金属热处理(za)

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金属热处理的基本知识

金属热处理的基本知识

金属热处理的基本知识金属热处理是通过对金属材料进行加热、冷却和变形等一系列工艺步骤,以改变材料的结构和性能的过程。

它是一种重要的金属加工方法,广泛应用于航空航天、汽车制造、机械制造等领域。

本文将介绍金属热处理的基本知识,包括热处理的目的、方法和常见的热处理工艺。

1. 热处理的目的热处理的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能,以满足不同工业领域的需求。

具体来说,热处理可以实现以下几个方面的目标:•改善材料的硬度、强度和韧性;•改变材料的晶粒大小和形态,提高材料的显微组织稳定性;•消除金属材料中的内部应力,减少材料的变形和裂纹等缺陷;•提高材料的耐腐蚀性能和抗疲劳性能;•调整材料的磁性、导电性等特性。

2. 常见的热处理方法热处理方法根据加热和冷却的方式可以分为几种常见形式:2.1 退火退火是最常用的热处理方法之一。

退火的目的是通过加热和缓慢冷却来改善金属材料的结构和性能。

退火有多种类型,包括完全退火、球化退火、正火退火等。

完全退火是将材料加热到足够高的温度,然后缓慢冷却,使材料的晶粒重新长大,从而改善材料的韧性和塑性。

2.2 硬化硬化是通过加热和快速冷却来提高金属材料的硬度和强度。

硬化可以通过淬火、间歇冷却等方式实现。

淬火是将材料迅速冷却到室温以下,使材料的组织结构发生相变,形成硬质的马氏体或贝氏体,从而增加材料的硬度和强度。

2.3 回火回火是在淬火后,将材料再次加热到适当的温度,然后缓慢冷却。

回火可以消除材料的内部应力,提高材料的塑性和韧性。

回火温度和时间的选择对材料的性能有着重要的影响。

2.4 化学热处理除了上述常见的热处理方法外,还有一些特殊的热处理方法,如表面渗碳和氮化等化学热处理方法。

这些方法可以在金属材料的表面形成硬质的保护层,提高材料的耐磨损和耐腐蚀性能。

3. 常见的热处理工艺在金属热处理过程中,常用的工艺包括以下几种:3.1 加热加热是热处理过程中的关键步骤之一。

加热温度和时间的选择对于保证金属材料的性能起着至关重要的作用。

机械设计常用资料(二十四)之金属热处理简介

机械设计常用资料(二十四)之金属热处理简介

机械设计常用资料(二十四)之金属热处理简介金属热处理是将金属或合金工件放在一定的介质中,通过加热、保温和冷却的方法,使金属或合金的内部组织结构发生变化,从而获得所需性能的技术。

金属热处理的作用:1、改善工艺性能。

例如,在机械加工之前常需进行退火处理,以调整硬度,改善冷加工性能;对于高碳钢工具来说,为了改善其机加工性能,往往要进行正火和球化退火处理;对于某些存在较严重成分偏析的铸锭,在热处理之前还需进行均化退火。

2、改善材料或工件的使用性能。

例如,对齿轮如果采用正确的热处理工艺,使用寿命可以比不经热处理的齿轮成几倍或几十倍地提高;低碳钢通过渗入某些合金元素可以得到“外强内韧”的性能;白口铸铁经过长时间退火处理可以获得可锻铸铁,塑性提高很多。

