材料性能与热处理

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工程材料及热处理pdf

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工程材料及热处理一、引言工程材料是现代工业和科技领域中不可或缺的一部分,广泛应用于建筑、机械、电子、航空航天、交通运输等领域。

热处理是工程材料加工过程中的重要环节,通过改变材料的内部结构,提高其力学性能、物理性能和化学性能。

本文将详细介绍工程材料的分类、性能与特点、热处理原理、常见热处理工艺、材料选用原则、材料检测与评估、热处理设备与工艺优化以及工程材料应用领域。

二、工程材料分类工程材料可分为金属材料和非金属材料两大类。

金属材料包括钢铁材料、有色金属材料和合金等;非金属材料包括塑料、橡胶、陶瓷、玻璃等。

这些材料在性能上各有特点,适用于不同的工程领域。

三、材料性能与特点1.金属材料:具有较高的强度、塑性和韧性,具有良好的导电性和导热性。

不同的金属材料在耐磨性、耐腐蚀性等方面也表现出不同的特点。

2.非金属材料:具有轻质、高强、耐腐蚀等特点,且具有良好的绝缘性能。

非金属材料在加工过程中具有较好的可塑性和可加工性。

四、热处理原理热处理是通过加热、保温和冷却等工艺手段,改变材料的内部结构,从而提高其力学性能和物理性能。

热处理过程中,材料的内部原子或离子重新排列,形成新的晶体结构,从而改变材料的性质。

五、常见热处理工艺1.退火:将材料加热到一定温度后保温一段时间,然后缓慢冷却至室温。

退火可以消除材料的内应力,改善其组织和性能。

2.淬火:将材料加热到一定温度后迅速冷却,使材料表面硬化而内部保持韧性。

淬火可以提高材料的硬度和耐磨性。

3.回火:将淬火后的材料加热到一定温度后保温一段时间,然后缓慢冷却至室温。

回火可以消除材料的内应力,改善其组织和性能。

4.表面处理:通过化学或电化学方法对材料表面进行处理,提高其耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性等性能。

六、材料选用原则1.根据工程要求选择合适的材料类型和牌号;2.考虑材料的性能参数,如强度、硬度、韧性等;3.考虑材料的耐腐蚀性、耐磨性等特殊要求;4.考虑材料的加工工艺和经济性等因素。

