金属热处理 名词解释
金属热处理正火
金属热处理正火金属热处理是一种通过加热和冷却的方式改变金属材料的物理和化学性质的工艺。
其中,正火是一种常用的金属热处理方法之一。
正火的目的是通过控制加热温度和冷却速率,使金属材料达到理想的组织和性能。
正火的工艺过程包括加热、保温和冷却三个阶段。
在加热阶段,金属材料被加热到一定温度,以使其组织发生相应的变化。
保温阶段是为了保持材料在一定温度下的一段时间,使其达到热平衡。
最后,在冷却阶段,金属材料以一定的速率冷却,形成理想的组织结构。
正火的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能。
通过正火处理,可以增加材料的强度、硬度和耐磨性,提高其抗蠕变性和抗疲劳性能。
此外,正火还可以改善材料的可加工性,并减少内应力和变形。
正火的关键是控制加热温度和冷却速率。
加热温度应根据金属材料的组织和性能要求进行选择。
过高的加热温度会导致晶粒长大、晶界清晰度下降,从而降低材料的强度和硬度。
过低的加热温度则可能导致组织不均匀,影响性能。
冷却速率的选择也十分重要,过快或过慢的冷却速率都会对材料的性能产生负面影响。
正火的应用广泛,特别是在钢铁行业。
钢材经过正火处理后,可以改变其组织,提高其硬度和强度,从而满足不同领域的需求。
例如,汽车制造业常用正火处理来提高车辆零部件的耐磨性和强度,以保证其在复杂工况下的可靠性。
机械制造业也广泛应用正火处理来改善机械零件的性能,提高其使用寿命和可靠性。
在正火处理中,除了控制加热温度和冷却速率外,还需要注意一些其他因素。
首先,材料的初始状态和化学成分会对正火效果产生影响。
不同的金属材料和不同的合金元素对正火处理的响应是不同的,需要根据具体情况进行选择和调整。
其次,正火的时间也是一个重要的参数。
保温时间过长或过短都会影响组织的形成和性能的改善。
此外,正火后的材料还需要进行适当的回火处理,以消除残余应力和提高材料的稳定性。
金属热处理正火是一种重要的工艺方法,通过控制加热温度和冷却速率,可以改善金属材料的组织和性能。
热处理名词解释:退火、正火、淬火、回火
热处理名词解释:退火、正火、淬火、回火金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺方法。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770——前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展,人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。
中国出土的西汉(公元前206——公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15——0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。
金属学与热处理重要名词解释
7、弹性模量与刚度:金属在弹性范围内,应力与应变的比值σ/ε称为弹性模量E,也称为杨氏模量。
E标志材料抵抗弹性变形的能力,用以表示材料的刚度。
14、断裂韧性:金属材料阻止裂纹失稳扩散的属性或材料的韧性。
1、金属特性:金属在固态下具有以下特征:①具有良好的导电性和导热性;②具有正的电阻温度系数;③具有良好的反射能力、不透明性和金属光泽;④具有良好的塑性变形能力。
4、晶体与晶体特性:原子(或分子)在三维空间呈有规则的周期性排列的一类物质称为晶体。
晶体特性:①晶体中的原子(或分子)在三维空间呈有规则的周期性排列;②具有确定的熔点;③具有各向异性;④具有规则的几何外形。
5、空间点阵:将刚球模型中的刚球抽象为纯粹的几何点,得到一个由无数几何点在三维空间规则排列而成的列阵,称之为空间点阵。
6、晶格与晶胞:描述原子(离子、分子)或原子团在晶体中排列方式的几何空间格架称为结晶格子,简称晶格。
从晶格选取一个能够完全反映晶体特征的最小几何单元。
这个有代表性的最小几何单元称为晶胞。