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。

金属热处理大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。

根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同又可分为若干种不同的热处理工艺。

整体热处理:整体热处理是对工件的整体进行加热,在保温足够长时间后,以适当的速度进行冷却,通过组织的变化,以改变工件的整体力学性能的热处理方法。

对钢铁材料来说,整体热处理又可以分为退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。

表面热处理:表面热处理是只对工件表层进行加热,以改变工件表层力学性能的热处理方法。

表面热处理的主要方法有火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。

(表面淬火:利用高频感应电流,将钢件表面迅速加热,然后立即喷水使其快速冷却。

表面淬火的目的是使零件表面得到高硬度和耐磨性,而心部保持高的韧性和疲劳极限。

高频表面淬火一般不宜用与薄壁零件,以免淬透。

)化学热处理:化学热处理是通过改变工件表层的化学成分,从而控制表面层组织结构和性能的热处理方法。

化学热处理于表面热处理不同之处是前者改变了工件表层的化学成分。

常用的化学热处理方法有渗碳、渗氮、碳氮共渗和渗各种金属等。

金属热处理正火

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。

金属热处理基本知识

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。

金属热处理工艺

金属热处理工艺

金属热处理工艺金属热处理是一种热加工工艺,它将金属放入高温环境中,使其发生改变,从而达到改善材料性能的目的。

金属热处理分为两种:烘和淬火。

烘是金属热处理工艺中最普遍的一种,它是将金属加热至一定温度,使结构发生变化,从而改善金属的物理性能。

而淬火是将金属加热到一定的温度,然后彻底冷却,使金属的结构发生变化,从而改变金属的力学性能。

烘是改变金属结构的重要方法之一。

它能够改变金属结构的稳定性,改变金属的硬度和强度,从而改善金属的力学行为。

另外,它还能改变金属的抗腐蚀性能,以及降低金属的热膨胀系数,以增强金属的热稳定性。

烘工艺还可以改变金属的表面形貌和结构,提高金属的加工精度和抛光性能。

淬火是改变金属的力学性能的重要方法之一。

它能够改变金属的抗拉应力、抗压应力和弹性系数,从而改善金属的力学行为。

淬火还可以改善金属的热处理性能,以及金属的韧性和抗疲劳性能。

此外,淬火可以改善金属的塑性性能,以及金属结构的稳定性,从而提高金属的塑性变形速度,减少金属结构的破坏率,从而改善金属的性能。

金属热处理工艺除了有烘和淬火外,还有其他热处理工艺,如渗碳、回火、回火和淬火、回火交替、硬质合金热处理等。

金属渗碳是将碳元素渗透到金属表面,从而改变金属的组织结构,从而改变金属的力学性能。

硬质合金热处理是一种将各种原料(金属和金属合金)经过加热和焊接等工艺合成而成的硬质合金,它能够改变金属的抗冲击性能,以及金属的抗热力学性能和抗老化性能,从而提高金属的使用性能。