热处理工艺对材料性能的影响分析

热处理工艺对材料性能的影响分析

热处理工艺对材料性能的影响分析热处理是通过加热材料至一定温度,然后在空气中或其他介质中进行冷却,以改变材料的组织结构和性能的加工技术。

热处理可以显著改善材料的力学性能、物理性能和化学性能,因此在材料科学和工程中得到了广泛应用。

本文将介绍不同的热处理工艺对材料性能的影响。

首先,热处理对材料的力学性能有显著影响。

通过控制热处理工艺的温度和冷却速率等参数,可以使材料产生不同的组织结构,从而改变材料的硬度、强度和韧性。

例如,淬火是一种常用的热处理工艺,通过快速冷却将材料从高温状态迅速固化,使其达到最高硬度和强度。

而退火是一种通过缓慢冷却使材料回到平衡状态的热处理工艺,可以改善材料的韧性和可塑性。

此外,有时还可以通过热处理工艺实现材料的复合强化,如时效处理、正火处理等,进一步提高材料的力学性能。

其次,热处理对材料的物理性能也有重要影响。

物理性能包括材料的导热性、电导率、磁性等。

热处理可以改变材料的晶体结构和晶面取向,从而影响材料的晶界、晶间和晶内的导热路径,影响材料的导热性能。

此外,热处理还可以改变材料中的微观缺陷,对材料的电导率和电磁性能产生影响。

通过合理选择热处理工艺,可以使材料具有良好的导热性、导电性和磁性,满足特定的应用需求。

另外,热处理还可以改变材料的化学性能。

热处理可以通过改变材料的晶界结构、晶界清晰度和晶界能量等,来影响材料的化学稳定性、反应活性和腐蚀性。

例如,通过固溶处理和时效处理改善合金材料的耐腐蚀性能;通过氮化、碳化、氧化等处理改变材料的表面性质和表面化学活性;通过退火处理减少材料的内应力,提高疲劳寿命。

热处理可以调控材料的化学性能,满足特定领域的应用需求。

综上所述,热处理对材料性能的影响是多方面的。

通过控制热处理工艺的参数,可以改变材料的组织结构和性能。

热处理可以显著改善材料的力学性能、物理性能和化学性能,提高材料的硬度、强度、韧性、导热性、导电性、化学稳定性等。

因此,在材料制备和应用过程中,合理选择热处理工艺是非常重要的。

热处理对于钢铁材料性能的影响

热处理对于钢铁材料性能的影响

热处理对于钢铁材料性能的影响热处理是一项重要的工艺,用于改变钢铁材料的性能。

通过控制材料的加热、保温和冷却过程,可以显著改善钢铁材料的力学性能、组织结构和耐腐蚀能力。

本文将深入探讨热处理对于钢铁材料性能的影响。

一、冷处理冷处理是热处理的一种重要方式,其主要目的是通过快速冷却来提高钢铁材料的硬度和强度。

当钢铁材料经过热处理后,快速冷却可以产生细小的晶粒,从而提高材料的硬度。

此外,冷处理还可以减少材料的残余应力,提高材料的耐磨性和疲劳寿命。

二、淬火处理淬火是一种将钢铁材料加热至适宜温度后迅速冷却的热处理方法。

淬火可以使钢铁材料的晶格结构发生变化,从而显著提高材料的硬度和强度。

通过控制淬火工艺参数,如冷却速率、冷却介质等,可以获得不同的硬度和强度。

然而,过快的冷却速率可能导致材料内部产生应力过大,从而引起开裂和变形。

三、回火处理回火是一种将冷处理的材料重新加热至适宜温度后保温一段时间,然后缓慢冷却的热处理方法。

回火可以减轻材料的内部应力,增加其韧性和塑性,降低脆性。

通过合理控制回火温度和时间,可以在硬度和韧性之间取得平衡,使材料具有较好的综合性能。

四、渗碳处理渗碳是一种将含碳气体或液体浸渍到钢铁材料表面,并进行高温处理的方法。

渗碳可以在材料表面形成高碳含量的渗层,从而提高材料的硬度和耐磨性。

此外,渗碳还可以改善材料的耐蚀性能和疲劳寿命。

常用的渗碳方法包括气体渗碳、液体渗碳和离子渗碳等。

五、固溶处理固溶处理是一种通过加热钢铁材料至固溶温度后快速冷却的热处理方法。

固溶处理可以使材料内部的溶质(如碳、氮等)扩散均匀,从而改善材料的强度和塑性。

此外,固溶处理还可以提高钢铁材料的冷加工性能,增加其可塑性。

综上所述,热处理对于钢铁材料性能具有显著的影响。

通过冷处理、淬火处理、回火处理、渗碳处理和固溶处理等方法,可以改善钢铁材料的硬度、强度、耐磨性、耐蚀性和韧性等性能。

因此,在钢铁制造和应用过程中,合理运用热处理技术可以有效提高钢铁材料的综合性能,满足不同工程和应用的需求。

热处理工艺对材料性能的影响和优化

热处理工艺对材料性能的影响和优化

热处理工艺对材料性能的影响和优化热处理工艺对材料性能的影响和优化热处理是通过控制材料的加热和冷却过程,改变材料内部的晶粒结构和相组成,从而改善材料的性能。

通过适当的热处理工艺可以提高材料的强度、硬度、韧性、耐磨性等性能,使材料更加适用于特定的工程应用。

首先,热处理可以提高材料的强度。

在高温下,材料内部的晶粒会长大,有序排列,从而使材料的力学性能得到改善。

例如,钢材经过淬火处理后,会形成硬脆的马氏体组织,使其强度大大提高。

此外,通过适当调整退火工艺,可以得到细小而均匀的晶粒,从而提高材料的延展性和韧性。

其次,热处理可以改善材料的硬度。

通过增加材料的固溶体和析出相,或者通过形成纤维、颗粒状的组织结构,可以有效提高材料的硬度。

例如,铝合金通过固溶处理和人工时效,可以得到细小的析出相,从而提高其硬度和耐磨性。

此外,热处理还可以改善材料的耐腐蚀性能。

通过适当的固溶处理和沉淀硬化处理,可以改变材料的化学成分和晶粒结构,形成致密的氧化膜或阻挡层,提高材料的耐腐蚀性能。

例如,不锈钢经过固溶处理和沉淀硬化处理后,可以形成致密的铬氧化膜,提高其抗腐蚀能力。

最后,热处理工艺还可以对材料的性能进行优化。

通过合适的热处理工艺,可以调整材料的组织结构和相组成,以使其在特定的工程应用中达到最佳性能。

例如,对于高速切削工具材料,通过多道退火和淬火处理,可以得到细小而均匀的碳化物晶粒,提高刀具的硬度和耐磨性。

在进行热处理工艺优化时,需要考虑材料的成分、加热和冷却速率、时间和温度等参数。

不同的材料和应用要求不同的热处理工艺,因此需要结合具体情况进行选择。

总结起来,热处理工艺对材料的性能有着重要的影响。

通过适当的热处理工艺,可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性能,并实现材料性能的优化。

因此,热处理工艺在材料科学和工程领域中具有重要的应用价值。

继续写相关内容除了提高强度、硬度和耐腐蚀性能,热处理工艺还可以通过改变材料的热稳定性、导热性、电导率等性能,实现对材料性能的优化。

热处理对材料力学性能的影响研究

热处理对材料力学性能的影响研究

热处理对材料力学性能的影响研究引言:热处理作为一种重要的材料处理方法,广泛应用于工程材料的制备中。

通过对材料进行加热和冷却,可以显著改善材料的力学性能。

本文将探讨热处理对材料力学性能的影响及其研究现状。

一、热处理的原理和方法热处理是通过控制材料的加热和冷却过程,改变材料的组织结构和性能。

其中最常用的热处理方法包括淬火、回火、正火、退火等。

淬火可使材料获得高硬度和强度,回火则可提高材料的韧性和延展性。

正火和退火则可调控材料的晶粒尺寸和组织均匀性。

二、热处理对材料性能的影响1. 强度和硬度:热处理能够显著提高材料的强度和硬度,主要通过改变材料的组织结构实现。

淬火可以形成马氏体结构,具有高硬度和强度,而回火则可降低硬度,增加韧性。

不同的热处理方法和参数对材料性能的影响存在差异,需要进一步研究和优化。

2. 延展性和韧性:热处理可以显著改善材料的延展性和韧性。

回火可以消除材料中的残余应力,减少塑性变形过程中的局部断裂。

退火则可调控材料的晶粒尺寸和形态,从而提高材料的韧性和延展性。

3. 疲劳寿命:热处理对材料的疲劳性能有重要影响。

通过热处理,可消除材料内部的细小缺陷和应力集中区域,提高材料的抗疲劳性能。

疲劳寿命的提高对于一些特殊工程材料的应用至关重要。

4. 耐腐蚀性:热处理可以提高材料的耐腐蚀性能。

通过淬火和回火可以调节材料的晶界和晶内结构,从而改善材料的抗腐蚀能力。

热处理还可生成一些强耐腐蚀性的氧化层或涂层,从而提高材料的耐腐蚀性能。

5. 其他性能:除了以上几个主要方面,热处理还对材料的磁性、导电性、导热性等性能具有一定影响。

研究热处理对这些特殊性能的影响,可以为材料的特定应用领域提供重要参考。

三、热处理的研究现状热处理的研究已经成为材料科学的重要研究领域之一。

目前,学者们主要从以下几个方面进行研究:1. 热处理工艺优化:不同材料在不同领域的应用对其力学性能有不同要求,因此研究者通过优化热处理工艺参数,寻找最佳的热处理工艺,以满足特定需求。

