第2章讲义材料的强化与处理
强化方法课件
该应力场阻碍位错的运动，从而提高马氏体的强度和硬度。
b. 相变强化: 马氏体转变时，在晶体内造成晶格缺陷密度很高的
亚结构。如板条马氏体中高密度的位错、片状马氏体中的孪晶
等，这些缺陷都将阻碍位错的运动，使马氏体得到强化。
c. 时效强化: 马氏体形成以后，在随后的放置过程中，碳和其它
合金元素的原子会向位错线等缺陷处扩散而产生偏聚，使位错
溶质溶剂原子尺寸相差越 大，强化效果越显著
溶质原子类型
1 溶质原子造成球对称的点阵畸 变，其强化约为G/10 2溶质原子造成非球对称的点阵 畸变，其强化约为G的几倍。
3. 第二相强化
概念
当第二相以细小弥散的微粒均匀 分布于基体相中时，将阻碍位错 运动, 产生显著的强化作用。
沉淀强化或 时效强化
如果第二相微粒是通过过饱和 固溶体的时效处理而沉淀析出 并产生强化 。
3. 对热处理强化态使用的合金：控 制加热和冷却工艺参数, 利用相变重 结晶来细化晶粒。
5. 马氏体相变强化
通过钢中的相变获得的马氏体，具有高强度、 高硬度的现象。
5. 马氏体相变强化
马氏体相变强化机制:
a. 固溶强化: 首先是碳对马氏体的固溶强化。过饱和的间隙原子
碳在α相晶格中造成晶格的正方畸变，形成一个很强的应力场，
叫形变胞
金属在塑性变形中产生大量 点阵缺陷（空位、间隙原子、 位错等），使点阵中的一部 分原子偏离其平衡形对金属组织与性能的影响
各向异性
形变强化
形成了纤维组织和变 形织构
变形过程中，位错密度升 高，导致形变胞的形成和 不断细化，对位错的滑移
产生巨大的阻碍作用
2.固溶强化
弥散强化
第二相微粒是通过粉末冶金 方法加入并起强化作用。
高中语文第2章材料的使用与处理第2节材料的有机转化课件新人教版选修文章写作与修改
答案：本文的中心论点是“成功是需要代价的”，作者在 转述材料时形象细致地描写了其中一个小姑娘摘花的场景，强 调和突出了与论点密切相关的信息“每朵花下都有刺”，语言 简洁生动。接着用“生活中，我们都有过类似的境遇”作为过 渡，使材料与观点衔接自然，逻辑严密。文中还多次巧妙地把 转述融入了论证中，如“有的人不能忍受奋斗途中的辛劳，怕 被花刺破手指，望着成功的鲜花，他退却了”，倘有这样一个 人，能够忍受花刺扎入皮肉时的疼痛，那么，他可以摘取自己 心爱的鲜花，这样边叙边议，避免因运用过多的叙述代替必要 的分析说理，显示了作者驾驭材料的高超能力。
我们对学习更是如此，不付出辛勤的汗水就无法得到成功。 “学海无涯苦作舟。”有的人不能忍受奋斗途中的辛劳，怕被 花刺破手指，望着成功的鲜花，他退却了；而有的人，眼睛注 视着成功，用坚忍不拔的毅力做拐杖，忍着困倦、寂寞，忍着 劳累、孤独，用汗水铺成了一条通往成功的道路，虽然举起鲜 花的手已是血迹斑斑，但是，他毕竟成功了。
(2)根据论点的需要来确定转述材料的角度。 议论文中的材料，是用来阐明文章的中心思想的。什么材 料可以用，什么材料不能用，都要根据论文的中心论点来决定。 中心论点一经确定之后，就成了统率一切的东西。材料向例证 转化时，要准确把握其重点，恰当地进行剪裁，剔除与论点无 关的材料，正确选取叙述角度来丰富最能证明论点的内容，即 “取其一点”，强调、突出和扩展与论点有关的方面，使材料 丰富起来，达到有力的论证效果。特别是对自身蕴涵意义丰富 的材料，更要细心斟酌，正确把握诸多因素的细微差异，找准 它与论点关系最密切的一面，让材料与论点高度一致，以增强 事例的指向性和事例的论证力量。
二、材料向议论文转化的基本要求有哪些？ (1)材料的转述应简明扼要，详略得当。 议论文中的事例只是为了论证观点，不可把事例从头到尾 详细叙述一遍，因此，在例证中，既要具体，又要有所侧重， 根据论证观点的需要而决定取舍，做到简明扼要。只要转述的 材料能揭示问题关键，把道理说清楚就行，不必像记叙文那样 作生动、形象的描绘。
高中语文 第2章 材料的使用与处理 3 材料的压缩与扩展课件 新人教版选修《文章的写作与修改》
