金属材料热处理要点归纳
金属材料热处理
金属材料热处理简介金属材料热处理是指通过加热和冷却等工艺来改变金属材料的结构和性能的一种方法。
热处理可以提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性和韧性等特性，从而满足特定的工程要求。
本文将介绍金属材料热处理的基本原理、常用方法和应用领域。
基本原理金属材料的性能主要受其晶体结构和组织状态的影响。
热处理通过改变金属材料的晶体结构和组织状态来改善其性能。
常见的金属材料热处理方法包括退火、淬火、回火和时效等。
•退火：将金属材料加热到一定温度保温一段时间后缓慢冷却。
退火可以消除材料内部的应力和组织缺陷，使材料变得柔软和韧性增加。
•淬火：将金属材料加热到临界温度，然后迅速冷却。
淬火可以使材料迅速形成硬而脆的组织，提高材料的硬度和强度。
•回火：在淬火后将金属材料加热到较低的温度并保持一段时间后冷却。
回火可以减轻淬火过程中产生的应力和脆性，提高材料的韧性和耐腐蚀性。
•时效：将金属材料在较低的温度下长时间保持，使其达到更稳定的状态。
时效可以进一步改善材料的硬度、强度和耐腐蚀性。
常用方法退火退火是金属材料热处理中最常用的一种方法。
根据材料的需求不同，退火可以分为完全退火、球化退火和油墨退火等。
•完全退火：将金属材料加热到其临界温度以上，保温一段时间后冷却到室温。
完全退火可以降低金属材料的硬度和强度，提高其韧性和延展性。
•球化退火：将金属材料加热到其临界温度以上，保温一段时间后冷却到室温。
球化退火可以改善材料的塑性和加工性能，使其更容易进行成型和加工。
•油墨退火：将金属材料加热到临界温度以上，然后快速冷却到低温，再将其加热到较低温度进行保温一段时间后冷却。
油墨退火可以提高材料的硬度、强度和耐腐蚀性。
淬火和回火淬火和回火常常一起进行，以获得所需的材料性能。
淬火可以使材料快速形成硬而脆的组织，而回火可以减轻淬火过程中产生的应力和脆性。
•全淬火：将金属材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却。
全淬火可以使材料达到最大的硬度和强度。
•部分淬火：将金属材料加热到临界温度以上，然后将其冷却到特定温度进行保温一段时间后冷却。
金属材料热处理工艺注意事项
金属材料热处理工艺注意事项
金属材料热处理工艺是提高材料性能非常重要步骤，在操作过程中的好多细节往往不被引起重视，导致材料性能不达标寿命下降。
一：材料本身的要求：
1.材料表面必须干净无油渍。
2.材料严格探伤无开裂及疏松。
二：热处理炉的要求：
1.热处理炉温控精确防止大的误差。
2.如果是卧式炉要求炉底必须平整加垫导热层。
3.对特殊要求高温容易氧化的材料必须选择真空热处理炉。
4.温度超过1000℃最好选择硅碳棒加热炉。
5.对工件要求直线度的要选择井式炉。
6.以及其他特殊工艺要求的热处理炉如：渗碳炉等。
三：热处理工艺中细节控制：
1.升温速率的选择与保温时间控制：每分钟控制在10~20℃的升温速度，保温时间与工件大小壁厚吻合即可。
2.冷却方式的确定;空冷或随炉冷却，空冷的注意冷却空间大小的选择。
水冷的注意出炉入水时间（不超过10秒入水）。
冷却水温始终不超过38℃。
油冷要选择合适的淬火硬化油。
3.对特殊要求的工艺要严格工艺要求执行如：冰水冷却，液氮深冷等。
4.出炉过程中炉温及散热控制防止炉温快速下降导致工件失效。
以上是个人工作中发现并予以解决的问题及事项，朋友们有更好的见解及建议请多指教，谢谢1。
金属材料热处理基础知识大全，附详细热处理工艺
金属材料热处理基础知识大全，附详细热处理工艺热处理是指通过对工件的加热、保温和冷却，使金属或合金的组织结构发生变化，从而获得预期的性能(如机械性能、加工性能、物理性能和化学性能等)的操作工艺称为热处理。
工件热处理的目的是通过热处理这一重要手段，来改变(或改善)工件内部组织结构，从而获得所需要的性能并提高工件的使用寿命。
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。
这些过程互相衔接，不可间断。
加热是热处理的重要工序之一。
1、金属热处理工艺基本知识热处理过程中4个重要因素：在热处理时，因工件的大小不同，形状不同，材料的化学成分不同，所以在具体热处理过程中，要用不同的加热速度、最高的加热温度、保温时间和冷却速度。
通常把加热速度、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：球化退火将共析钢或过共析钢加热到Ac1 +20～30℃，保温适当时间后缓慢冷却的热处理工艺称为球化退火。
目的：降低硬度，改善切削加工性能；形成球状珠光体，为后面的淬火作组织准备。
