的淬火介质中,保持一定时间,使其转变成下贝氏体,然后取出空冷。
马氏体等温淬火法是将加热好的工件置于温度稍低于Ms点的淬火介质中保持一定时间,使钢发生部分马氏体转变,然后取出空冷。
【分级淬火】分级淬火法是将加热好的工件置于温度稍高于Ms点的热态淬火介质中(如融熔硝盐、熔碱或热油),保持一定时间,待工件各部分的温度基本一致时,取出空冷(或油冷)。
【亚温淬火】所谓亚温淬火即亚共析钢的不完全淬火,或称临界区淬火、两相区加热淬火,是指将具有平衡态或非平衡态原始组织的亚共析钢,加热至铁素体+奥氏体双相区的一定温度区间(Ac1-Ac3),保温一定时间后进行淬火的热处理工艺。
【淬透性】所谓钢的“淬透性”,是指钢在淬火时能够获得马氏体组织的倾向(即钢被淬透的能力), 它是钢材固有的一种属性。
【淬硬性】淬硬性也叫可硬性,它是指钢的正常淬火条件下,所能够达到的最高硬度。
【组织应力】由于工件的表层和心部发生马氏体转变的不同时性而造成的内应力称为组织应力。
第八章回火【回火】将淬火后的钢在Ac1以下的温度加热、保温,并以适当速度冷却的工艺过程称为回火。
【二次硬化】二某些淬火合金钢在500~650℃回火后硬度增高,在硬度-次硬化:是指回火温度曲线上出现峰值的现象。
【回火脆性(回火脆化)】与强度和塑性的变化都不同,随着回火温度的提高,冲击韧性不是单调地降低或升高,而是可能出现两个马鞍形,回火时这种韧性下降的现象,通称为回火脆性或回火脆化。
一定成分的淬火钢在350~550℃回火较长时间或回火后慢冷通过这个温度区间时会变脆,这种现象称为回火脆性,简称TE。
【回火屈氏体】碳钢中温回火后的组织中,渗碳体颗粒开始发生粗化和球化,但其尺寸仍很小,无法在光学显微镜下分辨,这种组织又称回火屈氏体。
【回火索氏体】钢经高温回火后,得到由铁素体和弥散分布于其中的细粒状渗碳体组成的回火索氏体组织。
【调质处理】调质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。
即淬火+高温回火=调质处理。
第九章钢表面处理【高温碳氮共渗】高温碳氮共渗主要是渗碳,但氮的渗入使碳浓度很快提高,从而使共渗温度降低和时间缩短。
碳氮共渗温度为830~850℃,保温1~2小时后,共渗层可达0.2~0.5mm。
【低温碳氮共渗】以渗氮为主,也称软氮化,是较新的化学热处理工艺。
常用的共渗介质是尿素。
处理温度一般不超过570℃,处理时间很短,仅1~3小时,软氮化表层硬而具有一定韧性,不易发生剥落现象。
【正火】将钢件加热到上临界点(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的温度,保温达到完全奥氏体化后,在空气中冷却的简便、经济的热处理工艺。
【碳势】表征含碳气氛在一定温度下改变钢件表面含碳量的能力的参数。
通常可用低碳钢箔在含碳气氛中的平衡含碳量来表示。
【合金渗碳体】【晶界强化】向钢中加入一些微量的表面活性元素,如硼和稀土元素等,产生内吸附现象浓集于晶界,从而使钢的蠕变极限和持久强度显著提高的方法。
【固溶强化】通过融入某种溶质元素来形成固溶体而使金属强化的现象称为固溶强化。
【固溶处理】指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
【弥散强化】弥散强化指一种通过在均匀材料中加入硬质颗粒的一种材料的强化手段。
【带状组织】金属材料内与热形变加工方向大致平行的诸条带所组成的偏析组织【机械驱动力】参考资料钢的热处理(原理和工艺)(第三版)胡光立等。