金属材料的性能与热处理

金属材料的性能与热处理

金属材料的性能与热处理导言金属材料是目前最常用的材料类型之一,广泛应用于各个领域,如建筑、机械制造、电子等。

金属材料的性能对于材料的选用和设计至关重要。

而热处理作为一种常见的加工工艺,可以显著地改善金属材料的性能。

本文将介绍金属材料的性能、常见的热处理方法以及热处理对金属材料性能的影响。

金属材料的性能强度与韧性金属材料的强度和韧性是其最基本的性能指标之一。

强度指材料抵抗外力的能力,以抗拉强度和屈服强度来衡量;韧性则是材料在受力下发生可逆变形时所吸收的能量。

通常来说,材料的强度和韧性呈现一种折衷关系,即一般来说,强度越高,韧性越低,反之亦然。

不同的应用场景需要不同的强度和韧性要求,因此在选择金属材料时需要根据使用条件来确定最适合的材料。

耐腐蚀性金属材料的耐腐蚀性是指材料在一定条件下抵抗化学反应侵蚀的能力。

不同金属材料对于不同的环境和化学物质的腐蚀有不同的抵抗能力。

例如,不锈钢具有较高的耐腐蚀性,适用于潮湿和酸碱环境;铝合金具有优异的耐腐蚀性,适用于航空航天等领域。

硬度硬度是指材料抵抗局部永久变形的能力,通常使用洛氏硬度、布氏硬度等进行衡量。

硬度的选择与材料的强度和韧性有一定的关联,但并不完全相同。

一般来说,材料的硬度越高,抵抗切削、磨损和变形的能力越强。

导电性和导热性金属材料通常具有优异的导电性和导热性,使其广泛应用于电子领域和导热材料的制造中。

导电性是指金属材料在电流作用下传导电子的性能,而导热性是指金属材料在温度差作用下传导热量的能力。

可加工性金属材料具有很好的可加工性,可以通过锻造、轧制、拉伸等加工工艺制作成各种形状和尺寸的零件。

可加工性的好坏对于材料的应用范围和成本都有重要影响。

热处理方法热处理是指通过控制材料的加热和冷却过程,使材料的结构和性能发生变化的工艺。

常见的热处理方法包括退火、淬火、回火等。

退火是通过加热材料至一定温度后缓慢冷却,以改善材料的强度和韧性。

退火具有三种常见的类型:完全退火、退火处理和过热退火。

热处理技术对材料性能的影响

热处理技术对材料性能的影响

热处理技术对材料性能的影响热处理技术是一种用热作为介质来改变材料性质的方法。

这种方法可以通过控制加热温度、保持时间和冷却速率来控制材料的晶体结构和相变行为。

因此,热处理技术成为了一种重要的处理材料的方法。

本文将探讨热处理技术对材料性能的影响,以及它在工业生产中的应用。

热处理技术的分类热处理技术通常可以分为三类:退火、正火和淬火。

退火是一种将材料加热到一个合适的温度,然后缓慢冷却的方法,它可以改善材料的塑性和韧性。

正火是一种将材料加热至金相转变点以上温度,然后将材料缓慢冷却的方法,它可以提高材料的硬度和强度,但韧性会降低。

淬火则是一种急冷的方法,它可以快速提高材料的硬度和强度,但会导致材料脆性增加。

这三种方法的应用范围不同,取决于材料的种类和用途。

热处理技术可以对材料的性能产生深远的影响。

不同的热处理方法可以改变材料的晶体结构和相变行为,从而改变材料的力学性能、物理性能和化学性能。

1、力学性能热处理技术对材料的强度、硬度、韧性、塑性等方面都会产生影响。

例如,经过淬火处理的钢铁比未经过处理的要硬得多。

这是因为淬火可以将钢内部的不稳定相转化为高硬度的马氏体。

不过,淬火也会使钢变得更加脆性。

因此,采用退火等方法可以部分恢复钢的韧性。

2、物理性能热处理技术也会影响材料的物理性质,如热导率、热膨胀系数、电导率等。

例如,将铜进行退火后,它的电导率会降低,但其热导率和热膨胀系数会增加。

3、化学性质热处理技术还可以影响材料的化学性质。

例如,将铝进行退火可以使其表面氧化层被还原,从而增加铝的化学反应性。

工业生产中的应用热处理技术在工业生产中应用广泛。

例如,热处理技术可以用于生产钢管、汽车轴承、机械零件等物品。

以钢管为例,对其进行正火处理可以使其更具强度和刚性,而经过退火处理后,钢管的韧性和延展性会得到改善。

淬火处理则可以在某种程度上提高钢管的耐磨性。

热处理技术也可以用于提高金属材料的耐腐蚀性。

例如,对于不锈钢,采用退火或氮化处理可以降低其对氯化物、硝酸盐等腐蚀介质的敏感性,从而提高其耐腐蚀性。

热处理工艺对材料性能的影响分析

热处理工艺对材料性能的影响分析

热处理工艺对材料性能的影响分析引言:材料工程领域中,热处理工艺在提高材料性能方面发挥着至关重要的作用。

通过对材料进行加热和冷却等操作,可以改变材料的晶体结构和力学性能。

本文将探讨热处理工艺对材料性能的影响,并分析常见的几种热处理工艺以及其对材料性能的影响。

第一部分:退火工艺退火是最常见的热处理工艺之一。

通过高温短时间的加热和缓慢冷却,可以消除材料内部的应力,降低硬度并改善可加工性。

退火后的材料晶体结构更加均匀,晶界有序性提高,从而增强了材料的韧性和延展性。

此外,退火还可以减少材料的内含气体和夹杂物,提高材料的强度和耐腐蚀性。

有些材料在退火过程中还能实现晶粒的再长大,进一步优化性能。

第二部分:淬火工艺淬火是以快速冷却来提高材料硬度和强度的热处理工艺。

在加热至临界温度以上的情况下,通过迅速浸入冷却介质中,材料的晶体结构在极短的时间内发生相变,由高温下的面心立方结构转变为金属冷却时的马氏体结构。

这种相变会导致材料表面和内部产生残留应力,从而提高硬度。

淬火还能增加材料的强度,但与此同时也减少了材料的韧性和可塑性。

第三部分:渗碳处理工艺渗碳处理是将含有一定碳含量的介质浸入材料表面,通过加热和冷却使碳原子在材料中扩散,从而改变材料的表层组织结构。

渗碳处理可以增加材料的表面硬度和耐磨性,形成一定深度的碳化层。

这种处理方法常用于制造机械零部件,如齿轮和轴承,以提高它们的耐用性和使用寿命。

第四部分:时效处理工艺时效处理是将材料加热至较低的温度下保温一段时间后再冷却,用以改变材料组织结构和性能。