扩散退火将工件加热到略低于固相线温度，保温后缓慢冷却的热处理工艺称为扩散退火。
目的：消除成份偏析。
去应力退火将工件加热到Ac1以下某一温度，保温后随炉冷却的热处理工艺称为去应力退火。
目的：消除铸、锻、焊的内应力。
分级淬火法将加热的工件在Ms点附近的盐浴或碱浴中淬火，然后取出缓冷的淬火方法。
其特点是显著减少淬火变形与开裂，是用于截面尺寸较小淬透性较高的钢件。
等温淬火将加热工件在稍高于Ms点附近温度的盐浴或碱浴中冷却并保温足够时间而获得下贝氏体组织的淬火方法。
其特点是工件具有良好的综合力学性能，一般不必回火。
多用于形状复杂和要求较高的小件。
金属材料热处理方法有几种
金属材料热处理方法有几种？各有什么特点？金属材料热处理方法有退火、谇火及回火，渗碳、氮化及氰化等。
(1) 退火处理退火处理按工艺温度条件的不同，可分为完全退火、低温退火和正火处理。
①完全退火是把钢材加热到Ac3 (此时铁素体开始溶解到奥氏体中，指铁碳合金平衡图中Ac3，即临界温度）以上20〜30℃，保温一段时间后，随炉温缓冷到400〜500(，然后在空气中冷却。
完全退火适用于含碳量小于0.83%的铸造、锻造和焊接件。
目的是为了通过相变发生重结晶，使晶粒细化，减少或消除组织的不均匀性，适当降低硬度，改善切削加工性，提高材料的韧性和塑性，消除内应力。
② 低温退火是一种消除内应力的退火方法。
对钢材进行低温退火时.先以缓慢速度加热升温至500〜600匸，然后经充分的保温后缓慢降温冷却。
低温退火（消除内应力退火）主要适用于铸件和焊接件，是为了消除零件铸造和焊接过程中产生的内应力，以防止零件在使用工作中变形。
采用这种退火方法，钢材的结晶组织不发生变化。
③ 正火是退火处理中的一种变态，它与完全退火不同之处在于零件的冷却是在静止的空气中，而不是随炉缓慢降温冷却。
正火处理后的晶粒比完全退火更细，增加了材料的强度和韧性，减少内应力，改善低碳钢的切削性能。
正火处理主要适合那些无需调质和淬火处理的一般零件和不能进行淬火和调质处理的大型结构零件。
正火时钢的加热温度为753〜900°C。
(2) 淬火及回火处理淬火可分整体淬火和表面淬火，淬火后的钢一般都要进行回火。
回火是为了消除或降低淬火钢的残余应力，以使淬火后的钢内纟且织趋于稳定。
钢材淬火后为了得到不同的硬度，回火温度可采用几种温度段。
① 淬火后低温回火目的是为了降低钢中残余应力和脆性、而保持钢淬火后的高硬度和耐磨性，硬度在HRC58〜64范围内。
适合于各种工具、渗碳零件和滚动轴承。
回火温度为150〜250匸。
② 淬火后中温回火目的是为了保持钢材有一定的韧性、在此基础上提高其弹性和屈服极限。
金属材料热处理基础知识
热处理定义：钢的热处理就是利用钢在固态范围内的加热、保温和冷却，以改变其内部组织，从而获得所需要的物理、化学、机械和工艺性能的一种操作。
热处理目的：1、消除毛坯中的缺陷，改善工艺性能，为切削加工或热处理做组织和性能上的准备。
2、提高金属材料的力学性能，充分发挥材料的潜力，节约材料延长零件使用寿命。
加热温度、保温时间和冷却方式是热处理最重要的三个基本工艺因素。
退火1、定义：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接近平衡状态组织的热处理工艺。
2、目的：降低硬度，均匀化学成分、改善切削加工性能和冷塑性变形性能、消除或减少内应力、为零件最终热处理准备合适的内部组织。
3、分类球化退火：为使工件中的碳化物球状化而进行的退火。
去应力退火：为去除工件塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力及铸件内存在的残余应力而进行退火。
正火1、定义：将钢材或钢件加热到一定温度，保温适当时间，使之完全奥氏体化，然后在空气中冷却，以得到珠光体组织的热处理工艺。
2、目的：改善切削性能，消除毛坯内应力，细化晶粒、提高硬度、获得比较均匀的组织和性能。
退火和正火的区别退火和正火属于预备热处理工艺，对于含碳量相同的工件，正火后的强度和硬度要高于的退火的。
例如：含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢，为降低硬度便于切削加工采用退火处理；含碳量低于0.3%的低碳钢和低合金钢，为避免硬度过低切削时粘刀，而采用正火适当提高硬度。
一般用于锻件、铸件和焊接件。
退火一般安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行。
渗碳1、定义：为提高工件表层的含碳量并在其中形成一定的碳含量梯度,在渗碳炉中将低碳钢在渗碳介质中加热、保温,使碳原子渗入工件表面，然后进行淬火的化学热处理工艺。