此具有了不同的艺术感染力。 扩写①以对话描写为主，以阿义扬长而去作结。扩写②以“我”
展开叙述，突出的是环境描写和“我”的心理刻画，最后以“我”对 阿义的蔑视作结，凸显夏瑜的正面形象。扩写③的内容更为丰富，情 节更为生动，几乎是一篇完整的小说。虽然扩写③也是以夏瑜和阿义 的对话为主，但这种对话相对于扩写①而言，人物形象的刻画更为生 动。行文结尾以夏瑜大义凛然的笑声作结，给读者留下丰富的想象空 间。
2．“读后感”写作时如何压缩原材料？
提示：总的讲应该是“按需压缩”。理性思维强的材料就要用“摘 要”方法去压缩，感性认识成分较大的材料就要用“提要”的方法去 压缩；或者按照感受的侧重点对材料进行压缩。
3．什么是“必要信息”“次要信息”“冗余信息”？ 提示：“必要信息”就是必须让读者知道的内容，包括必要的背 景知识和让读者知道的主要内容；“次要信息”指为了读者理解“必 要信息”而提供的辅助性内容；“冗余信息”是指不传递实质性信息 或没有提供新信息的话语。但是，这三者不是固定不变的，此文中的 “必要信息”在另一文中可能就变成了“次要信息”或“冗余信 息”，决定变化的根本因素是写作的需要。
3 新课堂·例文借鉴 一、阅读教材第 37 页“例文借鉴”例文一。结合下文的提示，说 说写作摘要应注意哪些问题。 例文评析 摘要，顾名思义，应是摘取原文要点，而不是对原文情节不加选 择地进行简单的复述，①的原稿，作为“摘要”，其问题显而易见。 文章所复述的内容，并没有突出要点之“要”，却对一些无关紧要的 平凡的内容加以叙述。
在这个基础上，作者才写出了诗句的主要意象“孤舟”和“桅 杆”，最后以“小舟上高高撑起的桅杆显得格外突兀，随着每一个翻 涌的浪头飘摇不定，随时都有被吞没的危险”作结，一语双关。既表 达了环境的险恶，又暗示着主人公杜甫命运的漂泊不定。
高中语文 第2章 材料的使用与处理 第2节 材料的有机转化教师用书 新人教版选修《文章写作与修改》(
2017-2018学年高中语文第2章材料的使用与处理第2节材料的有机转化教师用书新人教版选修《文章写作与修改》编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2017-2018学年高中语文第2章材料的使用与处理第2节材料的有机转化教师用书新人教版选修《文章写作与修改》）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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第二节材料的有机转化清代诗人袁枚的诗句清新自然，自成一格。
他说：“我的诗之所以有自己的风格，绝无古人口气,是我善于向生活中的平凡人学习.连乡村的牧童都是我的老师，我最动人的诗句其实就是他们的言语。
”有一天，袁枚在花园中散步，一位老园丁走过来对他说：“你看霜雪这么大,天气这么寒冷，有些花木却不怕。
这不，梅树全是一身花呀！”袁枚听了很受启发，写出了“月映竹成千个字，霜高梅厚一身花”的动人诗句。
还有一次，和他一块赏梅的老和尚对他说:“梅花开得正盛，可惜你却带不走啊! ”后来袁枚在给朋友送别的诗中写道：“只怜香雪梅千树，不得随身带上船。
"他不就化用了那老和尚的话语吗？袁枚将生活中积累的写作材料，经过艺术化的加工形成了别具一格的诗句，获得后世的赞誉，这个创造的过程就是材料的有机转化。
1．记叙文和议论文对材料的转化有什么不同？【答案】（1）手法不同。
同一材料，借助描写、叙述等手段加以扩展，就成了记叙文；借助简缩、论证等手段，就成了议论文。
（2）侧重点不同.材料在记叙文中是主体，而在议论文中需要提炼压缩，变成一个例证。
材料强化方法
材料强化方法材料强化是指通过一系列的方法和技术，使材料的性能得到提升和改善的过程。
在工程领域中，材料强化是非常重要的，它可以提高材料的强度、硬度、耐磨性等性能，从而使材料在各种工程应用中发挥更好的作用。
下面将介绍几种常见的材料强化方法。
