金属材料与热处理
金属材料与热处理
金属材料与热处理一、金属材料的性能：一般指使用性能和工艺性能。
使用性能——指为保证机械零件、工程构件或工具正常工作情况下，材料应具备的性能，它包括机械性能和物理性能、化学性能等。
工艺性能——指机械零件在冷加工或热加工的制造过程中，材料应具备的性能。
它包括铸造性能、锻造性能、热处理性能以及金属切削加工性能等。
（一）、工艺性能：1、金属的物理性能——包括：密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。
（1）、密度——表示某种物质单位体积的质量。
ρ=m/v 千克/米3（或kg/cm2）g/cm2m——质量v——体积常见金属材料的密度千克/米3（２）、熔点——金属或合金的熔程度叫熔点。
纯金属有固定的熔点，绝大多数合金的熔点是一个温度范围，从开始熔化到熔化终了的温度相差十到几百度。
如含碳3%的铸铁，其熔化温度范围为1148~1279℃。
熔点高低表示金属熔化难易程度。
熔点低的金属一般熔化后其液态流动性好，易铸造成型，且凝固后收缩量小。
熔点高的金属在温度高时，其工作性能变化较小，如高速钢、硬质合金钢就是利用这一特性。
（3）、热膨胀——固态金属或合金因温度变化而具有一定的温-度，在一定温度下，固体的各个线度是一定的。
当固休受热后，随着温度升高，它的各种线度都要增长。
工程上对金属的热膨胀大小常用线膨胀系数来表示。
线膨胀系数——单位长度每升高1℃所引起的延伸量。
即：αL=L1-L0//L0（t1-t0）厘米/厘米—℃（1/℃）式中：αL——线膨胀系数L1——升温后的长度t0——升温前的温度t1——升温后的温度体膨胀系数可用线膨胀系数的三倍近似计算，αV=3αL；面膨胀系数可用线膨胀系数的二倍近似计算，αS=2αL。
金属的热膨胀量虽然很微小，但会产生很大的内应力，使工件变形或断裂。
但工业上也常利用这一特性来装配组合件。
（4）、导热性——金属在加热或冷却时能够传导热量的性质称为导热性。
不同金属的导热性各有不同，导热性的好坏用热导率来表示。
金属材料及热处理(最新版)
8、屈氏体：同上是珠光体的一种，更细片状铁素体+更细片状渗碳体叫之为屈氏体， 形成温度 600－550oC。HB330－400（HRC32－38）。
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生产中防止回火脆性的方法主要有： z 回火后进行快速冷却（油或水冷）为消除重新产生的热应力，则在回火后可再进行
Ms， γ Fe转变为α Fe，碳原子全部被保留在α Fe中，形成一种过饱和的固溶体组织，这就
是马氏体。这种转变也称非扩散形转变。马氏体金相显微组织呈针状，黑色针状物为马氏 体，白色基体称为残余奥氏体。性能十分脆硬。HB可达 600－700（HRC60－65）。淬火即可 获得这种组织。硬度取决于C含量，低C钢淬不硬，含C量高于 0.8％，硬度几乎不再增加了。 马氏体的转变随C含量增高而降低含碳量 0.5％时Mz约 0oC，Ms290oC随着含C增Ms下降，C量 小于 0.8％时Mz也随C ↑ 而下降，0.9 以上时Mz在-100oC附近下降不大。奥氏体向马氏体的转 变有一个很大的特点：奥氏体不能百分之百转化为马氏体总有较少的奥氏保留下来，称保 留下来的为残氏奥氏体。因奥氏体为γ Fe面心产方晶格，比容（单位重量的体积）较小，约 只有 0.122—0.125，而马氏体为α Fe过饱和固溶体，比容较大，约有 0.127－0.130，可见， 在转变过程中，在马氏体形成的同时还伴随着体积的膨胀，从而会对尚未转变的奥氏体造 成一内压力，合使其不易发生向马氏体的转变而被保留下来。Ms Mz点越低剩余奥氏体量也 就越多。
金属材料与热处理
一、金属材料及热处理
金属材料与热处理
金属材料与热处理金属材料与热处理是机械工程学中的一个重要研究领域，它既涉及有关金属材料的诸多性能，又涉及各种热处理技术。
热处理是指在金属材料内部的改变或外观表现，从而改变材料的性质或性能的各种处理方法。
这种处理主要通过改变金属材料的内部成分和结构来实现。
金属材料和热处理技术在机械制造领域有着重要的应用，也是机械工程中重要的研究内容。
金属材料可以被应用于工程上有关设备的制造厂、汽车制造厂、船舶制造厂等。