2、目的：使低碳钢的表面层含碳量增加到0.85～1.10%，然后再经淬火、低温回火处理以消除应力和稳定组织，使钢件表面层具有高硬度(HRc56～62)，增加耐磨性及疲劳强度等。
金属材料及热处理知识(整理版)
硬度金属抵抗更硬物体压入表面的能力，称为硬度。
硬度是反映金属材料局部塑性变形的抵抗能力。
根据试验方法和测量范围的不同，硬度可分为布氏、洛氏、维氏等几种。
1、布氏硬度（HB）布氏硬度是用淬火硬化后的钢球（直径有：2.5、5、10毫米三种）作为压印器，以一定的压力P压入被测金属材料表面，这时在被测金属材料表面留下压坑。
根据压坑面积的大小，可用下式计算出布氏硬度值，用符号HB表示为HB=P/F（公斤/毫米2）式中P——钢球所加的负荷（公斤）；F——压坑面积（毫米2）。
布氏硬度是用单位压坑面积所受负荷的大小来表示的。
一般硬度值都不需要经过计算，在生产中用放大镜测出压坑直径，再根据压印器钢球直径D和压力负荷P直接查表，便可得出HB的值。
布氏硬度在标注时不写单位，如HB=212。
测量不同金属材料时所用的压印器和负荷等标准，也可以查表。
用布氏硬度法测得的硬度值准确，因为压坑大，不会由于表面不平或组织不均匀而引起误差。
但压坑太大有损表面，所以布氏硬度一般不宜作成品检验，只适合测量硬度不高的原材料，如毛坯、铸件、锻件、有色金属及合金等。
2、洛氏硬度（HR）洛氏硬度法是用金刚石做的呈120°的圆锥体，或直径为1.58毫米的淬火钢球，作为压印器，在一定的负荷下压入金属表面，根据压坑的深浅来测量金属材料的硬度，（根据压坑深度）可把硬度数值从表盘上直接读出来。
根据测量硬度范围不同，洛氏硬度可分为HRA、HRB、HRC三种。
它们的适用范围与压印器、负荷的选定可根据下表查出，洛氏硬度的选用标准洛氏硬度没有单位，测量方法简单，压坑小，不影响零件表面质量，测量硬度范围广，但不如布氏硬度精确度高。
HRA适宜测量高硬度材料；HRB适宜测量有色金属及硬度低的材料；HRC适宜测量淬火、回火后的金属材料。
3、维氏硬度（HV）维氏硬度试验的原理与布氏硬度法相似，只不过它的压印器是136°的四棱锥金刚石，以一定的负荷压入平整的试样表面，然后测出四棱锥压坑的对角线长度d，算出压坑面积F，用单位面积所受负荷的大小来表示维氏硬度值，即HV= P/F（公斤/厘米2）维氏硬度测量精确、硬度测量范围大，尤其能很好地测量薄试样的硬度。
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At 1148 C :
LC
Fe3C + AE
(eutectic reaction)
At 727 C :
AS
Fe3C + FP
(eutectoid reaction)
金属材料热处理
固态相变的特征:
相变阻力:界面能 应变能
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片状珠光体：
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粒状珠光体：
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3、回火组织 回火马氏体：淬火马氏体是一种亚稳组织，因此淬火钢必须经过回火才能使用。 钢淬火后经过低温回火，其金相组织形态仍具有马氏体针状特征。经侵蚀后颜 色比淬火马氏体要深故呈黑针马氏体。在放大倍低时看不见针状特征，只看见 基体上分布一些粒状碳化物。基体一片黑色。 回火索氏体：钢淬火后经过高温回火后获得的组织，其金相组织特征，原马氏 体针状形态已经消失，形成小颗粒状分布铁素体基体上，这种组织为调质组织。
金属材料热处理的重要知识点
一:珠光体类型组织有哪几种？他们形成条件、组织形态和性能方面有何不同？答：珠光体分为片状主珠光体和粒状珠光体两种组织形态，前者渗碳体呈片状，后者呈粒状。
它们的形成条件，组织和性能不同。
1、片状珠光体的形成，同其他相变一样，也是通过形核好和长大两个基本过程进行的。
由Fe-Fe3C相图可知，Wc=0.77%的奥氏体在近于平衡的缓慢冷却条件下形成的珠光体是由渗碳体和铁素体组成的片层相间的组织。
在较高奥氏体化温度下形成的均匀奥氏体于A1-500℃之间温度等温时也能形成片状珠光体。
根据片间距的大小，可将珠光体分为三类。
在A1-650℃较高温度范围内形成的珠光体比较粗，在片间距为0.6-1.0um，称为珠光体，通常在光学显微镜下极易分辨出铁素体和渗碳体层片状组织形态。
在650-600℃温度范围内形成的珠光体，其片间距较细，约为0.25-0.3um，只有在高倍光学显微镜下才能分辨出铁素体和渗碳体的片层形态，这种细片状珠光体有称作索氏体。