7、晶面与晶向:在晶体中,有一系列原子所组成的平面称为晶面;任意两个原子之间的连线称为原子列,其所指方向称为晶向。
8、晶面指数与晶向指数:为确定晶面和原子列在晶体中的空间位向所采用的统一符号,分别称为晶面指数与晶向指数。
9、晶面族(或晶向族):某些晶面(或晶向)上的原子排列相同但空间位向不同,它们在晶体学上属等同晶面(或晶向),可归并为一个晶向族称为晶面族(或晶向族)。
10、配位数与致密度:晶格中任一原子周围与其最近邻且等距离的原子数目称为配位数;一个晶胞内原子所占体积与晶胞体积之比称为致密度。
12、多晶型转变或同素异构转变:具有多晶型的金属在温度或压力变化时,由一种晶体结构变为另一种晶体结构的过程叫多晶型转变或同素异构转变。
14、点缺陷:在三维尺度上都很小的晶体缺陷,一般不超过几个原子间距。
点缺陷主要有空位、间隙原子和置换原子等。
15、线缺陷:在二维尺度上很小,而在三维尺度上很大的晶体缺陷,包括刃型位错、螺型位错、混合位错。
金属热处理基本知识
金属热处理基本知识金属热处理是一种通过加热和冷却来改变金属结构和性能的工艺,广泛应用于工业制造过程中。
本文将介绍金属热处理的基本知识,包括常见的热处理方法、热处理的目的以及热处理对金属材料性能的影响。
一、常见的热处理方法1. 固溶处理固溶处理是一种通过加热金属至其固溶温度,然后迅速冷却以增加金属的硬度和强度的方法。
常见的固溶处理方法包括淬火和时效处理。
淬火是将金属加热至固溶温度,然后迅速冷却以形成固溶体,从而提高金属的硬度和强度。
时效处理是在淬火后,将金属加热至适当温度保持一段时间,以达到固溶体中的晶粒溶解和析出硬化相的目的,提高金属的综合性能。
2. 马氏体转变马氏体转变是一种通过加热金属至马氏体起始温度,然后迅速冷却以在金属中形成马氏体组织的方法。
马氏体转变可以显著提高金属的强度和硬度,同时还可以改善其耐磨性能和韧性。
常见的马氏体转变方法包括淬火和回火。
淬火是将金属加热至马氏体起始温度,然后迅速冷却以形成马氏体,进而提高金属的硬度和强度。
回火是在淬火后,将金属加热至适当温度保持一段时间,使马氏体转变为较为稳定的组织,从而提高金属的韧性。
3. 回火处理回火处理是一种通过加热金属至适当温度,然后保温一段时间以改善金属的组织和性能的方法。
回火处理可以降低金属的硬度和强度,提高其韧性和延展性。
不同的回火处理参数可以得到不同的金属组织和性能。
常见的回火处理方法包括低温回火、中温回火和高温回火,分别适用于不同的金属材料和应用需求。
二、热处理的目的金属热处理的主要目的是改善金属材料的组织和性能,以满足特定的工艺和使用要求。
具体来说,热处理可以实现以下几个方面的目标:1. 提高金属的硬度和强度:通过热处理,可以使金属中的晶体细化,晶体界面增多,从而提高金属的硬度和强度。
2. 改善金属的韧性和延展性:热处理可以消除金属中的内应力和缺陷,减少晶界的孔洞,从而提高金属的韧性和延展性。
3. 提高金属的耐磨性和耐蚀性:通过调整金属的组织和相态,热处理可以增加金属的耐磨性和耐蚀性,提高其在恶劣环境下的使用寿命。
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。
金属学与热处理名词解释复习
金属学与热处理名词解释复习回复:即在加热温度较低时,仅因金属中的一些点缺陷和位错迁移而所引起的某些晶内的变化。
晶粒大小和形状无明显变化。
回复的目的是消除大部分甚至全部第一类内应力和一部分第二类和第三类内应力。
多边形化:冷变形金属加热时,原来处于滑移面上的位错,通过滑移和攀移,形成与滑移面垂直的亚晶界的过程。
多边形化的驱动力来自弹性应变能的降低。
多边形化降低了系统的应变能。
再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度或保温足够时间后,在原来的变形组织中产生了无畸变的新晶粒,位错密度显著降低,性能也发生显著变化,并恢复到冷变形前的水平,这个过程称为再结晶。
再结晶不是相变。
再结晶的目的是释放储存能,使新的无畸变的等轴晶粒形成并长大,使之在热力学上变得更为稳定。
动态回复与再结晶:在再结晶温度以上进行热加工时,在塑性变形过程中发生的,而不是在变形停止后发生的回复与再结晶。