金属热处理是一种重要的热加工工艺,它能够改善金属的力学性能和热处理性能,从而提高金属的使用性能。

金属热处理工艺有烘、淬火、渗碳和硬质合金热处理等,这些工艺改变金属的力学性能,以及金属的热处理性能,从而提高金属的使用性能。

因此,金属热处理工艺在金属行业越来越重要,可以满足不同应用场合对金属性能要求的需求。

金属热处理方案

金属热处理方案

金属热处理方案简介金属热处理是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理和机械性质的过程。

本文档将介绍金属热处理的基本原理和常见的热处理方案。

热处理的基本原理金属热处理的目标是通过改变金属内部的晶体结构来改善其性能。

这可以通过以下几种方式实现:1. 固溶处理:将金属加热至高温,使其溶解,然后迅速冷却,以形成均匀的固溶体结构。

2. 相变处理:通过控制金属的冷却速率和温度,使其发生相变,从而改变其组织结构和性能。

3. 淬火:将金属加热至适当温度,然后迅速冷却,以产生硬而脆的组织结构。

4. 回火:将淬火后的金属再次加热至较低温度,然后缓慢冷却,以减少脆性并增加韧性。

5. 预应力处理:通过在金属制品上施加预定的应力,以提高其抗拉强度和弯曲性能。

常见的热处理方案以下是一些常用的金属热处理方案:1. 空气淬火:将金属加热至适当温度,然后将其暴露在自然空气中进行冷却。

这种方法适用于低碳钢等较低强度的材料。

2. 水淬火:将金属加热至适当温度,然后将其迅速浸入冷却介质(通常是水)中进行冷却。

这种方法适用于高碳钢等高强度的材料。

3. 油淬火:将金属加热至适当温度,然后将其迅速浸入冷却介质(通常是油)中进行冷却。

这种方法适用于中碳钢等中等强度的材料。

4. 回火退火:将淬火后的金属加热至较低温度,然后缓慢冷却。

这种方法既可以提高金属的韧性,又可以降低其硬度。

5. 固溶处理:将金属加热至高温,使其溶解,然后迅速冷却。

这种方法可用于调整金属的硬度和强度。

请注意,热处理方案的选择应根据具体金属材料的成分和要求来确定,并且需要遵循相关的标准和规范。

以上是关于金属热处理方案的简要介绍,希望对您有所帮助。

如有任何疑问,请随时与我们联系。

金属热处理

金属热处理

金属热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。

金属热处理原理与工艺

金属热处理原理与工艺

金属热处理原理与工艺金属热处理是指对金属材料进行加热处理来改变其组织结构和性质的一种方法。

这种方法可以通过控制加热温度和保温时间等参数来实现不同的处理效果。

金属热处理可以改善金属的硬度、强度、韧性、延展性、耐磨性、耐腐蚀性等性能,从而满足不同的工业应用需求。

金属热处理的原理金属热处理的原理基于金属的组织结构和性质随温度的变化而变化。

当金属材料受到热加工时,温度升高会导致金属晶粒的尺寸增加,晶粒之间的间距变大,这使得金属的塑性和韧性增加。

而当金属材料受到冷加工时(如锻造、轧制),由于冷加工过程中金属材料处于冷却状态,因此晶粒不会发生明显的变形,而是保持原来的晶粒组织。

这种组织结构会使金属变得更加硬而脆,但相应的韧性和延展性会降低。

金属热处理的工艺金属热处理的工艺包括加热、保温和冷却等步骤。

根据不同的处理效果,这些步骤的温度和时间可以做出相应的调整。

以下是几种常见的金属热处理方法:1. 灭火处理:灭火处理是指将金属加热至高温后迅速冷却至室温的处理过程。

这种处理可以改变金属的组织结构,从而提高其硬度和强度。

灭火处理通常适用于需要较高硬度和强度的金属制品。

2. 固溶处理:固溶处理是指将金属加热至一定温度后进行保温,使固态的金属中的固溶体中的扰动原子可以逸出到基体里。

这种处理可以改变金属的组织结构,从而提高其韧性和延展性。

固溶处理通常适用于需要具有良好机械性能和耐腐蚀性的金属制品。

3. 时效处理:时效处理是指将金属加热至一定温度进行保温,然后迅速冷却后再进行再加热保温的过程。

这种处理可以使金属的晶粒长大并沉淀出一些固相化合物,从而提高金属的强度和硬度。

时效处理通常适用于需要高强度和高韧性的金属制品。

4. 钝化处理:钝化处理是指将金属制品加热至一定温度后,在空气或氧化性环境中,使其表面形成一层韧性较强的氧化皮。

这种处理可以使金属制品具有较好的耐腐蚀性。

金属热处理是一种重要的金属加工工艺,可以通过控制加热温度、保温时间和冷却速率等参数来实现不同的处理效果,以满足不同的工业应用需求。

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。

金属热处理调质

金属热处理调质

金属热处理调质
1金属热处理调质
金属热处理(metal heat treatment)是指将金属的晶粒组织、结构、物理性能和力学性能进行定向改变的工艺。

其主要得益于金属组织和物性的可塑性,金属热处理技术是生产基本零件及复杂机械装置的基础。

一、金属热处理的目的
金属热处理的目的是改变金属组织,巩固形态结构,改变金属的物理性能及自洁力、耐腐蚀性和工作性等性能,以满足零件的使用要求。

金属热处理可以改变金属的强度,硬度和韧性,增强抗疲劳性、抗弯应力性、耐腐蚀性,更改金属形态结构,改善外观表面粗糙度,以及提高切削加工和装配性能,为在金属制造过程中应用提供可能。

二、金属热处理的方法
金属热处理方法多种多样,常用的有热处理火花,淬火、回火(正火、负火)、正火表面冷却等,可以分为两大类:一是要检验前的改变金属物性的热处理方法,叫做试验、调质(或培育)热处理;二是在检验中起作用的热处理方法,叫做加工(又译制做)热处理。

三、金属热处理调质
金属热处理调质是改善金属工件的组织和性能的一种热处理方法,它可以使试件的力学性能减轻,改善切削及其它加工的性能,提
高金属的刚性,耐磨性等。

金属热处理调质的主要操作工序有以下几种:钢的渗碳、淬火、局部淬火、调质火花等等。

金属热处理调质是改进金属组织结构,使工件表面形成均匀硬质层,极大提高工件表面抗腐蚀、抗磨性能和使用寿命,可提高金属工件抗风化性能,改变金属工件的硬度和强度。

从而满足工件的使用需求。

金属热处理ppt课件

金属热处理ppt课件

碳钢分类
按钢中含碳量多少分: 低碳钢 Wc < 0.25% 中碳钢 Wc = 0.25%—0.6% 高碳钢 Wc > 0.6%
低碳钢
特点: 塑性好、韧性好、硬度强度低〔软刚〕、耐 磨性差。
热处置: 通常情况下将其进展渗碳,然后淬火,再低 温回火后运用。
中碳钢
特点: 热加工及切削性能良好,强度硬度比低碳钢 高,韧性塑性低于低碳钢,焊接性能较差。
金属热处理
金属热处置:是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的 温度,并在此温度中坚持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺。
金属热处置的意义:是经过改动工件内部的显微组织,或改动工 件外表的化学成分,赋予或改善工件的运用性能。其特点是改善工件 的内在质量,而这普通不是肉眼所能看到的。
金属热处置过程:包括加热、保温、冷却三个过程,有时只需加 热和冷却两个过程。
按用途分类 按钢的用途可分为:构造钢、工具钢和特 殊性能钢
构造钢又分为:工程构件用钢和机器零件 用
工具钢分为:刃具钢、量具钢、模具钢
特殊性能钢分为:不锈钢、耐热钢等
按金相组织分类
按退火态的金相组织可分为:亚共析钢、 共析钢、过共析钢三种。
按正火态的金相组织可分为:珠光体钢、 贝氏体钢、马氏体钢、奥氏体钢等四种。
弹簧、钢丝 绳等
连杆、齿轮 及轴类
58~65 35~50 20~30
热处置中的“四把火〞
热处理方式
定义
作用
退火 正火 淬火 回火
将金属构件加热到高于或低于 临界点,保持一定时间,随后
缓慢冷却。
降低硬度,改善切削加工性;消除残余应 力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向使金
属内部组织达到或接近平衡状态。