时效处理通常用于合金材料,可以提高材料的强度和硬度。

在时效过程中,合金中的固溶体相长大和析出相的形成可以显著改善材料的耐热性和耐腐蚀性能。

此外,时效处理还能减少合金材料的塑性变形和变形硬化,提高其可塑性。

结论:热处理工艺在材料工程领域中拥有广泛的应用,并且对材料性能的影响不可忽视。

不同的热处理工艺可以通过改变材料的晶体结构和组织性能来实现对材料性能的优化。

热处理工艺对金属材料性能的影响

热处理工艺对金属材料性能的影响

热处理工艺对金属材料性能的影响热处理工艺是一种常用于改变金属材料性能的方法,通过对金属材料进行加热和冷却处理,可以显著提升其物理、化学和机械性能。

本文将探讨热处理工艺对金属材料性能的具体影响。

1. 调变材料强度和硬度热处理工艺可以改变金属材料的强度和硬度。

通过调控加热温度和冷却速率,可以使金属材料的晶体结构发生变化。

例如,调节热处理过程中的淬火介质和淬火温度,可以将宏观组织转变为细小的马氏体组织,从而提高金属材料的硬度和强度。

2. 提高金属的耐磨性金属材料在使用过程中往往需要具备良好的耐磨性能,以防止表面受到磨损损坏。

热处理工艺可以通过改变金属材料的晶体结构,提高其耐磨性。

例如,采用淬火过程可以在金属表面形成增加硬度的马氏体,从而提高其抗磨损性能。

3. 提升金属的韧性和塑性金属材料的韧性和塑性是衡量其可塑性和断裂抗性的重要指标。

通过适当的热处理工艺,可以显著提升金属材料的韧性和塑性。

例如,采用固溶处理和时效处理可以改变金属材料的析出相行为,使其具备更好的延展性和抗断裂性能。

4. 改善金属的耐腐蚀性能金属材料在暴露于潮湿空气或特定环境中时容易发生腐蚀,进而影响其使用寿命。

热处理工艺可以通过形成致密的氧化膜或化合物膜,提高金属的耐腐蚀性能。

例如,通过淬火和回火处理可以降低铁素体不锈钢中的碳和铬元素的溶解度,从而增加其耐腐蚀性。

5. 调节材料的尺寸稳定性金属材料在受热和冷却过程中容易发生尺寸变化,这对一些精密零部件的制造和装配造成困扰。

热处理工艺可以通过控制加热和冷却过程来调节材料的尺寸稳定性。

例如,应用固溶处理和冷却过程中的时效处理可以减轻金属材料的变形和残余应力,提高其尺寸稳定性。

综上所述,热处理工艺对金属材料性能的影响是多方面的。

通过适当的热处理工艺,可以调变材料的强度、硬度、耐磨性、韧性、塑性、耐腐蚀性和尺寸稳定性。

对于不同的金属材料和应用需求,选择合适的热处理工艺是提升金属材料性能的重要手段。

了解热处理对材料性能的影响

了解热处理对材料性能的影响

了解热处理对材料性能的影响热处理是一种常用的金属材料加工方法,通过将金属材料加热至一
定温度,保持一段时间后再冷却,来改变材料的性能。

热处理对材料
的性能具有明显的影响,包括机械性能、物理性能、化学性能等方面。

下面将从这几个方面逐一叙述。

1. 机械性能
热处理对材料的机械性能有重要的影响。

首先是材料的强度和硬度。

通过热处理,可以使材料的强度和硬度得到显著提高。

例如,经过淬
火热处理的钢材,其强度和硬度都会大大增加。

同时,热处理也可以
改变材料的塑性和韧性。

通常情况下,经过适当的退火热处理,材料
的塑性和韧性会增加,从而提高材料的可塑性和韧性。

2. 物理性能
除了影响机械性能外,热处理还对材料的物理性能产生影响。

其中
一个重要的物理性能参数是材料的热膨胀系数。

在热处理过程中,由
于材料的晶体结构发生变化,热膨胀系数也会相应发生变化。

这对于
一些需要考虑热胀冷缩影响的应用中非常重要。

3. 化学性能
材料的化学性能在热处理后也会发生变化。

特别是对于一些金属材
料来说,热处理能够改变其化学成分和相结构,从而影响其化学性能。

例如,通过热处理可以提高不锈钢的耐腐蚀能力、增加合金材料的耐
热性等。

综上所述,热处理对材料性能的影响非常明显。

通过合理选择热处理工艺和参数,可以使材料的性能得到改善,满足不同工程和应用的需要。

因此,在材料设计和制备过程中,了解热处理对材料性能的影响是非常重要的。

只有深入研究热处理工艺并合理应用,才能发挥材料的最佳性能。

金属材料及其热处理

金属材料及其热处理
㈡ 合金的晶体结构 合金:由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。如碳钢、合金钢、铸铁、有色合金。 相:金属或合金中凡成分相同、结构相同,并与其他部分有界面分开的均匀组成部分。 1、固溶体:与组成元素之一的晶体结构相同的固相. ⑴ 置换固溶体:溶质原子占据溶剂晶格结点位置形成的固溶体。多为金属元素之间形成的固溶体。
㈡ 热处理工艺
工艺
目的
加热温度
组织
退火
1.调整硬度,便于切削加工。 2.细化晶粒,为最终热处理作组织准备。
亚共析钢Ac3+30~50℃ 共析钢 Ac1+30~50℃ 过共析钢Ac1+30~50℃
F+P P P球
正火
1.低中碳钢同退火。 2.过工析钢:消除网状二次渗碳体。 3.普通件最终热处理
三、组织
㈠ 纯金属的组织 1、结晶:金属由液态转变为晶体的过程 ⑴ 结晶的条件——过冷:在理论结晶温度以下发生结晶的现象。 过冷度:理论结晶温度与实际结晶温度的差。 ⑵ 结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大 形核——自发形核与非自发形核 长大——均匀长大与树枝状长大
⑶ 结晶晶粒度控制方法:①增加过冷度;②变质处理;③机械振动、搅拌 2、纯金属中的固态转变 同素异构转变:物质在固态下晶体结构随温度而发生变化的现象。 固态转变的特点:①形核部位特殊;②过冷倾向大;③伴随着体积变化。
2、冷却时的转变
⑴ 等温转变曲线及产物
650℃
600℃
550℃
350℃
A1
MS
Mf
时间
P
S
T
B上
B下
M
M+A’
A→P
A→S
A→T
A→B上
A→B下