在600-550℃更低温度下形成的珠光体，其片间距极细，只有0.1-0.15um。
在光学显微镜下无法分辨其层片特征而呈黑色，只有在电子显微镜下才能区分出来。
这种极细的珠光体又称为托氏体。
片状珠光体的力学性能主要取决于珠光体的片间距。
共析钢珠光体的硬度和断裂强度均随片间距的缩小而增大。
片状珠光体的塑性也随片间距的减小而增大。
2、粒状珠光体组织是渗碳体呈颗粒状分布在连续的铁素体基体中。
粒状珠光体组织即可以有过冷奥氏体直接分解而成，也可由片状珠光体球化而成，还可以由淬火组织回火形成。
与片状珠光体相比，粒状珠光体的硬度和强度较低，塑性和韧性较好。
二:贝氏体类型组织有哪几种？它们在形成条件、组织形态和性能方面有何不同？答：在贝氏体区较高温度范围内（600-350℃）形成的贝氏体叫上贝氏体，在较低温度范围内（350℃-Ma）形成的贝氏体叫下贝氏体。
上贝氏体形成温度较高，铁素体晶粒和碳化物颗粒较粗大，碳化物呈短杆状平行分布在铁素体板条之间，铁素体和碳化物分布有明显的方向性。
金属材料的热处理技术
金属材料的热处理技术热处理是金属加工中的一项重要工艺，通过控制材料的温度和冷却速率，可以改善材料的机械性能和耐腐蚀性能。
本文将介绍几种常见的金属材料热处理技术及其应用。
1. 固溶处理固溶处理是指将金属材料加热至其固溶温度，使固态溶质原子溶解于晶格中，随后迅速冷却固定溶质原子的位置。
固溶处理可以提高金属的韧性和延展性，并改善材料的热稳定性。
常见的固溶处理方法包括快速淬火和退火。
2. 淬火处理淬火是将金属材料加热至其临界温度以上，并迅速冷却至室温，以获得高硬度和高强度的材料。
常用的淬火介质包括水、油和空气。
淬火处理能够增强金属的硬度和强度，但会降低其韧性。
因此，在实际应用中，需要根据具体要求进行适当的回火处理，以平衡硬度和韧性。
3. 回火处理回火是将淬火材料加热至较低的温度，并保持一段时间后冷却。
回火处理可以消除淬火过程中产生的内应力，并提高材料的塑性和韧性。
回火温度和时间的选择对于材料的性能具有重要影响，需要根据具体材料进行调整。
4. 热轧处理热轧是指将金属材料加热至较高温度，随后通过辊压等方式进行塑性变形。
热轧处理可以改变金属的晶粒结构和形状，提高材料的强度和塑性。
热轧处理通常用于生产板材、线材和型材等。
5. 等温处理等温处理是指将金属材料加热至其临界温度，在该温度下保持一段时间后冷却。
等温处理能够改善金属的晶格结构，提高材料的强度和韧性。
常见的等温处理方法包括时效处理和孪生处理。
6. 淬蓝处理淬蓝处理是指将金属材料经过淬火后，再进行加热，使其表面出现深蓝色的氧化膜。
淬蓝处理可以提高金属材料的表面硬度和耐磨性，常用于制造工具和刀具等。
7. 焊后热处理在金属焊接之后，常常需要对焊接区域进行热处理，以消除焊接过程中产生的应力和组织不均匀性。
常见的焊后热处理方法包括应力消除退火和再结晶退火。
总结起来，金属材料的热处理技术是一项关键的加工工艺，可以显著改善材料的性能，提高其在工程应用中的可靠性和耐久性。
常用金属材料及热处理知识
常用金属材料及热处理知识金属材料是工业生产中最常用的材料，包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。
这些金属材料都具有良好的机械性能、电导性能、导热性能和成形性能，因此在各个行业中得到广泛应用。
下面主要介绍常用金属材料及其热处理知识。
1.钢铁钢铁是最常用的金属材料，包括碳钢和合金钢两种。
碳钢中碳含量较低，一般在0.1%-0.3%之间，适用于一般工程材料的制造；合金钢中包含一定数量的合金元素，如铬、镍、钒等，通过合金元素的添加可以提高钢的硬度、强度和耐磨性能。
热处理：钢的热处理包括退火、正火、淬火、回火等工艺。
退火可以消除应力和改善材料的韧性；正火可以提高材料的硬度和强度；淬火可以使钢材具有高硬度和耐磨性；回火可以降低淬火后的脆性，提高韧性。
2.不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的铁基合金材料，主要成分为铁、铬、镍等元素。
不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和良好的机械性能，广泛应用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等高要求的领域。
热处理：不锈钢的热处理主要包括退火和固溶处理。
退火可以去除不锈钢中的应力，改善材料的硬度和韧性；固溶处理可以提高不锈钢的硬度和强度。
3.铝合金铝合金是一种轻量化的金属材料，具有良好的导热性能、导电性能和可加工性能。