回复和再结晶的驱动力:金属处于热力学不稳定状态,有发生变化以降低能量的趋势,预先冷变形所产生的储存能的降低是回复和再结晶的驱动力。
再结晶形核机制:亚晶长大形核机制、晶界凸出形核机制。
再结晶温度:经过严重冷变形(变形度在70%以上)的金属,在约1h的保温时间内能够完成再结晶(>95%转变量)的温度。
影响奥氏体晶粒大小的因素:加热温度和保温时间、加热速度、钢的化学成分、钢的原始组织。
钢在冷却时的转变:钢在奥氏体化后的两种冷却方式:等温冷却方式、连续冷却方式珠光体转变及其组织在温度A1以下至550℃左右的温度范围内,过冷奥氏体转变产物是珠光体,即形成铁素体与渗碳体两相组成的相间排列的层片状的机械混和物组织。
在珠光体转变中,由A1以下温度依次降到鼻尖的550℃左右,层片状组织的片间距离依次减小。
根据片层的厚薄不同,这类组织又可细分为三种。
第一种是珠光体,其形成温度为A1~650℃,片层较厚,一般在500倍的光学显微镜下即可分辨。
用符号“P”表示。
第二种是索氏体,其形成温度为650℃~600℃,片层较薄,一般在800~1000倍光学显微镜下才可分辨。
金属学与热处理重要名词解释
金属学与热处理重要名词解释绪论1.材料:人类用来制造各种有用物品的材料。
2、工程材料:是指具有一定性能,在特定条件下能够承担某种功能、被用来制取零件和元件的材料。
3、金属材料:是指具有正的电阻温度系数及金属特性的一类物质。
包含金属和合金。
4、金属:是指由单一元素构成的、具有正的电阻温度系数及金属特性的一类物质。
5.合金:指由两种或两种以上金属或金属与非金属组成的具有正电阻温度系数和金属特性的材料。
6、无机非金属材料:又称硅酸盐材料、陶瓷材料,所谓无机非金属材料是指用天然硅酸盐(粘土、长石、石英等)或人工合成化合物(氮化物、氧化物、碳化物、硅化物、硼化物、氟化物)为原料,经粉碎、配置、成形和高温烧结而成的硅酸盐材料。
7.高分子材料:指以高分子化合物为主要成分的材料,也称聚合物。
8、复合材料:是指由两种或两种以上不同性质的材料,通过不同的工艺方法人工合成的、各组分间有明显界面、且性能优于各组成材料的多相材料。
9.结构材料:以强度、刚度、塑性、韧性、硬度、疲劳强度、耐磨性等机械性能为性能指标,用于制造承载和传递动力的零部件的材料。
10、功能材料:是以声、光、电、磁、热等物理性能为指标,用来制造具有特殊性能的元件材料。
第一章金属的性质1、金属的使用性能:是指金属材料制成零件或构件后为保证正常工作及一定使用寿命应具备的性能,包括金属的力学性能、物理和化学性能。
2、金属的工艺性能:是指金属在加工成零件或构件的过程中金属应具备的适应加工的性能,包括冶炼性能、铸造性能、压力加工性能、切削加工性能、焊接性能及热处理工艺性能。
3.金属力学性能:指金属在外载荷作用下的性能,包括强度、硬度、塑性、韧性和疲劳强度。
4、弹性变形:外力去除后立即可以恢复的变形。
其实质是在外力作用下晶格发生的歪扭与伸长。
5、塑性变形:外力去除后不能恢复的变形6.弹性极限:金属材料在弹性变形范围内能承受的最大应力。
7、弹性模量与刚度:金属在弹性范围内,应力与应变的比值ζ/ε称为弹性模量e,也称为杨氏模量。
金属热处理的工艺过程介绍
金属热处理的工艺过程介绍金属热处理是指通过加热和冷却来改变金属材料的化学和物理性质的过程。
金属热处理可以改变材料的硬度、强度、韧性、耐磨性、耐蚀性等性能,使其达到设计要求,同时还可以提高材料的加工性能和使用寿命。
下面将对金属热处理的工艺过程进行详细介绍。
1.加热:金属热处理的第一步是将金属材料加热至一定温度。
加热温度取决于金属的种类和具体的处理要求。
常用的加热方法有电阻加热、火焰加热和感应加热等。
2.保温:在将金属材料加热到所需温度后,需要使其保持一定时间,以确保温度均匀分布,使金属内部结构逐渐达到热平衡状态。
保温时间的长短也取决于金属的种类和要求。
3.冷却:在保温后,需要将金属材料迅速冷却,以固定金属的结构状态和性能。
冷却方法有多种,如油冷、水冷、气体冷却等,具体取决于金属的种类和处理要求。
不同冷却速度将导致不同的组织和性能变化。