金属热处理工艺

金属热处理工艺

金属热处理工艺金属热处理工艺是一种通过加热和冷却金属材料来改变其物理、化学和机械性质的工艺。

这种工艺可以用于改善材料的硬度、强度、耐磨性、耐腐蚀性以及其他性能。

以下将介绍金属热处理工艺的一些常见方法。

首先是退火工艺。

退火是将金属加热到高温,然后缓慢冷却的过程。

这种方法可以消除金属内部的应力,改善其塑性和韧性。

退火还可以改变晶粒的大小和形状,从而影响金属的力学性能。

第二种常见的金属热处理方法是淬火。

淬火是将金属加热到高温,然后迅速冷却的过程。

这种方法可以使金属迅速冷却,从而产生高硬度和高强度。

淬火会在金属中形成马氏体,这是一种具有良好机械性能的组织结构。

第三种金属热处理方法是正火。

正火是将金属加热到适当温度,然后缓慢冷却的过程。

这种方法可以使金属获得良好的机械性能和一定的韧性。

正火是一种常用的工艺方法,通常用于提高金属的强度和硬度。

此外,还有时效处理。

时效处理是将金属加热到一定温度保持一段时间,然后迅速冷却的过程。

这种方法主要用于改善金属的强度和耐腐蚀性能。

时效处理可以使金属中的时效相转化成更稳定且可靠的相,从而提高金属的性能。

金属热处理工艺可以显著改善金属的性能和使用寿命。

通过选择合适的热处理方法,可以使金属具备各种不同的性能,满足不同工程需求。

然而,金属热处理也存在一些问题,例如可能会引入新的应力和变形,需要加以控制和解决。

总而言之,金属热处理工艺是一种重要的金属加工方法。

通过适当的加热和冷却过程,可以改善金属的物理、化学和机械性能。

这些工艺方法在各个行业和领域中被广泛应用,为我们创造更高质量和更可靠的金属产品。

如今,金属热处理工艺在工业领域中扮演着重要的角色。

它不仅可以提升金属材料的性能,还可以使得金属材料在复杂的工程环境中表现出色。

首先,金属热处理工艺可以通过改变晶粒结构来改善金属的性能。

在金属材料中,晶粒的大小和形状对其力学性能起着重要的影响。

通过退火工艺,可以使金属材料中的晶粒成长并变得均匀,从而提高其硬度和韧性。

金属热处理

金属热处理

金属热处理是将金属材料(其中包括黑色金属材料和有色金属材料及其加工后的工件)在固态范围内,通过一定的加热,保温和冷却,使金属或合金的内部组织发生变化,从而获得预期的性能(如力学性能、加工性能、物理和化学性能)、组织和结构的工艺过程的总称。

一、退火(一)、概念:把钢加热到适当温度(一般Ac1以上),保温一定的时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。

(二)、目的:1、降低硬度,以利于切削加工;2、提高钢的塑性和韧性,以便于冷变形加工;3、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造成的各种组织缺陷;4、细化晶粒,改善钢中碳化物的形态及分布,为最终热处理做好组织准备;5、消除内应力,以减少变形和防止开裂。

二、淬火(一)、概念:将钢加热到临界温度(Ac3或Ac1)以上,保温一定时间使之奥氏体化后,以大于临界冷却速度的冷速进行冷却,以得到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。

(二)、目的:1、提高工件的硬度和耐磨性;2、提高工件的综合力学性能或使工件获得较高的弹性;3、获得特殊的物理化学性能(磁性、耐蚀性、耐热性等)。

三、回火(一)、概念:将工件加热到钢的A1以下某一温度,保温一段时间,然后进行冷却(一般冷至室温)的热处理工艺。

(二)、目的:1、使工件获得所要求的力学性能;2、减少或消除残余应力;3、稳定工件的组织和尺寸。

(三)、分类:1、低温回火(150~250℃),如渗碳和碳氮共渗件,低合金超高强度钢等;2、中温回火(300~450℃),如各种弹簧钢等;3、高温回火(500~650℃),如螺栓、轴等。

四、正火(一)、概念:将钢加热到Ac3或Acm以上适当温度,保温一定时间,使奥氏体均匀化,然后出炉空冷或以其它适当的冷却方式冷却的热处理工艺。

(二)、目的:1、碳含量小于0.5%的钢件常用正火代替退火,这样既节约能源,又提高生产效率;2、力学性能要求不高的零件,可用正火作为最终处理;3、对于过共析钢若有网状碳化物存在,必须进行正火处理,消除网状碳化物,再进行球化退火;4、消除切削加工后的硬化现象和去除内应力;5、细化晶粒,均匀组织。

金属热处理工艺

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

金属热处理

金属热处理是将金属材料(其中包括黑色金属材料和有色金属材料及其加工后的工件)在固态范围内,通过一定的加热,保温和冷却,使金属或合金的内部组织发生变化,从而获得预期的性能(如力学性能、加工性能、物理和化学性能)、组织和结构的工艺过程的总称。

一、退火(一)、概念:把钢加热到适当温度(一般Ac1 以上),保温一定的时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡状态的组织的热处理方法。