铝合金可以通过添加合金元素如铜、锌、锰等来改变材料的性能，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
热处理：铝合金的热处理主要包括固溶处理和时效处理。
固溶处理可以提高铝合金的硬度和强度；时效处理可以提高材料的抗拉强度和硬度。
4.铜合金铜合金具有良好的导电性能、导热性能和耐腐蚀性能，广泛应用于电子、电器、交通等领域。
铜合金通过添加合金元素如锡、锌、铝等来改变材料的性能。
热处理：铜合金的热处理主要包括退火和固溶处理。
退火可以消除应力、改变晶粒结构；固溶处理可以提高材料的强度和硬度。
综上所述，金属材料是工业生产中最常用的材料之一，包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。
这些金属材料具有良好的机械性能、导电性能、导热性能和成形性能，可以通过热处理来改变材料的性能。
金属材料及热处理崔振铎知识总结
金属材料及热处理崔振铎知识总结
1.金属材料的分类
金属材料可分为常见金属、合金和特种金属三类。
常见金属包括铁、铜、铝、锡等，合金则是两种或两种以上金属混合而成，特种金属则具有
特殊性能和用途，如镍基高温合金、钛合金等。
2.热处理方法
崔振铎提到了几种常见的热处理方法，包括退火、正火、淬火和回火等。
退火是将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却，以改善材料的机
械性能和组织结构；正火是将金属材料加热至一定温度，然后以适当速度
冷却，使金属材料获得一定硬度和强度；淬火是将金属材料加热至一定温度，然后以较快速度冷却，以获得高硬度和高强度；回火是在淬火后将金
属材料加热至较低温度，然后冷却，目的是降低硬度和强度，改善材料的
韧性和塑性。
3.金属材料的应用
崔振铎指出，金属材料广泛应用于工业制造、建筑、航空航天等领域。
其中，铁和铁合金在工业制造中被大量使用，如用于制造机械零件、汽车
零部件等；铜和铜合金常用于制造电线、电缆和电子器件等；铝和铝合金
则被广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑领域。
4.金属材料的组织与性能
崔振铎强调了金属材料的组织对其性能的决定作用。
金属材料的组织
包括晶体结构、晶粒大小和晶界等方面。
晶体结构决定了金属材料的力学
性能和导电性能，晶粒大小则决定了金属材料的韧性和塑性，晶界则对金属材料的断裂韧性和疲劳寿命有重要影响。
总的来说，金属材料及热处理是材料工程领域中不可或缺的内容，通过适当的热处理方法可以改善金属材料的性能和组织结构，从而满足特定的工程需求。
崔振铎的知识总结对于金属材料及热处理的理解和应用具有重要的指导意义。
金属材料与热处理总结
金属材料与热处理总结金属材料是工程领域中最常用的材料之一，其性能和用途很大程度上取决于其热处理过程。
热处理是通过控制金属材料的温度、时间和冷却速率来改变其内部结构和性能的工艺。
本文将对金属材料的热处理方法和效果进行总结，以期为工程实践提供参考。
首先，我们来谈谈金属材料的热处理方法。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。
退火是将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却至室温，以消除内部应力和改善塑性。
正火是将金属材料加热至适当温度，然后在空气中冷却，以提高硬度和强度。
淬火是将金属材料加热至临界温度，然后迅速冷却至室温，以获得高硬度和强度。
回火是将淬火后的金属材料重新加热至适当温度，然后进行缓慢冷却，以降低硬度和提高韧性。
其次，我们来探讨金属材料热处理的效果。
热处理可以显著改变金属材料的组织结构和性能。
通过退火，金属材料的晶粒得以细化，内部应力得以消除，从而提高其塑性和韧性。
通过正火，金属材料的碳化物颗粒得以析出，晶粒得以再结晶，从而提高其硬度和强度。
通过淬火，金属材料的组织得以马氏体化，从而获得极高的硬度和强度。
通过回火，金属材料的马氏体得以转变，内部应力得以释放，从而平衡硬度和韧性。
最后，我们需要注意的是金属材料的热处理过程中需要严格控制温度、时间和冷却速率。
温度过高或时间过长会导致晶粒长大，从而降低金属材料的性能；冷却速率过快会导致金属材料产生裂纹或变形。
因此，在实际工程中，需要根据金属材料的具体成分和要求，合理选择热处理方法和工艺参数，以获得最佳的性能和效果。
总之，金属材料的热处理是工程领域中不可或缺的工艺之一，通过合理的热处理方法和工艺参数，可以显著改善金属材料的性能和用途。
因此，在工程实践中，我们需要深入理解金属材料的热处理原理和方法，灵活运用于实际生产中，以满足不同工程需求。