4.退火:退火是一种常用的金属热处理方法,通过加热和适当冷却,可以降低金属材料的硬度,增加其韧性。
退火可分为完全退火和回火两种形式。
完全退火是指将金属材料加热至一定温度,然后缓慢冷却至室温。
这种方法可消除应力,改善材料的韧性和塑性,减少晶粒大小,提高机械性能。
回火是指将钢件先加热至一定温度,然后进行适当冷却。
回火可以分为多种类型,如低温回火、中温回火和高温回火等,不同回火温度将产生不同的效果,如提高强度、韧性、抗冲击性等。
5.高温热处理:高温热处理是指将金属材料加热至较高温度,然后进行适当冷却,以改变材料的晶体结构和组织状态。
高温热处理可以提高金属的强度、硬度、耐磨性和抗腐蚀性等性能。
常见的高温热处理方法包括正火、球化退火、奥氏体化、固溶处理等。
这些方法可以调整金属的化学成分、晶体结构和组织状态,以改变其性能。
6.淬火:淬火是将金属材料快速冷却至室温,以快速固化其晶体结构和组织状态。
淬火可以极大地提高材料的硬度和强度,但同时也会增加其脆性。
因此,在进行淬火处理时需要根据具体要求进行适当的调节和控制。
金属材料热处理工艺(详细工序及操作手法)
金属材料热处理工艺(详细工序及操作手法)一、热处理的定义热处理是指金属在固态下经加热、保温和冷却,以改变金属的内部组织和结构,从而获得所需性能的一种工艺过程。
热处理的三大要素:①加热( Heating)目的是获得均匀细小的奥氏体组织。
②保温(Holding)目的是保证工件烧透,并防止脱碳和氧化等。
③冷却(Cooling)目的是使奥氏体转变为不同的组织。
热处理后的组织加热、保温后的奥氏体在随后的冷却过程中,根据冷却速度的不同将转变成不同的组织。
不同的组织具有不同的性能。
二、热处理工艺1.退火操作方法:将钢件加热到Ac3+30-50度或Ac1+30-50度或Ac1以下的温度(可以查阅有关资料)后,一般随炉温缓慢冷却。
目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点:1.适用于合金结构钢、碳素工具钢、合金工具钢、高速钢的锻件、焊接件以及供应状态不合格的原材料;2.一般在毛坯状态进行退火。
2.正火操作方法:将钢件加热到Ac3或Acm 以上30-50度,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
目的:1.降低硬度,提高塑性,改善切削加工与压力加工性能;2.细化晶粒,改善力学性能,为下一步工序做准备;3.消除冷、热加工所产生的内应力。
应用要点:正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。
对于性能要求不高的低碳的和中碳的碳素结构钢及低合金钢件,也可作为最后热处理。
对于一般中、高合金钢,空冷可导致完全或局部淬火,因此不能作为最后热处理工序。
3.淬火操作方法:将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上,保温一段时间,然后在水、硝盐、油、或空气中快速冷却。
目的:淬火一般是为了得到高硬度的马氏体组织,有时对某些高合金钢(如不锈钢、耐磨钢)淬火时,则是为了得到单一均匀的奥氏体组织,以提高耐磨性和耐蚀性。
应用要点:1.一般用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢;2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力,但同时会造成很大的内应力,降低钢的塑性和冲击韧度,故要进行回火以得到较好的综合力学性能。
金属材料与热处理名词解释
金属材料与热处理名词解释(总26页)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1-CAL-本页仅作为文档封面,使用请直接删除名词解释沸腾钢:1 只用一定量的弱脱氧剂锰铁对钢液脱氧,因此钢液含氧量较高。
2 在沸腾钢的凝固过程中,钢液中碳和氧发生反应而产生大量气体,造成钢液沸腾,这种钢由此而得名。
3 沸腾钢钢锭宏观组织的特点是,钢锭内部有大量的气泡,但是没有或很少有缩孔。