(二)、目的:1、降低硬度,以利于切削加工;2、提高钢的塑性和韧性,以便于冷变形加工;3、改善或消除钢在铸造、轧制、锻造和焊接等过程中所造成的各种组织缺陷;4、细化晶粒,改善钢中碳化物的形态及分布,为最终热处理做好组织准备;5、消除内应力,以减少变形和防止开裂。

二、淬火(一)、概念:将钢加热到临界温度(Ac3 或Ac1 )以上,保温一定时间使之奥氏体化后,以大于临界冷却速度的冷速进行冷却,以得到高硬度的马氏体或下贝氏体的热处理工艺方法。

(二)、目的:1、提高工件的硬度和耐磨性;2、提高工件的综合力学性能或使工件获得较高的弹性;3、获得特殊的物理化学性能(磁性、耐蚀性、耐热性等)。

三、回火(一)、概念:将工件加热到钢的A1 以下某一温度,保温一段时间,然后进行冷却(一般冷至室温)的热处理工艺。

(二)、目的:1、使工件获得所要求的力学性能;2、减少或消除残余应力;3、稳定工件的组织和尺寸。

(三)、分类:1低温回火(150~250C),如渗碳和碳氮共渗件,低合金超高强度钢等;2、中温回火(300~450C),如各种弹簧钢等;3、高温回火(500~650C),如螺栓、轴等。

四、正火(一)、概念:将钢加热到Ac3 或Acm 以上适当温度,保温一定时间,使奥氏体均匀化,然后出炉空冷或以其它适当的冷却方式冷却的热处理工艺。

(二)、目的:1、碳含量小于0.5%的钢件常用正火代替退火,这样既节约能源,又提高生产效率;2、力学性能要求不高的零件,可用正火作为最终处理;3、对于过共析钢若有网状碳化物存在,必须进行正火处理,消除网状碳化物,再进行球化退火;4、消除切削加工后的硬化现象和去除内应力;5、细化晶粒,均匀组织。