热处理对金属材料性能的影响

热处理对金属材料性能的影响

热处理对金属材料性能的影响热处理是金属加工中的一种重要技术,通过加热和冷却的过程,能够改善金属材料的性能。

本文将探讨热处理对金属材料性能的影响,并介绍几种常见的热处理方法。

一、固溶处理固溶处理是一种常用的热处理方法,适用于合金材料。

通过高温加热将合金中的固溶体完全溶解,然后在适当温度下迅速冷却,可使合金的组织细化,提高材料的硬度和强度。

同时,固溶处理还能提高合金的耐腐蚀性能和抗疲劳性能。

二、时效处理时效处理是通过加热合金材料至一定温度,保持一段时间后再迅速冷却的方法。

它适用于一些高强度合金。

时效处理能够使合金材料的析出相细化,晶界强化效应明显,提高材料的强度和硬度。

此外,时效处理还能够提高材料的耐热性和抗蠕变性能。

三、淬火处理淬火处理是通过将金属材料加热至临界温度,然后迅速冷却至室温的方法,使金属材料快速固化。

淬火处理能够显著提高金属材料的硬度和强度,但同时也会降低其韧性。

因此,在进行淬火处理时需要结合实际应用要求进行合理选择。

四、退火处理退火处理是通过加热金属材料至一定温度,然后缓慢冷却的方法。

退火处理能够改善材料的塑性,减轻内部应力,改善材料的可加工性。

常见的退火处理方法包括全退火、球化退火和应力退火等。

全退火能够降低材料硬度和强度,提高材料的延展性;球化退火能够使材料的晶粒细化,提高材料的塑性和韧性;应力退火能够减轻应力集中,提高材料的耐蚀性和寿命。

综上所述,热处理对金属材料的性能有着显著的影响。

通过选择合适的热处理方法,可以改善金属材料的硬度、强度、耐腐蚀性能和抗疲劳性能等。

热处理技术在工程领域中得到广泛应用,对于提高材料性能、延长材料使用寿命具有重要作用。

因此,在金属材料的设计和制造过程中,合理运用热处理技术是非常重要的。

热处理方法对金属材料性能的影响

热处理方法对金属材料性能的影响

热处理方法对金属材料性能的影响热处理方法是金属材料加工中一项重要的工艺步骤,它可通过调整材料的晶体结构和组织形态来改变材料的性能。

本文将探讨热处理方法对金属材料性能的影响,并分析几种常见的热处理方法。

一、热处理方法概述热处理方法是指通过加热和冷却的方式改变材料的性质,主要包括退火、淬火、回火等。

这些方法能够调整材料的硬度、强度、韧性等机械性能,并影响材料的电导率、导热性等物理性能。

二、退火对金属材料性能的影响1. 软化材料:通过退火,晶体内部的位错会得到修复,晶体结构变得更为规则,从而使材料变得更加柔软和可塑性。

这对于加工具有重要意义,能够减少材料的应力和变形。

2. 改善材料的韧性:退火能够使晶界处形成新的晶界,这些晶界的存在对材料的韧性有着积极影响。

退火还能够减少氧化物和夹杂物的数量,进一步提高材料的韧性。

三、淬火对金属材料性能的影响淬火是将材料迅速从高温加热到低温,通过快速冷却使材料形成马氏体结构,以增强材料的硬度和强度。

1. 提高硬度:淬火过程中,金属的快速冷却使晶体无法重新排列,从而形成较硬的马氏体结构。

因此,淬火后的材料硬度大幅度提高。

2. 增加强度:淬火后的马氏体具有较高的强度,因此在应力作用下,材料更能够抵抗塑性变形和断裂。

四、回火对金属材料性能的影响回火是对淬火后的材料进行加热处理,在一定温度下保持一定时间后再进行冷却,以减轻淬火时的内应力,并提高材料的韧性。

1. 减少脆性:回火可以消除淬火后产生的内应力,减少材料的脆性,使其更具韧性。

2. 提高塑性:回火过程中,材料中的碳粒可以与晶体发生相互作用,使材料的晶粒长大,从而提高材料的塑性。

综上所述,热处理方法对金属材料性能有着明显的影响。

不同的方法能够调整材料的硬度、强度、韧性等机械性能,并影响材料的物理性能。

因此,在材料的设计和加工过程中,合理选择适当的热处理方法对于材料的性能提升至关重要。

热处理工艺对材料性能的影响

热处理工艺对材料性能的影响

热处理工艺对材料性能的影响热处理是指通过加热和冷却来改变材料的性质和结构的一种方法。

在工业中,热处理被广泛应用于许多材料的生产过程中,如钢铁、铝合金、钛合金等。

热处理工艺可以改变材料的硬度、韧性、延展性、强度等物理性质,从而提高材料的使用性能。

热处理对材料的影响主要是基于微观结构的变化。

在热处理过程中,材料的物理和化学性质都会受到影响。

以下是几种常见的热处理工艺及其对材料性能的影响。

1. 钎焊钎焊是一种常见的连接材料的方法,它通过加热金属材料并在其表面涂上一层融化的合金,从而连接两个材料。

钎焊可以提高材料的强度和韧性,因为联接部分的金属会经过固化并形成一种强大的连接。

2. 热弯曲热弯曲是一种热处理工艺,它通过加热金属并使用模具将其弯曲成特定的形状。

热弯曲可以改善材料的延展性和韧性,因为它可以消除材料中的内应力,防止材料在使用过程中出现开裂和裂纹。

3. 热淬火热淬火是一种通过将材料加热至高温,然后迅速冷却来增强材料的强度和硬度的工艺。

这种方法可以改善材料的强度和耐磨性,但通常会使材料变得更加脆性。

4. 固溶处理固溶处理是一种通过加热和冷却来改变材料的结构和性质的方法。

固溶处理可以使材料变得更加均匀和稳定,并且具有更好的耐腐蚀性和机械性能。

这种方法通常用于改善不锈钢和铜材料的强度和韧性。

5. 热处理的注意事项在进行热处理时,需要注意一些关键问题。

首先,热处理的时间和温度应该尽可能保持稳定,以确保对材料的影响是有序和一致的。

其次,不同的材料需要采用不同的热处理温度和方法,以便达到最佳性能。

此外,需要注意热处理后的材料表面质量和形状,以便更好地适应其使用环境。

总之,热处理是一种非常重要的方法,可以显著改善材料的性能和质量。

热处理工艺应该在材料的生产和加工过程中得到广泛应用,以满足各种不同的工业应用需求。

热处理对金属材料性能的影响

热处理对金属材料性能的影响

热处理对金属材料性能的影响热处理是一种通过控制金属材料的加热和冷却过程,来改变其结构和性能的方法。

它是金属材料加工过程中的重要环节,广泛应用于工业中,对于提高金属材料的强度、韧性和耐腐蚀性能起着关键作用。

本文将探讨热处理对金属材料性能的影响。

首先,我们来看热处理对金属材料强度的影响。

热处理可以通过调整金属材料的晶格结构来改变其强度。