钢锭的外层比较纯净,这纯净的外层包住了一个富集着杂质的锭心。
4 沸腾钢钢锭的偏析较严重,低温冲击韧性不好,钢板容易时效,钢的力学性能波动性较大。
镇静钢:1 镇静钢在浇注之前不仅用弱脱氧剂锰铁而且还使用强脱氧剂硅铁和铝对钢液进行脱氧,因而钢液的含氧量很低。
2 强脱氧剂硅和铝的加入,使得在凝固过程中,钢液中的氧优先与强脱氧元素铝和硅结合,从而抑制了碳氧之间的反应,所以镇静钢结晶时没有沸腾现象,由此而得名。
3 在正常操作情况下,镇静钢中没有气泡,但有缩孔和疏松。
与沸腾钢相比,这种钢氧化物系夹杂含量较低,纯净度较高。
镇静钢的偏析不像沸腾钢那样严重,钢材性能也较均匀。
树枝状偏析:(枝晶偏析)1依据相图,钢在结晶时,先结晶的枝干比较纯净,碳浓度较低,而迟结晶的枝间部分碳浓度较高。
2研究指出,在钢锭心部等轴晶带中枝晶偏析的特点是,在枝干部分成分变化很小,这部分占有相当宽的范围,在枝晶或者两个相邻晶粒之间,富集着碳、合金元素和杂质元素,而且达到很高的浓度。
枝干结晶时,在相当宽的范围内造成碳和合金元素、杂质元素的贫化(选择结晶),这种贫化成了枝晶间浓度特高的前提。
3为减少枝晶偏析的程度,可对铸钢和钢锭进行扩散退火。
区域偏析:在整个钢锭范围内发生的偏析因为选择结晶,杂质元素和合金元素被富集在晶枝近旁的液相中。
在凝固速度不是很高的情况下,枝晶近旁液相中杂质元素能够借扩散和液体的流动而被转移到很远的地方。
随着凝固的进展,杂质元素在剩余的钢液中不断富集,各种元素在整个钢锭或铸件的范围内发生了重新分布,即产生了区域偏析。
金属热处理知识
金属热处理知识————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:金属熱处理金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其他加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、大型铸钢件的热处理炉物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展,人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。
中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
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。
金属学与热处理专题复习 (考研复习)专题一 名词解释
专题一名词解释第一章1.金属键:处于聚集状态的金属原子,全部或大部分将他们的价电子贡献出来,为其整个原子集体所公有,称之为电子气或电子云。
这些价电子或自由电子已不在只围绕自己的原子核转动,而是与所有的价电子一起在所有的原子核周围按量子力学的规律运动着,贡献出价电子的原子则变为正离子,沉浸在电子云中,他们依靠运动与其间的公有化的自由电子的静电作用而结合起来,这种结合方式叫金属键。
没有饱和性和方向性。
2.熔点:晶体向非结晶状态的液体转变的临界温度。
3。
晶体结构:晶体中原子在三维空间有规律的周期性的具体排列方式。
4.阵点:将构成晶体的原子抽象为纯粹的几何点,称之为阵点。
5.空间点阵:阵点有规律的周期性重复排列所形成的三维空间阵列称之为6.晶格:认为的将阵点用直线连接起来形成空间格子,称之为晶格。
他的实质是空间点阵。
7.晶胞:能够完全反应晶格特性的最小几何单元称之为晶胞。
8晶格常数、轴间夹角:晶胞的棱边长度一般称为晶格常数,晶胞的棱间夹角称为轴间夹角。
9.配位数:是指晶体结构中与任一原子最近邻、等距离的原子数目。
10.晶面、晶向:在晶体中,由一系列原子所组成的平面称之为晶面。
任意两原子之间连线所指的方向叫晶向。
11.晶粒:组成固态金属的结晶颗粒叫晶粒12.多晶体:有二颗以上晶粒所组成的晶体称为多晶体。
13.伪等向性:由于多晶体中的晶粒位向是任意的,晶粒的各向异性被互相抵消,因此在一般情况下整个晶粒不显示各向异性,称之为伪等向性。