一、热处理强化。
热处理是一种常见的材料强化方法，通过对材料进行加热和冷却，可以改变材料的晶体结构和性能。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火等。
退火可以使材料的晶粒变细，提高材料的韧性和塑性；正火可以提高材料的硬度和强度；淬火可以使材料达到最高的硬度，但同时也会降低材料的韧性；回火可以减轻淬火带来的脆性，提高材料的韧性和强度。
二、表面强化。
表面强化是指通过改变材料表面的化学成分和结构，来提高材料的表面硬度、耐磨性和耐蚀性。
常见的表面强化方法包括渗碳、氮化、氧化、镀层和喷涂等。
渗碳可以在材料表面形成一层碳化物，提高表面硬度；氮化可以在材料表面形成一层氮化物，提高表面硬度和耐磨性；氧化可以在材料表面形成一层氧化物，提高表面的耐蚀性；镀层和喷涂可以在材料表面形成一层保护层，提高表面的耐磨性和耐蚀性。
三、变形强化。
变形强化是指通过对材料进行塑性变形，来提高材料的硬度和强度。
常见的变形强化方法包括冷加工、热加工和等温加工等。
冷加工可以使材料的晶粒变细，提高材料的硬度和强度；热加工可以通过热变形和再结晶来改善材料的组织和性能；等温加工可以在高温下对材料进行塑性变形，提高材料的硬度和强度。
四、合金强化。
合金强化是指通过合金元素的添加，来改善材料的组织和性能。
常见的合金强化方法包括固溶强化、析出强化和形变强化等。
固溶强化可以通过合金元素的固溶来提高材料的强度和硬度；析出强化可以通过合金元素的析出来提高材料的强度和硬度；形变强化可以通过合金元素的形变来提高材料的强度和硬度。
总结。
材料强化是提高材料性能的重要手段，热处理、表面强化、变形强化和合金强化是常见的材料强化方法。
不同的材料和工程应用需要采用不同的强化方法，以达到最佳的性能和效果。
材料的强化与韧化PPT课件
疏。
2021
3.1 金属及合金的强化与韧化
(a)为强相互作用的结果； (b)为弱相互作用的结果 图 由于溶质原子与位错线间相互202作1 用的不同对其可弯曲性的影响
3.1 金属及合金的强化与韧化
若以l和L分别表示两种情况下可以独立滑移的位错段平均长度， F为溶质原子沿滑移方向作用在位错线上的阻力，则使位错运动所 需的切应力可表示为
第3章 材料的强化与韧化
2021
研究材料强韧化的意义
强度和韧性是衡量结构材料的最重要的力学性 能指标。由于新型、先进材料的结构的复杂化、多 样化，加之其昂贵的成本，使得传统的材料设计制 备方法已远远满足不了材料强韧化的要求。换言之， 为了有效地提高材料的强度和韧性，必须对材料的 整体结构进行多组分设计，包括材料组分、微结构、 界面性能和材料制备工艺等。
G b5 42r4
' G
16Kb
3.1 金属及合金的强化与韧化
弹性位错单位长度L的定义示意图
2021
3.1 金属及合金的强化与韧化
铜合金中固溶强化和溶质原子202与1 螺型位错相互作用的关系
3.1 金属及合金的强化与韧化
溶质原子分布示意图
2021
3.1 金属及合金的强化与韧化
3.1.2 非均匀强化
bil(L/l)1/n。若此时外加切应力为c，遂得:
c
i
(
l )1 L
2
位错曲率
Gb 2
L
b i (lFra bibliotek1L) 2
c Gb2c5320(21 lnc)2 溶质浓度
3.1 金属及合金的强化与韧化
铜合金中固溶强化与晶2021 格畸变间的关系
3.1 金属及合金的强化与韧化
高中语文第2章材料的使用与处理第3节材料的压缩与扩展课件新人教版选修文章写作与修改
• 扩展也有两种方法：强化和阐释。相比较二者同样有 着很大的不同：强化基本上不增添什么实质性的新内 容，只是对原材料进行扩充，使之得到突出；阐释需 要对原有信息进行阐发和补充，增添了很多想象的内 容。