章工程材料基础知识金属材料学及热处理复习重点
含有4个原 子体积组成。
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面心立方晶格
. 密排六方晶格 hexagonal closepacked lattice
特点：硬度高、
脆性大。如： 锌(Zn) , 镁(Mg), 镉(Cd)等金属。
a=b＜c
. 晶格致密度
——原子排列的紧密程度。
致密度=—原—子体—积— =
晶胞体积
——43a—π3 —r3
原子半径 r =
3 4
a
第3页/共9页
C
b a
结果：体心=0.68 面心=0.74 六方=0.74
2.实际晶体的结构 单晶体：原子从一个核心按同一方向进行排列生长而
成的晶体
多晶体：由不同方位的单晶体组成的晶体
第4页/共9页
金属的实际晶体结构
（一）、多晶体结构
晶粒
由多个单晶粒组成的晶体为多晶体
晶界
二、金属的晶体结构
Байду номын сангаас
1、常见的晶格类型 . 体心立方晶格 body—centered cubic lattice
特点：b 较好。
如：＜912℃ Fe, Cr, Mo, V等。
含有2个原 子体积组成。
体心立方晶格
. 面心立方晶格 face—centered cubic lattice
特点： 较好。
如： ＞912℃ Fe , Cu, Al 等金属。
2、线缺陷 ：在晶 格中呈线状分布的 缺陷。↗↗，↘↘
刃型位错
线缺陷
3、面缺陷：呈 面状分布的缺 陷。↑↑ ，↓↓
晶界
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面缺陷
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感谢您的观看！
第9页/共9页
通常：钢铁材料晶粒尺寸 为 0.1～0.001mm ◆ 显微组织：在显微镜下观 察到其形态、大小、分布不同 的组成物。
金属材料与热处理资料
易切削钢也是结构钢的一种。其特
点是易于切削加工。这种材料适用于自 动机床上加工。它是向钢中加入一种或 几种易生成脆性夹杂物的元素(硫和磷 等)，使钢中形成有利于断屑的夹杂物， 从而改善了钢的切削加工性能。
一．合金钢牌号的表示方法
合金结构钢的牌号是采用“二位数字+化学元素 符号+数字”的方法来表示的。前面的数字表示 钢的碳的平均质量分数的万分之几，合金元素直 接用化学元素符号表示，后面的数字表示合金元 素平均质量分数的百分之几。凡合金元素平均质 量分数ωMe <1．5％时，牌号中只标明元素， 一般不标明质量分数；如果平均质量分数ωMe ≥1．5％、2．5％、3．5％……则相应地以2、 3、4……等表示。如果为高级优质钢，则在钢 号后加“A”。例如：
四、钢的表面处理
在生产实际中，许多零件和工具为了 防止其使用时，表面产生腐蚀及增加表 面的美观，常对其进行适当的处理，使 零件和工具的表面生成一层均匀而致密 的氧化膜。这不仅提高了表面的抗蚀性 能，而且氧化膜所具有的光泽也增加了 美观。目前常用的表面处理方法有氧化、 发黑和磷化等。
合金钢
合金钢就是在碳素钢的基础上，为了改 善钢的性能，在冶炼时有目的地加入一 些元素的钢，加入的元素称合金元素。 合金钢常用的合金元素有锰、硅、铬、 镍、钨、钒、钛、硼、稀土等。
(2)渗氮是使化学介质分解出的活性氮 原子，渗入工件表层形成氮化层的热处 理工艺方法。渗氮后的工件表面生成的 渗氮物，由于结构致密，硬度高，所以 能抵抗化学介质的侵蚀并具有比渗碳更 高的表面硬度、耐磨性、热硬性和疲劳 强度，不再需要淬火强化。
目前，常用的渗氮方法是气体渗氮， 气体渗氮用钢以中碳合金钢为主，使用 最广泛的钢为38CrMoAlA。
金属材料热处理
金属材料热处理介绍金属材料热处理是一种通过控制金属材料的温度和时间来改变其组织结构和性能的过程。
热处理可以使金属材料具有更优良的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性，从而满足不同工程应用的需求。
本文将介绍金属材料热处理的基本原理、常见热处理工艺以及热处理后金属材料的性能改变。
基本原理金属材料在加热到一定温度时，其晶格结构会发生改变，原子间距离增大，原子扩散增强。
通过控制加热温度和加热时间，可以使金属材料转变为不同的晶体结构，从而改变其性能。
金属材料的晶体结构分为几种，常见的有： - 面心立方结构（FCC） - 体心立方结构（BCC） - 六方最密堆积结构（HCP）常见热处理工艺1. 退火退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温的热处理工艺。