14:多晶型:具有两种或几种晶体结构。
15:多晶型转变或同素异构转变:金属内部有一种晶体结构向另一种晶体结构的转变称之为多晶型转变或同素异构转变。
16晶体缺陷:一些原子偏离规则排列的不完整性区域。
17:空位:在某一温度下的某一瞬间,总有一些原子具有足够高的能量,以克服周围原子对他的约束,脱离开原来的平衡位置迁移到别处,于是在原来的位置上出现了空结点,这就是空位。
18.晶格畸变:19:间隙原子:处于晶格间隙中的原子叫20:置换原子:占据在原来基体原子上的异类原子21:位错: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,使长度达几百至几万个原子间距,宽约几个原子间距范围内的原子离开其平衡位置,发生了有规律的错动。
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。
金属热处理(共9张PPT)
一、退火 退火是将金属和合金加热到适当温度,保温一定
时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
按金属成分和性能要求的不同,退火可分为:
将铁碳合金完全奥氏体化,随之缓慢冷却,获得接近平 衡状态组织的退火工艺。完全退火的目的是通过完全重结晶 细化晶粒,降低硬度,改善切削性能。完全退火主要用于亚 共析钢的铸、锻件。
右图为 热处理的基本工艺过程的温度-时间关系曲线。 为了去除由于塑性变形加工、焊接等造成的以及铸件内存在的残余应力而进行的退火。
表面淬火加热的方法很多,如感应加热、火焰加热、电接触 钢加热和冷却时的温度变化曲线见图3-2。
主要有表面淬火、渗碳和渗氮等工艺。 提高钢件的硬度和耐磨性,淬火+不同回火,获得各种需要的性能,是强化钢的主要方法。
间后,在静止空气中冷却的热处理工艺。
把钢件加热到
以上100~150℃的正火则称为高温正火。
与退火类似,但冷却速度比退火快。钢件在正火后的强度和 硬度比退火稍高,但消除残余应力不彻底。又因操作简便、生 产率高,所以,正火常优先采用。低碳钢件可代替退火。
§3 淬火和正火 钢件在正火后的强度和硬度比退火稍高,但消除残余应力不彻底。
化学热处理是将金属和合金工件置于一定温度的活性介 质中保温,使一种或几种元素渗入它的表层,以改变其化学 成分、组织和性能的热处理工艺。
常用的有渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗金属元素等。
使钢件中碳化物球状化而进行的退火工艺。球化退火主要 用于过共析钢,目的是使网状渗碳体球状化,降低硬度、提 高韧性,改善切削性能,为淬火作组织准备。
为了去除由于塑性变形加工、焊接等造成的以及铸件
内存在的残余应力而进行的退火。主要用于消除铸件、锻件、 焊接件和切削件的残余应力。
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。
金属热处理知识
2 钢的组织
(5)珠光体是[u体[/氏体是碳溶解在γ-Fe中的间隙[u体[/生共析转变所形成的 [u体[/u体[/析体。珠光体的性能介于铁素体和渗碳体之间,强韧性较好.其抗 拉强度为750 ~900MPa,180 ~280HBS,伸长率为20 ~25%,冲击功为24 ~32J. 力学性能介于铁素体与渗碳体之间,强度较高,硬度适中,塑性和韧性较好 σb=770MPa,180HBS,δ=20%~35%,AKU=24~32J). (6)索氏体 (sorbite ) 钢经正火或等温转变所得到的铁素体与渗碳体的机械混合物。索氏体组 织属于珠光体类型的组织,但其组织比珠光体组织细。索氏体具有良好的综 合机械性能。回火索氏体中的碳化物分散度很大,呈球状。故回火索氏体比 索氏体具有更好的机械性能。这就是为什么多数结构零件要进行调质处理 (淬火+高温回火)的原因。 索氏体的定义及组织特征。索氏体,是在光学金相显微镜下放大600倍 以上才能分辨片层的细珠光体(GB/T7232标准)。其实质是一种珠光体,是钢 的高温转变产物,是片层的铁素体与渗碳体的双相混合组织,其层片间距较 小(30~80nm),碳在铁素体中已无过饱和度,是一种平衡组织。