• 【例文一】 • ①[原稿](侧重摘要) • 当赵国遭到秦国的急攻，齐国要以“长安君为质，兵 乃出”，赵太后不肯，即使大臣们强谏，她也不答应。 触龙知道后，便用婉转的口气谏赵太后，认为太后 “爱燕后贤于长安君”，太后认为“不若长安君之 甚”。触龙指出事实后强调，真正爱子女的不应该让 他们“位尊而无功，奉厚而无劳，而挟重器多也”， 否则“一旦山陵崩，长安君何以自托于赵？”太后明 白过来了，“为长安君约车百乘质于齐”，齐出了兵。
• 压缩主要有两种方法：摘要和提要。对议论文和说明 文，因为其逻辑性比较强，又特别注重材料的准确性， 所以比较适合摘要；记叙文和其他的文学作品偏重于 感性，所以比较适合提要。我们现在见到的很多的材 料作文从根本上来讲都比较类似于“读后感”的写作， 就是上一节例文二的样式。因此，如果需要利用原材 料作为“始发叙述”或者作为中心例证的话，压缩是 绝对不可少的。
• ③月亮倒映在江面上，随着湍急的波涛浮涌，碎成片 片，怎么也拼不上。在这寂静暗淡的夜晚，小舟上高 高撑起的桅杆显得格外突兀，随着每一个翻涌的浪头 飘摇不定，随时都有被吞没的危险。
• 【名师点评】 这是一个扩展题型。第一部分侧重扩 展了对草与船的景物描写，还添加了对渔灯的想象， 渲染了冷落萧索的环境。接下来侧重了对船与风的描 写，突出了黑暗的强大，有很强的感情色彩。最后侧 重于对江水与船的描写，突出了小船的漂浮不定。既 表达了环境的险恶，渲染了诗人忧伤无奈的心境，又 象征了杜甫命运的艰难。 • 整个片段在深入透彻地对原作进行解读之后，通过细 致的描写与丰富的想象，辅之以生动的语言，为我们 描绘了一个情景交融、形象逼真的画面，完成了一个 细节再现。
材料的使用与处理培训讲义(doc 10页)
材料的使用与处理培训讲义(doc 10页)材料的使用与处理主讲：黄冈中学教师何深一周强化一、一周知识概述（一）从素材到写作内容本节探究的话题是有关原始素材转换的问题，包括两个方面：罗中立的油画《我的父亲》是如何由原始素材转换成作品的?这对我们的写作素材转换教学有什么样的启示?先探究第一个问题，《我的父亲》是怎样产生的。
根据作者自己的介绍，这一素材是作者从“一位守粪的农民”身上发现的，也就是在生活中直接发现的。
表面看来，这带有很大的偶然性，偶然发现，受到触动，迸发灵感，创作出杰作。
但仔细分析一下，我们就会发现问题并不如此简单。
“除了我平常对农民的了解、接触之外”，这话虽然好像不经意地在文章的开头一笔带过，但我们却不能轻易放过去，因为这里很清楚地说出了作者之所以能发现并转换素材的主观原因。
试想，一个与农民从不接触，对农民一点也不了解的人，能对农民有深厚的感情和关注农民的兴趣吗?这样的人即使遇到了相同的农民人物素材，也不太可能由此开始继续观察并在观察中不断调整视角，不断发现“意义”，不断使自己的感性认识向理性认识提升。
倘若如此，这幅画就没有产生的可能了。
所以，这表面的偶然中蕴藏着深层的必然。
这一点，是作者能够敏感地发现素材的至关重要的主观因素，也可以说是作者发现素材必备的心理基础。
具备了这样的心理基础，作者就会带着极大的关爱之心去接触素材，去发掘素材，去发现素材的种种细微之处：“他在雪水中僵硬的动态”，“他呆滞、麻木的神态”，“一双牛羊般的眼睛”，这些就构成了作者对原始素材的“中心印象”；作者“心里一阵猛烈的震动，同情、怜悯、感慨……一起狂乱地向我袭来，杨白劳、祥林嫂、闰土、阿Q……生活中的、作品中的人物都乱糟糟地挤到了眼前”，这说明作者已经受到了深深的触动，感情的波澜涌动起来。
于是，作者迸发出了“要为他们呐喊”的创作冲动。
至此，一部画作即将产生的情感心理基础已经具备了。
但是，“画了守粪农民，以后又画了一个巴山老赤卫队员的农民，最后才画了《我的父亲》”，发现最初素材并受到触动之后，紧接着还需要让自己的原始“触动”不断发酵、蒸馏、过滤，还需要理性认识的不断调整变化，还需要“立意”的不断升华，最后才能创作出理想的作品，才能达到素材转换的完美境界。
材料强化的主要方法及原理
材料强化的主要方法及原理
材料强化的主要方法包括以下几种：
1. 冷加工强化：通过冷加工方式，如冷轧、冷拔等，改变材料的晶粒结构，增强材料的强度和硬度。
