《金属热处理原理及工艺》-第一章 绪论课件
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在机床制造中约60-70%的零件要经过热处理。 在汽车、拖拉机制造业中需热处理的零件达70-80%。 至于模具、滚动轴承则要100%经过热处理。
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8
热处理发展概况
金属热处理的发展大体经历了： 民间技艺阶段 实验技术科学阶段 理论科学阶段
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9
热处理发展概况
我国热处理行业现状： 1.企业数量
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11
热处理发展概况
热处理行业现状：
2.国内有代表性成果
上海交通大学的金属相变理论和强韧化机理、对马氏体、 贝氏体的组织形态--精细结构--预相变机制；形状记忆合 金与超塑合金中相变机制；控制渗碳、渗氮和热过程温度 --应力场的计算机模拟。
哈尔滨工业大学的金属形变强化的理论，金属再结晶规 律，形变热处理后不同组织和性能之间关系。
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13
热处理发展概况
4.热处理行业、学术团体 ➢中国热处理行业协会 ➢中国机械工程学会热处理学会 ➢出版期刊： 《金属热处理》、《金属材料热处理学报》、《中 国热处理技术通讯》、《国外金属热处理》
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14
热处理发展概况
5.热处理发展方向 （1）绿色热处理
新型淬火介质和淬火方法 真空热处理，可控气氛热处理 合理利用余热
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18
课程内容及学习要求
金
属 原理 描述热处理时钢中组织转变的规律
热
及 （金属固态相变原理）
处 理
工艺
根据热处理原理制定的温度、
时间、介质等工艺参数。
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19
课程内容及学习要求
1、了解材料热处理的研究领域； 2、掌握金属材料中固态相变的基本理论； 3、掌握材料热处理强韧化基本原理和基本工艺； 4、掌握典型零件的热处理工艺方法。
热处理企业约15000家,全民所有制企业约占80%,个体 民营和股份制企业占20%。职工总数约37万人，其中技 术人员比例平均为8%，管理人员约9%，全国热处理年营 业额约310亿元。
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10
我国和美国热处理生产的主要差距
➢我国生产效率比美国低26倍 ➢我国专业厂数量与美国相比差35倍 ➢美国热处理生产利润率是我国的30倍 ➢美国热处理年营业额是我国的25倍，但能源消耗比我国少40％ ➢我国少无氧化热处理比重约30％，美国在80％以上 ➢我国热处理工艺落后，生产自动化程度低。
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15
热处理发展概况
6.热处理发展方向 （2）热处理工艺和设备的改进
多参数热处理 复合热处理 ：
两种或两种以上的热处理工艺复合， 或将热处理与其它加工工艺复合。
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热处理发展概况
6.热处理发展方向 （2）热处理工艺和设备的改进 热处理新的加热源和新的加热方式
新的加热源 ：激光束、电子束、等离子体电弧 新的加热方式 ：真空加热、可控气氛加热-----
➢固溶强化 ➢位错强化 ➢沉淀强化和弥散强化 ➢调幅分解强化 ➢有序强化
强化原理----基本途径----热处理技术
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6
热处理的作用和地位
热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只 通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。
铸造
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轧制
7
热处理的作用和地位
国际工业界公认：“热处理技术的先进程度是保证机械制 造 技术先进与否和保证产品质量关键因素。”
西北工业大学的贝氏体相变理论和贝氏体钢及贝氏体热 处理。
西安交通大学的低碳马氏体和小能量多次冲击理论。
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12
热处理发展概况
3.热处理标准化 ➢1980年前，有12项国标和冶标(YB)冶金质量标准， 机标(JB)中只有8项热处理标准； ➢1981—1985年完成21项标准的制修订； ➢1986年3月成立热处理标准化技术委员会； ➢2000年76项国标和行标，绝大部分内容是热处理通 用技术标准和工艺标准
少无氧化加热
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热处理发展概况
6.热处理发展方向 （3）材料相变的理论发展与新材料的紧密结合 （4）热处理生产的自动化
自动化：计算机辅助设计(CAD)、 计算机辅助生产(CAM)、 计算机辅助选材(CAMS)、 热处理事务办公自动化(OA)、 热处理数据库和专家系统等。
它为热处理工艺的优化设计、工艺过程的自动控制、 质量检测与统计分析等，提供了先进的工具和手段
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20
学习方法
1、理论联系实际； 2、与相关课程紧密联系（材料科学基础（重点复习铁
碳相图），金属材料学等）； 3、及时归纳、总结、消化，理解为主，记忆为辅； 4、补充参考文献； 5、适当笔记。
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21
参考书目
采用教材： 金属固态相变 徐洲 赵连城主编 金属热处理工艺学 自编讲义
热处理作用：
•提高和控制材料性能 •消除或降低各种铸、锻、焊等热加工工 艺造成的缺陷、细化晶粒、消除偏析、 降低内应力。 •减轻产品重量 •提高产品可靠性和使用寿命
没有“万能”的材料，只有“最好”的材料！ 热处理是达到材料使用效能的重要技术与工艺手段！
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5
热处理的作用和地位
热处理与材料强化关系 材料微观强化机制： ➢晶界强化
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1
金属热处理原理及工艺
Heat Treatment of Metals
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2
什么是热处理？
悬挂式热处理生产线
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3
百度文库
什么是热处理？
热处理：通过在固态下加热、保温和冷却，
使钢材内部的组织结构发生变化，
获得所需性能的一种工艺方法。
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4
热处理的作用和地位
23
参考书目： 胡光立 谢希文 钢的热处理 西北工大出版社
戚正风 金属热处理原理 机械工业出版社