最高加热温度、保温时间和冷却速度称为工件 热处理的四个要素,也称工艺参数。正确地确
定和保证实施好工艺,就能获得预期的效果, 并将得到满意的性能。 从数学的观点看,热处理的质量是温度和 时间的函数,所以工件的热处理工艺规范可用 时间一温度为坐标表示出来,任何工件的热处 理,都应包括:
1
金属热处理工艺基本知识
4) 淬火方法
●常用淬火方法如图所示。 ● 单液淬火法
将加热的工件放入一 种淬火介质中连续冷却 至室温的操作方法,如 水淬、油淬等。
● 双液淬火法 图9 各种淬火方法示意图
金属热处理工艺
金属热处理工艺金属热处理,又称金属热处理工艺,是指在热处理设备中将金属材料经过一定的温度,时间和处理环境的变化,以改变材料的性能的工艺方法。
它可以分为固定、装配、冷处理和热处理四大类工艺。
热处理是机械加工中重要的一环,它是改变金属材料结构和性能的有效方法。
通过热处理可以改变金属材料的组织结构、提高它的硬度、强度、抗拉强度和塑性,改善金属材料的使用性能,以适应其他过程的要求,从而满足机械性能的要求。
热处理可以分为四种基本工艺:回火、正火、凝固和淬火。
回火是一种加热金属材料,使材料达到一定温度,然后将其放在稳定的环境中,使其恢复机械性能,有效改善金属材料的硬度、强度、抗拉强度和塑性,以改善材料的使用性能而被称为回火。
正火是一种加热金属材料,使其达到一定温度,然后冷却凝固,以改善金属材料的冷却性能而被称为正火。
凝固是一种加热金属材料,使其达到一定温度,然后慢慢冷却凝固,使金属材料的结构和性能达到最佳。
淬火是一种加热金属材料,使其达到一定的温度和时间,然后冷却凝固,使钢材有一定的淬火硬度,以改善金属材料的耐磨性能而被称为淬火。
金属热处理工艺还可以分为表面处理工艺和表面金属热处理工艺,主要用于改变金属材料的表面性能。
表面处理工艺可以分为氧化处理和热处理。
氧化处理包括涂装、渗氮、氧化处理和渗碳处理等。
热处理工艺包括热处理、熔炼处理、热处理和热处理表面金属处理等。
金属热处理的质量是非常重要的,它直接影响着金属产品的性能和使用寿命。
因此,在金属热处理中,必须采用严格的质量控制技术,对加工过程中的温度变化、温度超标、温度不均匀度以及处理环境进行严格检测,确保金属热处理的质量。
金属热处理工艺是一种重要的工艺,它的作用在机械加工中越来越重要。
如果金属热处理工艺在加工过程中未得到足够重视,将会严重影响机械性能,甚至破坏产品的使用寿命。
因此,在加工中,金属热处理工艺必须得到正确的应用,以便提高金属加工产品的性能,提高产品的质量和使用寿命。
金属热处理和调制的区别
金属热处理和调制的区别
《金属热处理与调制的区别》
金属热处理和金属调制是两种不同的金属加工技术,在金属材料的加工过程中,它们各有各的特点和应用范围。
首先,金属热处理是指通过对金属材料进行加热和冷却过程,改变其晶格结构和性能的方法。
这种技术可以提高金属材料的硬度、韧性、耐磨性等性能,常用于制造工具、零部件等领域。
金属热处理可以分为退火、正火、淬火、回火等不同的处理工艺,每种工艺都有特定的加热温度、保温时间和冷却方式。
而金属调制是指通过改变金属的晶粒大小、形状和分布,来调整金属材料的力学性能和表面性能。
这种技术一般是通过加工变形或压制方法来实现,比如轧制、挤压、拉拔、锻造等工艺。
金属调制可以提高金属的综合性能,如提高强度、韧性、疲劳寿命等。
它常用于航空航天、汽车、船舶等高端制造领域。
因此,金属热处理和金属调制虽然都是用于改变金属材料性能的方法,但其原理和应用范围有所不同。
金属热处理注重对金属结构和性能的改变,而金属调制注重对金属晶粒的控制和调整。
在实际生产中,需要根据不同的金属材料和要求,选择合适的加工方法,以达到理想的效果。
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结构起伏:短程有序的原子集团瞬间出现瞬间消失,这样不断变化着的短程有序的原子集团能量起伏:各微观区域内的自由能并不相同有的高有的低各微观的能量处于的起伏状的状态正温度梯度:是指液相中的温度随与界面的距离的增加而提高的温度分布状况