金属热处理工艺流程

金属热处理工艺流程

金属热处理工艺流程金属热处理是将金属制品加热到一定温度,进行一系列工艺处理的过程。

在热处理过程中,金属的内部结构、物理性能和机械性能会发生变化,以达到改善材料性能、提高材料硬度和耐磨性、消除内部应力等目的。

下面将以常见的金属热处理工艺流程为例,详细介绍一下金属热处理的步骤。

首先,金属加热是金属热处理过程的第一步。

金属制品会被置于加热炉中,通常采用电阻加热、球墨铸铁炉、燃气加热等方式。

加热温度根据材料的种类和所需的热处理效果来确定。

例如,淬火的加热温度较高,常为材料材质的临界温度。

接下来是金属保温。

在加热到所需温度后,金属制品需要在温度要求范围内保持一段时间,使金属内部温度均匀分布,以确保后续的工艺处理效果更好。

然后是金属冷却。

冷却速度是决定金属最终组织状态和性能的重要因素。

冷却速度太快会导致材料内外温差太大,产生过多的残余应力,甚至导致开裂;而冷却速度太慢则会降低硬度和强度。

因此,根据不同的材料和要求,选择适当的冷却方法,如自然冷却、水淬、油淬、气淬等。

在冷却之后,还需要进行金属退火处理。

退火是通过加热和保温,使金属内部晶粒形状和尺寸发生变化,从而改善材料的硬度和韧性。

退火主要有全退火、等温退火、间歇退火等不同方式。

全退火即将材料加热到高温保持一段时间后自然冷却,等温退火则是将材料加热到一定温度保持一段时间后进行缓慢冷却。

最后一个步骤是金属淬火处理。

淬火是利用材料的组织相变性质,通过迅速冷却改变材料的内部结构,以提高材料的硬度和强度。

常见的淬火处理方法有水淬、油淬和盐淬等。

淬火可根据材料的要求选择不同的淬火介质,以获得所需的硬度。

综上所述,金属热处理工艺流程包括金属加热、保温、冷却、退火和淬火等步骤。

不同的金属材料和要求将需要不同的工艺流程,以满足材料特性的需求。

通过精细的热处理,可以改善金属材料的力学性能、耐磨性和抗腐蚀性,提高产品的质量和使用寿命。

金属热处理的操作方法

金属热处理的操作方法

金属热处理的操作方法金属热处理是通过改变金属的晶体结构和组织来改善金属材料的力学性能和其他性能的一种加工方法。

它主要包括退火、正火、淬火、回火以及固溶处理等工艺。

下面我将详细介绍金属热处理的操作方法。

1. 退火退火是通过加热金属至一定温度,持温一段时间,然后缓慢冷却至室温的过程。

退火的目的是消除金属内部的应力,改善金属材料的塑性和可加工性。

具体的操作步骤如下:1) 清洗金属表面,除去污垢和油脂。

2) 将金属放入退火炉中,提高温度至退火温度,一般退火温度为材料的临界温度。

3) 保温时间受材料的厚度和结构复杂程度等因素影响,一般为0.5-4小时。

4) 缓慢冷却至室温,可用炉内冷却或空气冷却等方法。

2. 正火正火是通过加热金属至临界温度,保温一段时间后,以水或油冷却的过程。

正火的目的是使金属材料具备一定的硬度和强度。

具体操作步骤如下:1) 清洗金属表面,除去油脂等污垢。

2) 将金属放入正火炉中,加热至临界温度,保温时间一般为30分钟至1小时。

3) 以快速速度将金属从炉中取出,放入水或油中进行冷却。

3. 淬火淬火是将金属材料加热到临界温度以上并保温一段时间,然后迅速冷却以形成马氏体的过程。

通过淬火,可以使金属材料具备高硬度和较高的抗拉强度。

具体操作步骤如下:1) 清洗金属表面,除去污垢和油脂。

2) 将金属放入淬火炉中,加热至临界温度,保温时间一般为15-30分钟。

3) 迅速将金属取出,放入冷却介质中进行淬火。

常用的冷却介质包括水、油和盐溶液等。

4. 回火回火是将已经淬火的金属材料重新加热至介于临界温度和淬火温度之间的温度区域,然后以适当速度冷却的过程。

回火的目的是消除淬火产生的内部应力,提高材料的韧性和可塑性。

具体操作步骤如下:1) 清洗金属表面,除去污垢和油脂。

2) 将金属放入回火炉中,加热至回火温度,保温时间一般为1-2小时。

3) 以适当速度冷却至室温,可用炉内冷却或空气冷却等方法。

5. 固溶处理固溶处理是将合金金属加热至固溶温度以上,然后保温一段时间,最后迅速冷却的过程。

金属热处理报告

金属热处理报告

金属热处理报告概述金属热处理是一种重要的工艺,用于改变金属的物理和化学性质,以提高其机械性能、耐腐蚀性和其他特性。

本文将介绍金属热处理的步骤和相关的工艺。

步骤金属热处理通常包括以下步骤:1. 预处理在开始热处理之前,需要对金属进行预处理。

这包括去除金属表面的污垢和氧化物,并将其加热至适当的温度以去除内部应力。

2. 加热金属在进行热处理之前需要加热至一定温度。

加热温度的选择取决于金属的类型和所需的性能。

常见的加热方法包括电阻加热和感应加热。

3. 保温一旦金属达到所需的加热温度,需要将其保持在该温度下一段时间,以确保金属的内部结构得到改变。

保温时间的长短取决于金属的类型和所需的性能。

4. 冷却完成保温后,金属需要进行冷却,以稳定其内部结构。

冷却方法可以是自然冷却或通过冷却介质进行加速冷却。

冷却速率对最终金属的性能非常重要。

5. 时效处理(可选)某些金属需要进行时效处理,以进一步改善其性能。

时效处理是在加热和冷却之后,将金属再次加热至较低的温度,并保持一段时间。

这个过程通常用于改善金属的强度和韧性。

热处理工艺金属热处理有几种不同的工艺可供选择,根据所需的性能和金属类型进行选择。

1. 淬火淬火是一种常见的热处理工艺,用于增加金属的硬度。

在淬火过程中,金属被迅速冷却,从而形成一种硬而脆的结构。

淬火后的金属可以进一步进行回火处理以提高其韧性。

2. 回火回火是一种用于减轻淬火后金属脆性的工艺。

在回火过程中,金属被加热至较低的温度,并保持一段时间。

回火可以提高金属的韧性和强度。

3. 淬火和回火淬火和回火可以结合使用,以在金属中实现一种平衡的硬度和韧性。

在淬火和回火的过程中,金属被先淬火然后回火,以达到所需的性能。

4. 沉淀硬化沉淀硬化是一种用于改善金属强度的工艺。

在沉淀硬化过程中,金属被加热至较低的温度,并保持一段时间,以促使沉淀物在金属中形成。

沉淀物的形成可以增加金属的硬度和强度。

5. 氮化处理氮化处理是一种通过向金属表面引入氮元素来改善金属表面硬度和耐磨性的工艺。

金属热处理期刊发表

金属热处理期刊发表

金属热处理期刊发表金属热处理是一种重要的金属加工工艺,通过对金属材料进行加热、保温和冷却等一系列工艺操作,可以改善金属材料的组织结构和性能,从而提高其机械性能、耐磨性、耐腐蚀性等方面的性能。