原理是通过改变晶粒的形态和排列方式，使材料的位错密度增加，从而提高材料的本构行为。
2. 固溶强化：将一个或多个溶质原子溶解到固溶体中，使固溶体的晶格产生畸变，从而增加材料的抗变形能力。
原理是溶质原子破坏固溶体晶格的完整性，增加位错的形成难度。
3. 相变强化：通过相变反应改变材料的组织结构和性能。
例如固相变形成亚稳相，亚稳相具有较高的硬度和强度。
原理是相变过程中晶界和位错的动力学效应导致材料性能的变化。
4. 织构强化：通过控制材料的晶粒取向和排列，使材料获得相对较高的强度和塑性。
原理是材料的晶体取向决定了其各向异性和织构，织构的优化可提高材料的性能。
5. 粒度强化：通过控制材料的晶粒尺寸，增加晶界的数量和分布，从而提高材料的抗变形能力。
原理是晶界的能量和阻碍位错运动的效应导致材料的强化。
以上方法主要通过改变材料的微观结构和组织来实现材料的强化，从而提高其强度、硬度和耐磨性等性能。
不同的强化方法适用于不同的材料和应用场景，综合运用这些方法可以获得优化的材料性能。
材料强化的主要方法及原理
材料强化的主要方法及原理
材料强化是指通过改变材料的微观结构和化学成分，使其在力学性能、物理性能、化学性能等方面得到提高。
以下是材料强化的主要方法及其原理：
1. 结晶强化：通过控制材料的结晶行为，使晶体排列更加有序，晶界更加清晰，从而提高材料的强度和硬度。
原理是通过晶格的距离和位错的形成，阻碍位错的移动，使材料更加耐用。
2. 勉强性：向基体中引入大小不同的相，使它们在外力作用下发生位移，从而减缓裂纹的扩展速度，提高材料的韧性。
原理是通过位移的能量吸收和裂纹扩展路径的复杂性，增加材料的弹性变形能力。
3. 相界强化：利用多个相之间的相互作用，使材料在力学性能和物理性能方面获得提高。
例如，在合金中添加合适的合金元素，形成强化相，阻碍位错和裂纹的传播，提高强度和韧性。
原理是通过相间的相互作用，引发位错的弯曲和退行，从而增加材料的抗剪强度和抗拉强度。
4. 织构强化：通过改变材料的晶体取向和结构排列，使材料在力学性能和物理性能方面得到提高。
例如，通过冷轧、拉伸等工艺，使晶体产生优势取向，从而提高材料的塑形能力和强度，减少材料的晶界移动。
原理是通过晶体取向的改变，增加材料的晶体间的结合力和内聚力，提高材料的抗拉强度和硬度。
5. 化学强化：通过调整材料的化学成分，改变材料的组织结构
和物理性能，使其达到所需的强化效果。
例如，在硅酸盐陶瓷中添加改性剂，形成稳定的成分和结构，提高材料的耐磨性和耐腐蚀性。
原理是通过化学反应和元素的配比，改变材料的成分和结构，增加材料的力学和化学稳定性。
材料的强化与表面处理
钢的特种热处理
第二节 非金属材料强化与韧化的途径
学习目标： 掌握高分子材料和陶瓷材料的强化原理和强化途径； 了解高分子材料和陶瓷材料的韧化原理。
1
2
1
2
3
4
高分子材料的强化原理
01
02
低碳马氏体钢的强韧化
马氏体时效钢的强韧化
两类典型钢种的强处理
（四）钢的特种热处理 1. 真空热处理 真空是指压强远低于一个大气压（101325Pa）的气态空间。在真空中进行的热处理称为真空热处理，包括真空退火、真空淬火、真空回火及真空化学热处理等 。 真空热处理的作用 1）表面保护作用 2）表面净化作用 3）脱脂作用 4）脱气作用 真空热处理的应用 1）真空退火 2）真空淬火 3）真空渗碳
钢的普通热处理—淬火和回火
2. 钢的淬火和回火 淬火就是将钢件加热至Ac3（对亚共析钢）或Ac1（对共析和过共析钢）以上30～50℃，保温一定时间后快速冷却（一般为油冷或水冷）以获得马氏体（或下贝氏体）组织 回火是将淬火钢重新加热至A1点以下的某一温度，保温一定时间后冷却至室温的一种工艺操作。 根据回火温度及组织的不同，钢的回火可分为： 1）低温回火 150～250℃ 2）中温回火350～500℃ 3）高温回火 500～650℃
第一节 金属材料强化与韧化的途径
学习目标： 了解金属材料强化和韧化的原理； 掌握金属材料强化和韧化的主要方法。