变质处理:是在浇注前往液态金属中加入形核剂促成形成大量的非均匀晶核来细化晶粒。
固溶强化:在固溶体中,随着溶质浓度的增加,固溶体的强度,硬度提高,而塑性韧性有所下降的现象
扩散退火:也叫均与化退火,是指将铸件加热至低于固相线100-200的温度,进行较长时间保温,使偏元素充分进行扩散,达到成分均匀
选择结晶:也叫异分结晶,是指固溶体合金结晶时所结晶出的的固相成分和液相成分不同,这种结晶出的晶体与母相化学成分不同的结晶成分称为
离异共晶:在先共晶相数量较多而共晶组织甚少的情况下,有时共晶组织中与先共晶相相同的那一相,会依附于先共晶相生长,剩下的另一相则单独存在于晶界处,从而使共晶组织的特征消失,这种两相分离的共晶称为
滑移:晶体的塑性变形是晶体的的一部分相对于另一部分沿某些晶面和晶向发生滑移的结果滑移带:如果将表面抛光的单晶体金属试样进行拉伸,当试样经适量的塑性变形后,在金相显微镜下可以观察到,在抛光的表面上出现许多相互平行的线条,这些线条成为滑移带
滑移系:一个滑移面和此面上的一个滑移方向结合起来组成一个滑移系
多系滑移:两个或更多的滑移系上进行的滑移称为多系滑移,简称多滑移
交滑移:由于晶体取向的改变可能使两个或多个相交的滑移面沿一个滑移方向进行滑移,因而使加工硬化效果逐渐下降,这个过程成为交滑移
加工硬化:在塑性变形过程中,随着金属内部组织的变化,金属的力学性能也产生明显的变化,即随着变形程度的增加,金属的强度,硬度增加,而塑性韧性下降
多变形化:是冷变形金属加热时,原来处在滑移面的位错,通过滑移和攀移,形成与滑移面垂直的亚晶界的过程
再结晶:冷变形后的金属加热到一定温度或保温足够时间后,在原来的变形组织中产生于畸变的新晶粒,性能也发生显著变化,并恢复到冷变形前的水平,
临界变形度:通常把对应于得到特别粗大的晶粒的变形称为
热处理:是将钢在固态下加热到预定的温度,并在该温度下保持一段时间,然后以一定速度冷却到室温的一种热加工工艺
马氏体的正方度:体心正方的马氏体,c轴伸长,而另外两个a轴稍有缩短,轴比c/a称为马氏体转变:钢从奥氏体状态快速冷却抑制其扩散性分解在较低温度下发生的无扩散型相变奥氏体的热稳定化:因冷却缓慢或冷却过程停留引起奥氏体稳定性提高而使马氏体转变滞后的现象叫
奥氏体的机械稳定化:由于奥氏体在淬火过程中受到较大塑性变形或受到压应力而造成的稳定化现象
临界冷却速度:表示过冷奥氏体在连续冷却过程中全部转变为珠光体的最大冷却速度
回火:是将淬火钢加热到低于临界点A1的某一温度保温一段时间,使淬火组织转变为稳定的回火组织,然后以适当方式冷却到室温的一种热处理工艺
回火脆性:有些钢在一定的范围内回火时,其冲击韧度显著下降,这种催化现象叫钢的
退火:是将钢加热到临界点Ac1以上或一下温度,保温后随炉缓慢冷却以获得近于平衡状态的热处理工艺
正火:是将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度,保温以后在空气中冷却得到珠光体类组织淬火:将钢加热到临界点Ac3或Ac1以上一定温度,保温后以大于临界冷却速度冷却得到马氏体或下贝氏体
等温淬火:是将奥氏体化后的工件淬入Ms点以上某温度盐浴中,等温保持足够长时间,使之转变为下贝氏体组织,然后取出在空气中冷却的淬火方法
调质处理:将淬火和随后回火相结合的热处理工艺成为调质处理
淬透性:是指奥氏体化后的钢在淬火时获得马氏体的能力
淬硬性:表示钢淬火时的硬化能力
形变热处理:是将塑性变形和热处理有机结合在一起的一种复合工艺
自扩散:是不伴有浓度变化的扩散,它与浓度梯度无关,只发生在纯金属和均匀固溶体中互扩散:是伴有浓度变化的扩散,它与异类原子的浓度差有关,如在不均匀固溶体中,不同相之间或不同材料制成的扩散偶之间的扩散过程中,异类原子相对扩散,相互渗透,所以又称为异扩散
下坡扩散:是沿着浓度降低的方向进行的扩散,使浓度趋于均匀化
上坡扩散:是沿着浓度升高的方向进行的扩散,即由低浓度向高浓度方向扩散
原子扩散:在扩散过程中晶格类型始终不变,没有新相产生,这种扩散就成为原子扩散
反应扩散:通过扩散使固溶体的溶质组元浓度超过固溶度极限而形成新相过程称为反应扩散。