例如,固溶处理是一种常用的热处理方法,通过加热金属材料到足够高的温度,使固溶体中的溶质原子完全溶解在基体中,形成一个均匀的固溶体结构。

这种处理方式可以有效地提高金属材料的强度,因为固溶体具有更均匀的晶格结构,原子之间的相互作用力更强。

此外,过饱和固溶体的产生还可以引发沉淀硬化效应,增加金属材料的强度。

除了强度,热处理还能影响金属材料的韧性。

韧性是衡量材料抵抗断裂的能力,通常用冲击韧性和延展性来表示。

热处理可以改变金属材料的晶粒尺寸和晶界性质,从而影响其韧性。

例如,退火是一种常用的热处理方法,通过加热金属材料到一定温度并保持一段时间,然后缓慢冷却,可以使原始晶粒尺寸长大,晶界得到清晰化和调整。

这种处理方式可以提高金属材料的韧性,因为晶粒长大后,能够更有效地吸收和抵抗裂纹的扩展。

此外,热处理还能改变金属材料的耐腐蚀性能。

耐腐蚀性能是金属材料在特定环境中抵抗腐蚀的能力。

热处理可以通过改变晶体结构和相成分来影响金属材料的耐腐蚀性能。

例如,沉淀硬化和弥散相硬化是热处理中常用的方法,通过在金属材料中形成均匀分布的沉淀相或弥散相,可以提高其耐腐蚀性能。

此外,通过改变表面形貌,如进行热处理后的表面脱碳、氮化等处理,也可以增加金属材料的耐腐蚀性能。

除了以上所述的几个方面,热处理还对金属材料的其他性能产生影响。

例如,热处理可以改变金属的电性能,使之具有导电、导热等特性。

同时,热处理还能影响金属材料的磁性能,如铁磁性、抗磁性等。

此外,热处理还可以改变金属材料的可加工性,如降低材料的硬度、提高塑性等,使之更易于进行加工和成型。

热处理中的加热温度对材料性能的影响

热处理中的加热温度对材料性能的影响

热处理中的加热温度对材料性能的影响热处理是指通过对金属材料进行控制温度升降的过程,以改变其组织结构和性能。

在热处理的过程中,加热温度是一个至关重要的参数。

本文将重点讨论热处理中的加热温度对材料性能的影响,并对不同温度下的效果进行分析。

一、加热温度对晶粒尺寸的影响热处理中的加热温度对晶粒尺寸有显著影响。

一般而言,加热温度越高,晶粒尺寸越大。

这是因为高温下材料结构的原子更容易扩散,从而引发晶界的迁移和增长。

当晶粒尺寸增大时,材料的塑性和强度会呈现下降的趋势。

二、加热温度对材料强度的影响加热温度对材料的强度有复杂的影响。

在较低温度下,热处理可通过晶粒细化的方式提高材料的强度。

当加热温度升高到一定程度时,冷变形产生的位错和析出相的溶解都会增加,在这种情况下,晶粒细化的效果就不再明显,而材料的强度会呈现下降的趋势。

三、加热温度对材料的硬度和韧性的影响加热温度对材料的硬度和韧性同样有一定的影响。

通常情况下,较高的加热温度会导致材料的硬度下降,而韧性增加。

这是因为加热温度升高有助于晶界的再结晶,进而使晶粒尺寸增大,因此材料的硬度将减弱。

同时,加热温度升高也有利于位错的运动和消缺,从而提高材料的韧性。

四、加热温度对材料的耐蚀性能的影响加热温度对材料的耐蚀性能同样具有一定的影响。

高温热处理可以改善材料的耐蚀性,尤其是在不锈钢等金属材料中具有显著作用。

加热温度升高有助于析出相的溶解,促使溶解相分布均匀,从而提高了材料表面的致密性和耐蚀性。

综上所述,热处理中的加热温度对材料性能有着重要的影响。

加热温度的选择应该根据所需的材料性能进行合理调节。

在实际应用中,需要综合考虑材料的特性和具体的使用环境来确定最佳的加热温度。

同时,在进行热处理时,加热温度的控制也需要精确、稳定,以确保获得期望的材料性能。

未来的研究中,可以进一步深入探究加热温度对不同材料体系的影响机制,以及如何通过合理调控温度来优化材料性能。

这有助于提高材料的强度、硬度、韧性等方面的性能,并为材料设计与应用提供更加科学的依据。

材料热处理对性能的影响研究

材料热处理对性能的影响研究

材料热处理对性能的影响研究引言材料热处理是一项重要的工艺,通过改变材料的组织结构和性质,可以显著改善材料的机械性能、物理性能和化学性能。

本文将探讨材料热处理对性能的影响,并探讨其中的一些具体例子。

第一部分:热处理的基本原理在深入探讨材料热处理对性能影响的具体例子之前,我们先来了解一下热处理的基本原理。

材料热处理一般包括加热、保温和冷却三个步骤。

加热过程中,材料的晶界和晶内缺陷开始运动,晶粒开始生长,同时原子也开始扩散,真空热处理则常用于减少氧化物和其他杂质的含量,以提高材料的纯度和密实性。

保温过程中,晶界移动更为活跃,晶体缺陷得到修复,同时原子扩散也进一步加剧。

冷却过程是整个热处理过程中最关键的一步,它决定了材料的最终组织结构和性能。

第二部分:材料热处理对性能的影响2.1 机械性能的影响热处理可以显著改善材料的机械性能,例如强度、韧性、硬度等。

通过合理控制热处理工艺参数,可以调整材料的晶粒尺寸和组织结构,从而影响其力学性能。

例如,淬火可以显著提高钢材的硬度和强度,但也会使其韧性下降。

而回火则能够在保持一定硬度的同时提高钢材的韧性,适用于某些需要兼顾硬度和韧性的应用。

2.2 物理性能的影响热处理还可以对材料的物理性能产生重要的影响。

例如,热处理可以改变材料的热导率、热膨胀系数和导电性等。

具体来说,对于导热性能较低的材料,可以通过热处理来提高其导热性能,从而提高其传热效率。

此外,热处理还能够改变材料的磁性,如铁磁材料经过适当的热处理可以提高其磁性能。

2.3 化学性能的影响除了机械性能和物理性能外,热处理还可以对材料的化学性能产生一定的影响。

例如,通过热处理可以改变材料的腐蚀性能、氧化性能和电化学性能等。

对于某些需要在恶劣环境下使用的材料,热处理可以提高其抗腐蚀性能,延长其使用寿命。

第三部分:热处理对不同材料的影响3.1 钢材钢材是最常见的应用热处理的材料之一。

通过热处理,钢材的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能都可以得到显著的提高。

热处理对金属材料的导热性能的影响

热处理对金属材料的导热性能的影响

热处理对金属材料的导热性能的影响热处理是指通过控制材料的加热与冷却过程,来改变其组织结构和性能的一种热加工工艺。

在各种热处理方法中,热处理对金属材料的导热性能有着显著的影响。