金属材料的强化原理
一、金属材料的强化原理 提高金属强度的途径有两条： 一是完全消除内部的位错和其他缺陷，使其强度接近于理论强度，目前实验室条件可以实现，但实际大量应用还存在技术困难。 二是在金属中引入大量缺陷，以阻碍位错的运动，例如加工硬化、合金强化、细晶强化、马氏体强化、沉淀强化等。
材料强化机制及应用
材料强化机制及应用材料强化机制是指通过改变材料的结构和性质，提高材料的力学性能和耐久性的过程。
材料强化机制具体包括晶体排列、晶体缺陷、相变、析出相形成等。
材料强化技术主要应用于金属、陶瓷、复合材料等材料。
本文将重点介绍常见的金属材料强化机制及其应用。
金属材料强化机制中的晶体排列是指通过控制材料的晶体结构和晶粒大小来增强材料的性能。
晶体排列可以通过变形加工（如冷拔、轧制等）和热处理（如退火、淬火等）获得。
变形加工可以使材料的晶粒细化，从而增加晶界数量，阻碍位错的移动，提高材料的强度。
热处理可以通过控制材料的冷却速率和温度来改变材料的晶体结构，从而提高材料的强度和韧性。
晶体缺陷是材料强化的另一个重要机制。
晶体缺陷包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。
点缺陷是晶体内部的特定位置上缺少原子，包括空位和间隙原子。
点缺陷通过提高材料的位错密度和晶体缺陷密度来增强材料的力学性能。
线缺陷是晶体内部的一维缺陷，包括螺杂和位错。
螺杂是晶体内部的螺旋状缺陷，可以通过控制材料的冷变形和热处理来增强材料的强度和韧性。
位错是晶体中原子排列的错位，可以通过控制材料的变形加工和热处理来增强材料的强度和塑性。
面缺陷是晶体内部的二维缺陷，包括晶界、位错堆积等。
晶界是相邻晶粒的边界，可以通过控制材料的晶粒尺寸和晶界角度来强化材料。
相变是材料强化的另一个重要机制。
相变是指材料从一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程。
常见的相变包括相变、亚相变和析出相。
固溶体相变是指材料中的溶质原子在固溶体晶格中扩散和重新排列的过程，可以通过合金元素的加入和热处理来实现。
亚相变是指材料中的固溶体相分解成两个或多个新的相，从而提高材料的强度和硬度。
析出相是指材料中的固溶体相中形成新的相，可以通过控制材料的冷却速率和温度来实现。
材料强化技术在工程实践中有广泛的应用。
其中，冷变形是常见的材料强化技术之一。
通过冷拔、轧制等冷变形加工过程，可以使材料的晶粒细化，并增加位错密度和晶界密度，从而提高材料的强度和塑性。
第2章 材料的强化与处理.
③球化退火 Ac1
工艺：加热至Ac1+30-50C，保温，炉冷至室温 或 加热保温后冷至 Ar1以下20 C左右等温 而后空冷至室温
组织：球状珠光体（球状渗碳体分布在铁素体 基体上）
目的：降低硬度，改善切削加工性
④均匀化退火
工艺：加热到高温（Ac1、Ac3或Accm+150~250C）
并停留较长时间，使合金元素得到充分扩散，然后 缓慢冷却下来
淬火介质
水、盐（碱）的水溶液——冷却能力强，易得 到M，易变形和开裂， 用于碳钢淬火
油——冷却能力弱，减少变形和开裂，不易淬 透，用于合金钢、碳钢小零件淬火
3）淬火时的内应力
组织应力 热应力 4）常用淬火方法 ▼单液淬火：将钢奥氏体化后放在一种 介质
中冷却到室温 特点：操作简单；
易产生淬火缺陷
应用：碳钢用水淬 合金钢油淬
A1 温度
Ms 时间 Mf
C曲线分析
温 度
1）线
2) 区
550C
3)孕育期
4) 奥氏体等温转变产物
A1
Ms
时间
Mf
(1)高温转变 (A1—550C) A1-650C, A粗珠光体P HRC15 650C-600C, A索氏体S HRC30
600C-550C, A屈氏体T HRC40
温
度
A1
Ms
第2章 材料的强化与处理
• 重点：退火、正火、淬火、回火、表面热处 理的目的、工艺及应用
• 难点：奥氏体在冷却时的转变规律及转变 产物；