金属热处理工艺在现代工业生产中得到了广泛的应用,对于提高产品质量、降低生产成本、延长零部件使用寿命等方面都起到了重要的作用。

金属热处理工艺主要包括退火、正火、淬火、回火等工艺。

退火是将金属材料加热到一定温度,然后缓慢冷却,以消除材料内部的应力和改善其塑性和韧性。

正火是将金属材料加热到一定温度,然后保温一段时间,最后冷却到室温,以使材料的组织结构发生变化,提高其硬度和强度。

淬火是将金属材料加热到临界温度,然后迅速冷却,使其组织结构发生马氏体转变,从而提高其硬度和强度。

回火是将经过淬火处理的金属材料加热到一定温度,然后保温一段时间,最后冷却,以消除淬火过程中产生的内部应力,提高材料的韧性和强度。

金属热处理工艺的发展离不开金属材料学和热力学等理论的支持,同时也受到生产工艺、设备技术和操作工艺等方面的影响。

随着科学技术的不断进步,金属热处理工艺也在不断创新和发展,出现了许多新的工艺方法和装备设备,如等离子表面强化技术、激光表面处理技术等,这些新技术的出现为金属热处理工艺的发展提供了新的机遇和挑战。

金属热处理工艺的发展对于提高金属材料的性能、降低能耗、改善环境污染等方面都有着积极的意义。

在工业生产中,金属热处理工艺的应用可以大大提高产品的质量和使用寿命,降低生产成本,提高生产效率,从而推动整个行业的发展。

同时,金属热处理工艺的发展也对环境保护和资源利用提出了新的要求,需要在减少能源消耗、降低环境污染方面不断进行技术创新和改进。

总之,金属热处理工艺在现代工业生产中起着重要的作用,随着科学技术的不断进步,金属热处理工艺也在不断创新和发展,为提高产品质量、降低生产成本、改善环境污染等方面提供了重要的支持。

我们相信,在不久的将来,金属热处理工艺将会迎来更加美好的发展前景,为人类社会的发展进步做出更大的贡献。

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一、名词解释(共10分)
1. 相起伏:液态金属中规则排列的原子集团时聚时散的现象叫做相起伏,又叫结构起伏。

2. 几何硬化:若某一滑移系的取向处于软取向,在拉伸时随着晶体取向的改变,滑移面的法向与外力轴的夹角越来越远离45°,从而使滑移越来越困难,该现象即为几何硬化。

3. 刃型位错:在金属晶体中,由于某种原因,晶体的一部分相对于另一部分出现一个多余的半原子面。

这个多余的半原子面又如切入晶体的刀片,刀片的刃口线即为位错线。

这种线缺陷称为刃型位错。

半原子面在上面的称正刃型位错,半原子面在下面的称负刃型位错。

4. 滑移带: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互相平行的线条,这些线条称为滑移带。

5. 下坡扩散:沿浓度降低的方向进行扩散,使浓度趋于均匀化。

6. 临界晶核半径:当晶粒半径等于Rk时,这种晶胚既可能消失,也可能长大成为稳定的晶核,此时半径为Rk的晶核称为临界晶核,Rk即为临界晶核半径。

7. 上坡扩散:沿浓度升高的方向进行扩散,使浓度趋于两极化。

8. 加工硬化:金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高,而塑性和韧性降低的现象。

9. 能量起伏:能量起伏是指体系中每个微小体积所实际具有的能量,会偏离体系平均能量水平而瞬时涨落的现象。

10. 滑移系:晶体中一个滑移面及该面上一个滑移方向的组合称一个滑移系。

11. 固溶强化:融入固溶体中的原子造成晶格畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力,使塑性变形更加困难,从而使合金固溶体的强度与硬度增加。

这种通过形成固溶体使金属强化的现象称为固溶强化。

反应扩散:通过扩散使固溶体内的溶质组元超过固溶极限而不断形成新相的扩散过程,称为反应扩散。

12.成分过冷:在固溶体合金凝固时,在正的温度梯度下,由于固液界面前沿液相中的成分有所差别,导致固液界面前沿的熔体的温度低于实际液相线温度,从而产生的过冷称为成分过冷。

相律:相律是表示在平衡条件下,系统的自由度数、组元数和相数之间的关系,是系统的平衡条件下的数学表达式。

13. 弥散强化:许多材料由两相或多相构成,如果其中一相为细小的颗粒并弥散分布在材料内使材料强度增加的现象称为弥散强化。

二、请作图画出立方晶系的(101)、(111) 、(112)和(100)晶面以及[101]、[112]和[100]晶向(共8分)
三、请说明金属材料在热加工后的组织和性能是如何变化的。

(8分)
答:(1)改变铸锭组织,金属在高温下变形抗力低塑性好,热加工易变形,变形量大,通过热加工,是铸锭组织缺陷得到明显改善,使金属材料的力学性能有明显提高。

(2)形成纤维组织,纤维组织使材料的力学性能呈各向异性,沿着流线方向具有较高力学性能,垂直于流线方向性能则较低。

(3)形成带状组织,带状组织使金属材料的力学性能产生方向性,特别是横向塑性和韧性明显降低,使材料切削性能恶化。

(4)改变晶粒大小。

合理选择加工温度,变形量及加工后的冷却速度,以获得细小均匀晶粒,提高材料性能。

四、为什么液态金属结晶时,晶胚的尺寸必须达到临界晶核半径的要求?(8分)
答:由公式可以看出,当时,随着晶胚尺寸r的增大,系统自由能增加,这个过程不能自动进行,这种晶胚不能成为稳定的晶核,而是瞬时形成瞬时消失;但当时,随着晶胚尺寸r的增大,伴随着系统的自由能降低,这一过程可以自动进行,晶胚可以自发的长大成为稳定的晶核而不再消失。