赵连城 金属热处理原理 哈工大出版社
刘云旭 金属热处理原理 机械工业出版社
安云铮 热处理工艺
机械工业出版社
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热处理发展概况
金属热处理的发展大体经历了： 民间技艺阶段 实验技术科学阶段 理论科学阶段
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热处理发展概况
我国热处理行业现状： 1.企业数量
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热处理发展概况
热处理行业现状：
2.国内有代表性成果
上海交通大学的金属相变理论和强韧化机理、对马氏体、 贝氏体的组织形态--精细结构--预相变机制；形状记忆合 金与超塑合金中相变机制；控制渗碳、渗氮和热过程温度 --应力场的计算机模拟。
哈尔滨工业大学的金属形变强化的理论，金属再结晶规 律，形变热处理后不同组织和性能之间关系。
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热处理发展概况
4.热处理行业、学术团体 ➢中国热处理行业协会 ➢中国机械工程学会热处理学会 ➢出版期刊： 《金属热处理》、《金属材料热处理学报》、《中 国热处理技术通讯》、《国外金属热处理》
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热处理发展概况
5.热处理发展方向 （1）绿色热处理
新型淬火介质和淬火方法 真空热处理，可控气氛热处理 合理利用余热
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课程内容及学习要求
金
属 原理 描述热处理时钢中组织转变的规律
热
及 （金属固态相变原理）
处 理
工艺
根据热处理原理制定的温度、
时间、介质等工艺参数。
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课程内容及学习要求
1、了解材料热处理的研究领域； 2、掌握金属材料中固态相变的基本理论； 3、掌握材料热处理强韧化基本原理和基本工艺； 4、掌握典型零件的热处理工艺方法。
热处理企业约15000家,全民所有制企业约占80%,个体 民营和股份制企业占20%。职工总数约37万人，其中技 术人员比例平均为8%，管理人员约9%，全国热处理年营 业额约310亿元。
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我国和美国热处理生产的主要差距
➢我国生产效率比美国低26倍 ➢我国专业厂数量与美国相比差35倍 ➢美国热处理生产利润率是我国的30倍 ➢美国热处理年营业额是我国的25倍，但能源消耗比我国少40％ ➢我国少无氧化热处理比重约30％，美国在80％以上 ➢我国热处理工艺落后，生产自动化程度低。
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热处理发展概况
6.热处理发展方向 （2）热处理工艺和设备的改进
多参数热处理 复合热处理 ：
两种或两种以上的热处理工艺复合， 或将热处理与其它加工工艺复合。
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热处理发展概况
6.热处理发展方向 （2）热处理工艺和设备的改进 热处理新的加热源和新的加热方式
新的加热源 ：激光束、电子束、等离子体电弧 新的加热方式 ：真空加热、可控气氛加热-----
➢固溶强化 ➢位错强化 ➢沉淀强化和弥散强化 ➢调幅分解强化 ➢有序强化
强化原理----基本途径----热处理技术
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热处理的作用和地位
热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只 通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状。
铸造
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轧制
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热处理的作用和地位
国际工业界公认：“热处理技术的先进程度是保证机械制 造 技术先进与否和保证产品质量关键因素。”
西北工业大学的贝氏体相变理论和贝氏体钢及贝氏体热 处理。
西安交通大学的低碳马氏体和小能量多次冲击理论。
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热处理发展概况
3.热处理标准化 ➢1980年前，有12项国标和冶标(YB)冶金质量标准， 机标(JB)中只有8项热处理标准； ➢1981—1985年完成21项标准的制修订； ➢1986年3月成立热处理标准化技术委员会； ➢2000年76项国标和行标，绝大部分内容是热处理通 用技术标准和工艺标准
少无氧化加热
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热处理发展概况
6.热处理发展方向 （3）材料相变的理论发展与新材料的紧密结合 （4）热处理生产的自动化
自动化：计算机辅助设计(CAD)、 计算机辅助生产(CAM)、 计算机辅助选材(CAMS)、 热处理事务办公自动化(OA)、 热处理数据库和专家系统等。
它为热处理工艺的优化设计、工艺过程的自动控制、 质量检测与统计分析等，提供了先进的工具和手段
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学习方法
1、理论联系实际； 2、与相关课程紧密联系（材料科学基础（重点复习铁
碳相图），金属材料学等）； 3、及时归纳、总结、消化，理解为主，记忆为辅； 4、补充参考文献； 5、适当笔记。
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参考书目
采用教材： 金属固态相变 徐洲 赵连城主编 金属热处理工艺学 自编讲义
热处理作用：
•提高和控制材料性能 •消除或降低各种铸、锻、焊等热加工工 艺造成的缺陷、细化晶粒、消除偏析、 降低内应力。 •减轻产品重量 •提高产品可靠性和使用寿命
没有“万能”的材料，只有“最好”的材料！ 热处理是达到材料使用效能的重要技术与工艺手段！
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热处理的作用和地位
热处理与材料强化关系 材料微观强化机制： ➢晶界强化
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金属热处理原理及工艺
Heat Treatment of Metals
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什么是热处理？
悬挂式热处理生产线
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什么是热处理？
热处理：通过在固态下加热、保温和冷却，
使钢材内部的组织结构发生变化，
获得所需性能的一种工艺方法。
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热处理的作用和地位
23
参考书目： 胡光立 谢希文 钢的热处理 西北工大出版社
戚正风 金属热处理原理 机械工业出版社
赵连城 金属热处理原理 哈工大出版社
刘云旭 金属热处理原理 机械工业出版社
安云铮 热处理工艺
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