本文将探讨热处理对金属材料导热性能的影响,并介绍几种常见的热处理方法。

1. 固溶处理固溶处理是将合金加热至固溶温度并保持一段时间,使固溶相达到热平衡,然后迅速冷却。

固溶处理主要适用于固溶体系的合金材料,如铝合金、镍合金等。

固溶处理可以细化金属晶粒,减少晶界的散射,提高导热性能。

2. 相变处理相变处理是通过控制金属材料在固态结构中的相变来改变材料的性能。

常见的相变处理包括淬火、回火等。

在相变处理过程中,金属材料的晶界和相界重新排列,导致了导热性能的变化。

例如,淬火能够使晶粒变细化,提高金属材料的导热性能。

3. 冷变形处理冷变形处理是指在室温下对金属材料进行加工变形,如拉伸、压缩等。

冷变形处理可以引起金属晶粒的形变和晶界的移动,进而改善导热性能。

由于冷变形处理可以使金属材料的晶粒尺寸变小,因此导热路径的长度减小,导热性能得到提高。

热处理根据处理温度的不同,可以分为固溶处理、时效处理、正火处理、回火处理等。

这些不同的热处理工艺在导热性能上有不同的影响。

在热处理过程中,金属材料的晶体结构发生变化,晶界、位错和析出物的形成对导热性能产生了重要影响。

晶界和位错对热传导的阻碍作用较大,而析出物的形成会影响晶界的热导率。

因此,热处理对金属材料导热性能的影响不仅仅与晶体结构有关,还与相界、晶界和位错等因素有着紧密的联系。

除了热处理方法,金属材料的组成、结构也会对导热性能产生影响。

例如,添加合金元素可以改变金属材料的晶界稳定性和晶格缺陷密度,从而影响导热性能。

此外,金属材料的晶体形态和晶界分布对导热性能也有重要影响。

总结起来,热处理方法可以改变金属材料的晶体结构和相分布,从而对其导热性能产生影响。

热处理方法包括固溶处理、相变处理和冷变形处理等。

金属材料的性能与热处理

金属材料的性能与热处理

金属材料的性能与热处理金属材料是一种重要的结构材料,广泛应用于各个领域。

金属材料的性能对于我们选择适当的材料及工艺具有决定性作用。

热处理是一种重要的金属加工工艺,改变了金属材料的组织结构和物理性质,从而达到改善材料性能的目的。

本文将探讨金属材料的性能与热处理之间的关系。

一、金属材料的性能金属材料的性能可分为物理性能、机械性能、化学性能和加工性能四个方面。

具体如下:1.物理性能金属材料的物理性能是指其热学性质、电学性质、磁学性质等。

其中热学性质包括热导率、热膨胀系数等,电学性质包括电导率、电阻率等,磁学性质包括磁导率、磁饱和度等。

2.机械性能金属材料的机械性能是指其强度、韧性、硬度、延展性、塑性等。

其中强度指材料的抗拉、抗压、抗弯强度,韧性指材料的抗冲击能力,硬度指材料的抗刮削和抗磨损能力,延展性和塑性指材料在受力状况下可以发生变形的能力。

3.化学性能金属材料的化学性能包括其抗氧化性、耐蚀性、化学稳定性等。

4.加工性能金属材料的加工性能指其可塑性、可焊性、可锻性等,也就是其在加工时的工艺性能。

以上四个方面的性能对于金属材料的性能和使用有着重要的意义。

二、热处理对金属材料性能的影响热处理是通过加热、保温和冷却等过程改变材料的组织结构和物理性质。

通常分为退火、正火、淬火、回火等几种类型。

下面我们具体探讨一下热处理对金属材料性能的影响。

1.退火退火是将金属材料加热到一定温度后,缓慢冷却,使其内部结构发生改变,从而提高材料硬度、强度和延展性等力学性能,同时改善材料的加工性能。

退火的过程中,晶粒得到生长,同时金属材料的内部应力逐渐释放,使其成为更具有可塑性和可加工性的材料。

退火可分为完全退火和等温退火两种。

完全退火是指将金属材料加热到一定温度,保温时间足够长,使其完全晶粒长大,达到结构的最稳定状态。

等温退火是指将金属材料加热到一定温度,经过保温一段时间后,再以一定速度冷却,使其得到更细小的晶粒和更为匀称的析出相,从而提高材料的耐热性、耐蚀性及抗疲劳性等。

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合金钢分类

合金钢按用途来分一般可分为三大类: 合金结构钢:调质钢、弹簧钢、轴承钢 合金工具钢:刃具钢、磨具钢、量具钢 特殊性能钢:不锈钢、耐热钢等。
有色金属材料

与钢、铁相比,有色金属的强度较低。 应用它的目的,主要是利用其某些特 殊的物理化学性能:如铝、镁、钛及 其合金密度小;铜、铝及其合金导电 性好;镍、钼及其合金能耐高温等。 因此,工业上除大量使用黑色金属外, 有色金属也得到广泛的应用。有色金 属及其合金种类繁多。
碳素钢



通常把含碳量在0.02%~2.11%之间的铁碳合 金称为钢(碳素钢)。 碳素钢可以轧制成板材和型材,也可以锻造成 各种形状的锻件,但锻件的形状一般比铸件简 单。 分类 (1)普通碳素结构钢:Q195、Q215等 (2)优质碳素结构钢:30、45号钢等 (3)碳素铸钢:ZG310-570等 (4)碳素工具钢;T10等


热处理方法:

1、退火:将钢件加热到临界温度以上20-30 度,经保温一段时间后随热处理炉(或埋入石 灰石、沙中冷却)缓慢冷却至500度以下,然 后在空气中冷却。 目的:降低钢的硬度,改善切削性能;细化钢 的晶粒,减少组织的不均匀性,消去工件在锻 造、铸造中出现的内应力。


2、正火:将钢件加热到临界温度以上30 -50度,保温一段时间后从炉中取出在 空气中冷却。 目的:正火和退火相似,但正火后机械 强度略高。

应 力
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循环次数N
金属材料的工艺性能

是指金属材料所具有的能够适应各种加 工工艺要求的能力。
金属材料常用的加工工艺方法: 铸造、压力加工、焊接、切削加工等。Biblioteka 各种工艺方法对材料提出的要求

铸造:将熔融金属浇注、压射或吸入铸 型型腔中,待其凝固后而得到的一定形 状和性能的铸件的方法。
铸造性:是指浇注时液态金属的流动性、 凝固时的收缩性和偏析倾向等。
金属材料的热处理与零件的表面处理

钢的热处理:将钢在固态范围内施以不同形式 的加热、保温和冷却,从而改变(或改善)其 组织结构,以达到预期性能的操作工艺。 热处理不改变工件形状,只改变内部组织结构, 以获得不同的机械性能。 钢的热处理可以改善钢的加工工艺性能、提高 钢的机械性能、增加寿命、耐磨性等。
合金钢