退火可以消除金属材料的内部应力、改善其塑性和韧性，并使其晶粒尺寸增大。
常见的退火工艺有： - 全退火：将金属材料加热到高温，保持一段时间后，缓慢冷却。
-等温退火：将金属材料加热到高温，保持一段时间后，快速冷却到较低温度，再保持一段时间后缓慢冷却。
- 正火退火：将金属材料加热到一定温度，然后冷却至室温。
硬化是通过加热金属材料到一定温度，然后迅速冷却的热处理工艺。
硬化可以使金属材料的晶粒细化，增加其强度和硬度。
常见的硬化工艺有： - 马氏体转变（MART）：将金属材料加热到临界温度，然后迅速冷却至室温，使其形成马氏体结构。
马氏体具有高硬度，但脆性较高。
- 固溶处理：将合金材料加热到固溶温度，然后在空气中迅速冷却。
固溶处理可以使合金的溶剂中形成固溶体，提高其强度和硬度。
3. 淬火淬火是将金属材料加热到临界温度，然后迅速冷却至室温的热处理工艺。
淬火可以产生高强度和高硬度的组织结构，但会增加金属的脆性。
因此，淬火后常需要进行回火处理来降低脆性并提高韧性。
常见的淬火工艺有： - 水淬：将金属材料放入水中冷却。
- 油淬：将金属材料放入油中冷却。
- 气体淬：将金属材料放入气体中冷却。
金属材料与热处理 -回复
金属材料与热处理-回复
金属材料是指具有金属特性的材料，如金、银、铜、铁、铅、锡、锌等。
这些材料具有良好的导电性、导热性、可塑性和耐腐蚀性等特点，广泛应用于制造汽车、飞机、建筑材料、家具、电器等领域。
热处理是指通过加热和冷却来改变金属材料的物理和力学性能的一系列过程。
它可以改善金属的强度、硬度、韧性、延展性、抗腐蚀性等性能，使其更适合各种工业应用。
常见的金属材料热处理包括：
1. 等温退火：将金属材料加热至一定温度并保持一段时间，然后缓慢冷却。
通过这种方式可以改善材料的韧性和延展性。
2. 硬化淬火：将金属材料先加热至高温，然后快速冷却。
这种方法可以提高材料的硬度和强度。
3. 回火：将已经淬火的金属材料再次加热至一定温度，然后缓慢冷却。
这种方法可以消除淬火时产生的应力，同时使材料更具韧性。
4. 焊接：通过加热、熔化、冷却等过程进行材料的焊接，将不同的材料组合成一个整体结构。
金属材料热处理是制造业中非常重要的工艺，正确的热处理能够保证材料的质量和性能，避免产品的失效和事故发生。
金属材料热处理要点归纳
金属力学性能：强度：材料抵抗变形和断裂的能力。
弹性变形阶段指标（比例极限、弹性极限、弹性模量）塑性阶变形段指标（微量塑性伸长应力、抗拉强度、断裂强度）发生0.2%塑性伸长应力即为微量塑性伸长应力，亦称屈服强度。
塑性：材料断裂前发生塑性变形的能力。
指标（断后伸长率、断面收缩率）韧性：材料吸收变形功和断裂功的能力。
指标（冲击功、韧脆转变温度、断裂韧度）硬度：表征材料软硬程度的性能指标。
耐磨性：材料抵抗磨损的性能。
金属材料的工艺性能：热处理是提高材料苏星和韧性的重要手段。
金属通过铸造、焊接、塑型加工和切削加工成型；通过热处理改变组织和性能及应力状态。
金属的流动性是影响金属充型能力的主要因素之一，对铸件产生很大影响。
金属的焊接性与金属成分有较大关系。
对钢而言，碳的质量分数越小焊接性能越好。
塑型加工方法有锻造、冲压、轧制、冷拔等。
低强度高塑性的金属材料具有较好的塑型加工性能。
切削加工方法有车、铣、刨、磨等。
强度太高切削加工困难，塑性太高易粘刀。
热处理三个阶段：加热、保温、冷却热处理五要素：加热介质、加热速率、加热温度、保温时间、冷却速率正火：将钢加热到Ac3或Ac cm以上30-50℃，保温一定时间使之完全奥氏体化后，在空气中冷却得到珠光体类型组织的热处理工艺。
作用：对低碳钢而言：可用正火作预先热处理，提高硬度改善切削加工性能。
对中碳钢而言：可代替调质处理作为感应加热表面淬火的预处理。
细化晶粒、均匀组织、消除内应力。
对性能要求不高的普通结构件：可代替调质处理作为最终热处理。
对于大型锻件：正火后700℃高温回火防止变形和开裂。
对过共析钢而言：可消除网状碳化物。
退火：将钢加热到临界温度Ac1以上或以下，保温一段时间，然后缓慢冷却获得接近平衡组织的热处理工艺。
作用：使组织由非平衡向平衡过度，可均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，消除内应力，稳定工件尺寸，减小变形，降低硬度，提高切削加工性能。
提高塑性，便于冷加工。
金属材料的热处理
4CrW2Si合金工具钢4CrW2Si合金工具钢特性及适用范围：4CrW2Si耐冲击工具用钢，4CrW2Si既可做冷作模具钢，又可做热作模具钢。
4 CrW2Si合金工具钢是在铬硅钢的基础上加入2.00%~2.50%(质量分数)的钨而成的，因而在具有一定淬透性和高温强度同时，在回火状态下可能获得较高的韧性。