2.1 钢的热处理
热处理：将固态金属或合金加热、保温、 冷却， 改变其内部组织，从而获得所要求的 性能的工艺
温 度
保温
临界点温度
金属材料的强化与表面处理
16
化工学院高分子
淬 火
1、定义：淬火是将钢加热到AC1或 AC3以上温度并保温，出 炉快速冷却，使获得马氏体的热处理工艺。 2、淬火的必要性
经过退火或正火的工件只能获得一般的强度和硬度，
对于许多需要高强度、高耐磨条件下工作的零件则必须 淬火与回火处理。
马氏体形成过程示意图
17
化工学院高分子
回 火
1、定义：回火是把淬火后的钢件，重新加热到A1以下某一
温度，经保温后空冷至室温的热处理工艺。
2、目的：淬火钢件经回火可以减少或消除淬火应力，稳定 组织，提高钢的塑性和韧性，从而使钢的强度、硬度和塑 性、韧性得到适当配合，以满足不同工件的性能要求。
因素。常用的介质是煤气和氨气的混合物。
28
化工学院高分子
铝合金的时效强化
29
化工学院高分子
性关系，可用下式表示：
σs＝ σ0+Kd－1/2 …… Hall－Petch公式
细晶强化理论的提出： （1）针对不同常规材料，探索抑制其晶粒长大的办法。
（2）在世界范围掀起了研究纳米材料的狂潮。
可以实现在提高材料强度的同时，也改善材料的塑性 和韧性，获得最佳的强韧性配合。
5
化工学院高分子
固溶强化：
15
合金钢铸锭 及大型铸钢 件或铸件
冷变形加工 的制品 铸、锻、焊、 冷压件及机 加工件
变形晶粒变成 细小的等轴晶 无变化
化工学院高分子
正 火
正火将钢加热到AC3以上温度并保温，出炉空冷至室温
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（1）奥氏体形核 （2）晶核长大 （3）残余渗碳体的溶解 （4）奥氏体均匀化
2.1.2 钢在冷却时的组织转变
奥氏体的冷却方式： 1、等温冷却 2、连续冷却
1、奥氏体的等温转变
以共析钢为例
奥氏体等温转变曲线的建立（金相硬度法）
1）制试样101.5mm 2）将试样奥氏体化 3）将试样分成几组，每组投入不同温度的
③球化退火 Ac1
工艺：加热至Ac1+30-50C，保温，炉冷至室温 或 加热保温后冷至 Ar1以下20 C左右等温 而后空冷至室温
组织：球状珠光体（球状渗碳体分布在铁素体 基体上）
目的：降低硬度，改善切削加工性
④均匀化退火
工艺：加热到高温（Ac1、Ac3或Accm+150~250C）
并停留较长时间，使合金元素得到充分扩散，然后 缓慢冷却下来
淬火介质
水、盐（碱）的水溶液——冷却能力强，易得 到M，易变形和开裂， 用于碳钢淬火
油——冷却能力弱，减少变形和开裂，不易淬 透，用于合金钢、碳钢小零件淬火
3）淬火时的内应力
组织应力 热应力 4）常用淬火方法 ▼单液淬火：将钢奥氏体化后放在一种 介质
热
处 预备热处理：消除热加工缺陷，为以后的冷
理
加工和最终热处理作准备
工
艺 最终热处理：使工件获得使到略高于或略低于临界点（ Ac1、 Ac3 ）某一温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般 随炉冷却），这一工艺过程叫退火
•退火的目的：1、细化晶粒，提高力学性能 2、消除缺陷和内应力，防止工件 的变形和开裂 3、降低硬度，改善切削加工性
加热目的-获得细小奥氏体
钢的奥氏体化：钢中奥氏体的形成过程
1．加热温度的确定
A
温度
A
G
A3
PS Q
Fe
L L+A
E
C
Acm
A1
C%
D L+ Fe3C F
K
Fe3C
加热时 Ac1、Ac3、Accm
Accm Ac3
Ac1
冷却时 Ar1、Ar3、Arcm
Arcm Ar3
Ar1
2、奥氏体化过程
Accm Ac3
精品jing
第2章材料的强化与处理
2.1 钢的热处理
热处理：将固态金属或合金加热、保温、 冷却， 改变其内部组织，从而获得所要求的 性能的工艺
温 度
保温
临界点温度
加热
冷却