为了改善钢的性能,专门在钢中加入一种 或数种合金元素的钢叫做合金钢。 合金元素的种类:铬(Cr)、锰(Mn)、 镍(Ni)、硅(Si)、硼(B)、钨(W)、 钼(Mo)、钒(V)、钛(Ti)、锆(Zr) 和稀土元素(Re)等。 目的:使钢获得一般碳素钢达不到的性能, 如硬度、强度、塑性和韧性等;提高耐磨、 防腐、防酸性能;获得高弹性、高抗磁或 导磁性等。
常用非金属材料

工程塑料:聚酰胺、尼龙、等。 工业陶瓷:普通陶瓷、特种陶瓷等。 复合材料:玻璃纤维树脂基复合材料、 层合复合材料。
选择材料的一般原则

1、使用性原则 若零件尺寸取决于强度,且尺寸和重量又 有所限制时,则应选用强度较高的材料;若零 件尺寸取决于刚度,则应选用弹性模量较大的 材料(如调质钢、渗碳钢等);在滑动摩擦下 工作的零件,应选用减摩性能好的材料;在高 温下工作的零件应选用耐热材料;在腐蚀介质 中工作的零件应选用耐腐蚀材料等。
灰口铸铁和青铜有良好的铸造性能。

锻造性:是指材料在压力加工时,能改 变形状而不产生裂纹的性能。 低碳钢的锻造性好,铸铁没有锻造性。

焊接性:是指材料在通常的焊接方法和 焊接工艺条间下,能否获得良好焊缝的 性能。 低碳钢的焊接性能好,铸铁的焊接性能差。

切削加工性:是指对材料进行切削加工 的难易程度。 灰口铸铁具有良好的切削加工性。
表面化学热处理

化学热处理是将钢件放在某种化学介质 中,通过加热、保温、冷却的方法使介 质中的某些元素渗入钢件表面,改变了 表面层的化学成分,从而使其表面具有 与内部不同的特殊性能。一般都是使表 面获得高硬度、高疲劳极限,以及耐磨、 防腐蚀性能。
渗碳

将低碳钢工件放在大量含碳的固体(木 炭粉和碳酸盐)或气体(天然气、煤气 等)介质中,加热到850~950℃,保温 一段时间,使碳扩散到钢表面层内,使 表面层的含碳量达到0.8%~1.2%。再经 淬火和低温回火,从而获得高硬度和耐 磨性。
电镀

电镀是应用电解原理在某些金属(或非 金属)表面镀上一薄层其它金属或合金 的过程。 分为:镀铬 、镀镍 、镀锌

化学处理



金属零件表面的化学处理主要有氧化和 磷化。 氧化是零件表面形成该金属的氧化膜, 以保护金属不受侵蚀,并起美化作用; 磷化是在金属表面生成一层不溶于水的 磷酸盐薄膜,可以保护金属。
2.3 机械工程材料及钢的热处理

金属材料的机械性能及工艺性能 金属材料的热处理及零件表面处理 常用金属材料 常用非金属材料 选用材料的一般原则
金属材料的机械性能及工艺性能

金属材料的机械性能 金属材料的机械性能主要是指在外力作用 下表现出来的特性。 如:强度、刚度、塑性、硬度、韧性、 疲劳强度等。
强度

强度:是指材料抵抗塑性变形和断裂的 能力。 强度极限 b和屈服极限 s 是表征强度的主 要性能指标。 屈服极限是材料发生塑性变型时的应力; 强度极限是材料发生断裂时的应力。
刚度

刚度:是指材料抵抗弹性变形的能力。 弹性模量E:在弹性变形范围内,应力与应 变的比值E为常数,称为弹性模量; 弹性模量E是表征材料刚度的主要性能指 标。
常用金属材料

铸铁 碳素钢 合金钢 有色金属材料
常用金属材料



1、铸铁:铸铁是含碳量大于2.11%的铁碳合 金。 性能:具有良好的铸造性、耐磨性、吸振性及 切削加工性能,而且价格低廉,生产设备简单。 因此,它是应用最多的一种金属材料。 分类:(1)灰口铸铁;(2)可锻铸铁; (3)球墨铸铁;(4)合金铸铁

2、工艺性原则 用金属制造零件的方法基本上有四 种:铸造、压力加工(锻造、冲压)、 焊接和机械切削加工(车、铣、刨、磨、 钻等)。 不同加工方法使用的材料不同:比 如铸铁具有很好的铸造工艺性,但不能 锻造。

3、经济性原则 在满足使用要求的前提下,选用材料时还 应注意降低零件的总成本。零件的总成本包括 材料本身的价格和加工制造的费用。 机械化、自动化的生产对材料的加工性能 及尺寸规格的一致性要求十分严格,因此不能 轻易采用劣质材料来达到降低成本的目的。
氮化

将钢件放入含有氮的介质或利用氨气加 热分解的氮气中,加热到500~620℃, 持续保温20~50小时,使氮扩散渗入钢 件表面层内。经氮化处理的钢件不再经 淬火便具有很高的表面层硬度及耐磨性, 并大大提高疲劳极限、耐腐蚀性能及耐 热性。
金属零件的表面处理

表面处理是在金属表面附上一层覆盖层, 以达到防腐、改善性能及装饰的作用。 通常分电镀、化学处理和涂漆三种。
塑性


塑性:是指在外力作用下,金属产生塑 性变型而不产生断裂的能力。工程上一 般用材料被拉断后所留下的残余变形来 表示材料的塑性,一般用两个指标来表 示: l1 l 100% 延伸率:
l

收缩率: A A1 100%
A
硬度

硬度:材料抵抗压入物压陷的能力, 即材料对局部塑性变形的抵抗能力。 工程上常用的洛氏硬度和布氏硬度分 别为:HRC和HBC。


3、淬火和回火 淬火是将工件加热到临界温度以上30-50度, 保温一定时间,然后在水或盐水或油中急速冷 却。
目的:提高钢的硬度和强度。但急速冷却引起 内应力,使钢变脆,所以淬火后必须回火,以 得到较高的强度、硬度和韧性。




回火:将淬火后的工件加热到临界温度 以下,保温一定时间后在空气或水或油 中冷却。 目的:硬度、强度略有降低,但消除了 内应力和脆性。 调质:淬火+高温回火,可以使钢材获 得良好的综合机械性能。
韧性和疲劳强度

材料抵抗冲击载荷和变载荷的能力。 韧性:在冲击载荷作用下,材料抵抗破 坏的能力。 疲劳强度:金属材料受到交变载荷作用 时会产生交变应力,即使其应力未超过 屈服极限,但当应力循环次数增加到某 一数值N后,材料也会发生断裂,这种现 象,叫金属的疲劳。
疲劳曲线

材料承受交 变或重复应 力与其断裂 前的应力循 环次数N之 间的关系曲 线,称为疲 劳曲线。
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