五、液态金属结晶时为什么必须过冷?(8分)
答:由知系统的自由能随着温度的升高而降低,由图可知,当温度低于理论结晶温度Tm时,即固态金属自由能才低于液态金属的自由能,液态金属可以自发地转变为固态金属,如果温度高于Tm,液态金属自由能低于固态金属自由能,
此时固态金属要熔化成液态金属自由能才能降低。

因此,一定要使实际结晶温度低于理论结晶温度才能满足结晶热力学条件。

过冷度越大,固液两相自由能差值越大,即相变驱动越大,结晶速度越大,因此液态金属结晶时必须过冷。

(液态金属与固态金属自由能之差为结晶驱动)
六、某三元合金,组元分别为A,B,C,请在成分三角形内标注:(共8分)
1.A=20%、B=30%的三元合金成分点O;
2.A、B两组元成分之比固定为A:B=1:2的所有三元合金成分点。

七、请画出铁碳合金相图,标注其相组成。

试分析C=0.5 %的铁碳合金的结晶过程,并计算其室温下的组织组成物的相对含量。

(共20分)
八、何谓钢的热处理?钢件为什么要进行热处理?钢件进行热处理的依据是什么?(12分)
答: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,然后以一定的速度冷却到室温的一种热加工工艺。

目的:(1)改变钢的内部组织结构,以改善其性能;(2)恰当的热处理工艺可以消除铸、焊、锻等热加工工艺造成的各种缺陷,细化晶粒,消除偏析,降低内应力,使钢的组织和性能更加均匀;(3)热处理是机器零件加工工艺工程中的重要工序;(4)通过热处理可以使工件表面具有抗磨、耐腐蚀等特殊物理化学性能。

进行热处理的依据:原则上只有在加热或冷却时发生溶解度显著变化或发生类似纯铁的同素异构体转变即有固态相变发生的合金才能进行热处理,而钢具有共析转变这一重要特性,像纯铁具有同素异构转变一样,碳钢在加热或冷却过程中越过临界点就发生固态相变,所以钢件能进行热处理。

九、马氏体转变有哪些主要特征?(8分)
答:(1)马氏体转变的无扩散性。

马氏体转变是奥氏体在很大过冷度下进行的,铁原子、碳原子、合金元素,其活动能力很低;(2)马氏体转变切变共格性。

马氏体转变是新相在母相特定的晶面上形成,并以母相的切变来保持共格关系的相变过程;(3)马氏体转变具有特定的惯习面和位向关系;(4)马氏体转变是在一个温度范围内进行;(5)马氏体转变的可逆性。

在某些铁合金、镍与其他有色金属中,奥氏体冷却转变为马氏体,重新加热时已形成的马氏体又能无扩撒地转变为奥氏体,此即为马氏体转变的可逆性。

十、碳含量为0.8%的碳钢其原始组织分别为马氏体和珠光体,在800℃奥氏体化时,其保温时间的选择有何不同?并简单分析原因。

(10分)
十一、为什么在常温下金属材料的晶粒越细,屈服强度、韧性越高?(8分)
答:大部分日用金属材料是多晶体,在多晶体中,屈服强度是与滑移从先塑性变形的晶粒转移到相邻晶粒密切相关的,而这种转移能否发生,主要取决于在已滑移晶粒晶界附近的位错塞积群所产生的应力集中,能否激发相邻晶粒滑移系中的位错源也开动起来,从而进行协调的多滑移。

根据的关系式,应力集中的大小决定于塞积的位错数目,n越大,则应力集中也越大。

当外加应力和其他条件一定时。

位错数目n是与一起塞积的障碍——晶界到位错源的距离成正比。

晶粒越大,这个距离越大,n越大,所以应力集中越大,则激发相邻晶粒发生塑性变形的机会比小晶粒要大得多。

已滑移小晶粒晶界附近的位错塞积造成较小的应力集中,则需要在较大的外加应力下才能使相邻晶粒发生塑性变形。

综上,可知晶粒越细小,金属材料的屈服强度越高。

在外力作用下,细小晶粒的晶粒内部和晶界附近的应变相差较小,变形均匀,相对来说,因应力集中引起开裂的机会也越少,这就有可能在断裂之前承受较大的变形量,所以可以得到较大的伸长率和断面收缩率。

由于细晶粒金属中的裂纹不易产生也不易扩展,因而在断裂过程中吸收了更多的能量,即表现出较高的韧性。

综上所述,可知在常温下金属材料的晶粒越细小,则其屈服强度、韧性越高。

十二、为了获得均匀细小的奥氏体或者球状珠光体或者片状的珠光体,在相同的奥氏体温度下,奥氏体化时间长短如何选择?并简单分析原因.(10分)。

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