主要用于制作高冲击载荷下操作的工具，如风动工具、錾子、冲裁切边复合模、冲模、冷切用的剪刀等冲剪工具，以及部分小型热作模具。
参考对应钢号：我国GB标准钢号是4CrW2Si，日本JIS标准钢号SKS41，美国AISI/SAE标准钢号S1 ，德国标准钢号35WCRV7/45WCRV7。
4CrW2Si合金工具钢化学成份：碳 C ：0.35～0.45硅Si：0.80～1.10锰Mn：≤0.40硫S ：≤0.030磷P ：≤0.030铬Cr：1.00～1.30镍Ni：允许残余含量≤0.25铜Cu：允许残余含量≤0.30钨W ：2.00～2.504CrW2Si合金工具钢力学性能：硬度：退火,217～179HB,压痕直径4.1～4.5mm;淬火,≥53HRC4CrW2Si合金工具钢热处理规范及金相组织：热处理规范：试样淬火860～900℃,油冷。
4CrW2Si合金工具钢交货状态：钢材以退火状态交货。
[1]45号钢,是GB中的叫法,JIS中称为:S45C,ASTM中称为1045,080M46,DIN称为: C45 。
[编辑本段]化学成分含碳（C）量是0.42~0.50%，Si含量为0.17~0.37%，Mn含量0.50~0.80%，C r含量<=0.25%。
[编辑本段]处理方法热处理推荐热处理温度：正火850，淬火840，回火600.45号钢为优质碳素结构用钢,硬度不高易切削加工,模具中常用来做模板,梢子,导柱等,但须热处理。
1. 45号钢淬火后没有回火之前，硬度大于HRC55（最高可达HRC62）为合格。
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金属力学性能：
强度：材料抵抗变形和断裂的能力。
弹性变形阶段指标（比例极限、弹性极限、弹性模量）
塑性阶变形段指标（微量塑性伸长应力、抗拉强度、断裂强度）
发生0.2%塑性伸长应力即为微量塑性伸长应力，亦称屈服强度。
塑性：材料断裂前发生塑性变形的能力。
指标（断后伸长率、断面收缩率）
韧性：材料吸收变形功和断裂功的能力。
指标（冲击功、韧脆转变温度、断裂韧度）
硬度：表征材料软硬程度的性能指标。
耐磨性：材料抵抗磨损的性能。
金属材料的工艺性能：
热处理是提高材料苏星和韧性的重要手段。
金属通过铸造、焊接、塑型加工和切削加工成型；通过热处理改变组织和性能及应力状态。
金属的流动性是影响金属充型能力的主要因素之一，对铸件产生很大影响。
金属的焊接性与金属成分有较大关系。
对钢而言，碳的质量分数越小焊接性能越好。
塑型加工方法有锻造、冲压、轧制、冷拔等。
低强度高塑性的金属材料具有较好的塑型加工性能。
切削加工方法有车、铣、刨、磨等。
强度太高切削加工困难，塑性太高易粘刀。
热处理三个阶段：加热、保温、冷却
热处理五要素：加热介质、加热速率、加热温度、保温时间、冷却速率
正火：将钢加热到Ac3或Ac cm以上30-50℃，保温一定时间使之完全奥氏体化后，在空气中冷却得到珠光体类型组织的热处理工艺。
作用：对低碳钢而言：可用正火作预先热处理，提高硬度改善切削加工性能。
对中碳钢而言：可代替调质处理作为感应加热表面淬火的预处理。
细化晶粒、
均匀组织、消除内应力。
对性能要求不高的普通结构件：可代替调质处理作为最终热处理。
对于大型锻件：正火后700℃高温回火防止变形和开裂。
对过共析钢而言：可消除网状碳化物。
退火：将钢加热到临界温度Ac1以上或以下，保温一段时间，然后缓慢冷却获得接近平衡组织的热处理工艺。
作用：使组织由非平衡向平衡过度，可均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，消除内应力，稳定工件尺寸，减小变形，降低硬度，提高切削加工性能。
提高塑性，便于
冷加工。
淬火：将钢加热到临界点Ac1以上一定温度、保温一定时间(使零件奥氏体化)，然后以适当速度(大于临界冷却速度)冷却获得马氏体或马氏体加贝氏体组织的热处理工艺。
分类：单液淬火、双液淬火、分级淬火（淬火后组织无贝氏体）、等温淬火（淬火后组织有贝氏体）
目的：在工件截面获得所需要的马氏体或下贝氏体组织。
等温淬火：将加热至奥氏体状态的工件淬入温度稍高于Ms点的盐浴中等温，保持足够长时间，使之转变为贝氏体组织，然后取出在空气中冷却的淬火方法。
回火：紧接淬火。
钢件淬硬后再加热到Ac1以下保温一定时间，然后冷却到室温。
目的：稳定组织、减小或消除淬火应力，提高钢的塑性和韧性，获得强度、硬度、塑性和韧性的适当配合。
钢的淬透性：钢在淬火时能够获得马氏体的能力。
钢的淬硬性：钢在理想条件下进行淬火所能达到的最高硬度的能力。
表面淬火：提高零件表面硬度和耐磨性，与适当预先热处理配合以获得较高的疲劳强度和适当韧性。