热处理工艺曲线
时间
热处理
普通热处理：退火、正火、淬火、回火 表面热处理：表面淬火、 化学热处理
一、转变温2.度1.1 钢在加热时的组织转变
（2）用C曲线近似分析连续冷却转变
V1相当于随炉冷却（退火），它与C曲线交于 700~650C温度范围，估计过冷奥氏体转变为珠光体组 织；V2相当于空冷（正火），它与C曲线交于650~600C， 估计过冷奥氏体转变为细珠光体；V3得到的组织是极细 珠光体；V4先与珠光体转变开始线相割，随后又与Ms 相交，冷却到室温得到的组织是极细珠光体、马氏体、 残余奥氏体；V5不与C曲线相交，奥氏体直接过冷到Ms 以下转变为马氏体；Vcr为将奥氏体全部过冷到Ms以下 转变为马氏体的最小冷却速度，为临界冷却速度
2）合金元素 除Co以外，其他合金元素
溶入奥氏体中均使C曲线右移
2、奥氏体的连续冷却转变
（1）连续冷却转变曲线 Ps： AP开始线 Pf： AP终了线
温 度
Ps
A1
Pf
V1
Ms
V2 时间
Mf
若以V1速度冷却得到珠光体；以V2速度冷却得到细 珠光体和极细珠光体；以V3、V4速度冷却均得到马氏 体。其中V3与Ps线相切，是奥氏体全部过冷到Ms以 下转变为马氏体的最小冷却速度，称为临界冷却速度
（3）过冷奥氏体向马氏体的转变
•马氏体——碳在-Fe中的过饱和固溶体
•晶体结构：C< 0.25%,体心立方晶格 C> 0.25%,体心正方晶格
•形态:板条状马氏体（低碳马氏体） 片状马氏体（高碳马氏体）
•性能：
低碳马氏体：良好综合力学性能 高碳马氏体：硬度、强度高、脆性大
2.1.3 钢的普通热处理
•退火方法：
①完全退火 工艺：Ac3+30-50C，保温，炉冷
组织：F+P
Ac
3
目的：
Ac
1）细化晶粒
2）消除内应力
3）降低硬度，改善切削加工性
②等温退火
等温退火的加热工艺与完全退火相同。但钢经奥氏 体化后，等温退火以较快速度冷却到珠光体转变温 度区间的某一温度，等温一定时间，使奥氏体在等 温中发生珠光体转变，然后又以较快速度（一般为 空冷）冷至室温
目的：消除枝晶偏析
⑤去应力退火 工艺：加热至500-600C，保温，炉冷
组织：原有组织 目的：消除内应力
（2）正火
正火：将工件加热至Ac3或 Accm以上30~50C，保温后 从炉中取出在空气中冷却的 Ac3 一种热处理工艺
Accm Ac1
目的：细化晶粒，提高力学性能； 消除热加工组织缺陷和内应力； 调整硬度，改善切削加工性。
盐浴中等温
4）每隔一定时间，从每组中取一试块投入 水中，测硬度，观察组织，即知道转变 开始时间和转变终了时间
5）将各转变开始点和转变终了点标在温度—时 间坐标图中
6）将意义相同的点连接成线
A1 温度
Ms 时间 Mf
C曲线分析
温 度
1）线
2) 区
550C
3)孕育期
4) 奥氏体等温转变产物
A1
Ms
时间
Mf
(1)高温转变 (A1—550C) A1-650C, A粗珠光体P HRC15 650C-600C, A索氏体S HRC30
600C-550C, A屈氏体T HRC40
温
度
A1
Ms
时间
Mf
(a)珠光体 3800× (b) 索氏体 8000× (c)屈氏体 8000×
珠光体型组织
温
度
A1
2．钢的淬火与回火 （1）淬火 ▲ 淬火： 将钢加热到Ac3或Ac1以上30~50C，保温后快
速冷却的一种热处理工艺
▲目的：获得马氏体，提高钢的力学性能
1）淬火温度的选择 亚共析钢: Ac3+30-50C 共析钢: Ac1+30-50C 过共析钢: Ac1+30-50C
Ac3
Ac1
2）淬火的冷却
Ms
时间
Mf
(2)中温转变 (550C—Ms）
贝氏体(B): 含碳量过饱和的铁素体和渗碳体的 bainite 机械混合物
550C-350C, AB上 HRC45 350C-Ms, AB下 HRC55
B上性能：强度和韧性差
B下性能：良好综合力学性能
影响C曲线的因素
1）含碳量
亚共析钢：CC曲线右移 过共析钢：CC曲线左移