热处理是钢和铁等材料性能调节的重要手段，是机械制造的一部分。
改变材料的热处理条件，可以改变工件的外观、物理性能和机械性能等，使之更加适用于某些工程上的要求。
热处理的发展主要集中在以下几个方面。
首先是改进材料的强度；其次是改善材料的韧性；第三是改善材料的韧度；最后是改善材料的冷硬度和抗疲劳性能，及提高材料的耐腐蚀、抗温度等性能。
在这些方面，近几年来取得了较大的进展。
强化冷却技术大大提高了普通钢的性能，提高退火质量的水冷却技术也取得了巨大进步，渗碳深色炼钢技术也得到了迅速发展。
热处理同时也涉及到热处理和控制系统的设计与应用。
控制系统对热处理过程起着至关重要的作用。
热处理过程涉及到温度控制、热源更替、室内条件变化等，这些都是控制系统关注的焦点。
控制系统不仅能提供相应数据和处理，而且还能检测设备运行状态，控制处理温度值，从而控制处理的质量和可靠性。
由于金属材料在机械系统中的重要性，热处理已经成为金属材料和机械系统设计中必不可少的一部分。
它可以改变金属材料的性能指标，并使其满足工程要求，这是关于金属材料和热处理的关键研究内容之一。
希望随着技术的发展，今后金属材料和热处理技术在机械领域乃至其他领域发挥更大的作用。
金属材料与热处理
金属材料与热处理金属材料是工程领域中使用最广泛的材料之一，其性能的优劣直接影响着工程产品的质量和使用寿命。
而热处理作为一种重要的金属材料加工工艺，对金属材料的性能改善起着至关重要的作用。
本文将从金属材料的特性、热处理的基本原理和常见的热处理工艺等方面进行介绍。
首先，金属材料的性能受到其组织结构的影响。
金属材料的晶粒结构、晶界、位错等微观结构对其力学性能、物理性能和化学性能有着重要的影响。
通过热处理工艺，可以改善金属材料的晶粒结构，消除内部应力，提高材料的硬度、强度和耐磨性，同时还可以改善材料的塑性和韧性。
其次，热处理是通过加热、保温和冷却等工艺对金属材料进行控制加工，以改善其组织结构和性能的工艺。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将金属材料加热至一定温度后进行缓慢冷却，以消除材料的内应力、提高材料的塑性和韧性；正火是将金属材料加热至一定温度后进行保温一段时间，再进行空气冷却，以提高材料的硬度和强度；淬火是将金属材料加热至临界温度后迅速冷却，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后进行保温一段时间，以降低材料的脆性。
最后，热处理工艺的选择需要根据金属材料的具体情况和要求来确定。
不同的金属材料对热处理工艺的要求也不同，因此在进行热处理前需要对金属材料的性能和组织结构进行全面的分析和测试，以确定最合适的热处理工艺。
同时，在进行热处理时需要严格控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数，以确保热处理效果。
综上所述，金属材料与热处理是密不可分的关系，热处理工艺的选择和控制对金属材料的性能改善至关重要。
通过合理的热处理工艺，可以使金属材料获得更好的力学性能、物理性能和化学性能，从而满足不同工程产品对材料性能的要求。
希望本文的介绍对大家有所帮助，谢谢阅读！。
常用金属材料及热处理
常用金属材料及热处理金属是人类社会重要的材料之一，广泛应用于各行各业。
常见的金属材料包括铁、铝、铜、钢等。
在使用金属材料的过程中，为了改善其性能，常常需要对其进行热处理。
下面将介绍一些常用的金属材料和其热处理方法。
1.铁：铁是一种性能优良的金属材料，常用于制作建筑结构、机械零件等。
铁的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
退火可以降低材料的硬度，提高其塑性和延展性；正火可以提高材料的韧性和强度；淬火可以使材料获得高硬度和耐磨性；回火可以降低材料的脆性，并改善其强度和韧性。
2.铝：铝是一种轻质金属，常用于制造飞机、汽车等产品。
铝的热处理方法有固溶处理、时效硬化等。
固溶处理可以改善铝的强度和塑性；时效硬化可以在固溶处理基础上，进一步提高铝的强度和硬度。
3.铜：铜是一种导电性能优良的金属材料，常用于制造导线、电路板等。
铜的热处理方法有退火、退火软化等。
退火可以消除铜材料中的应力，改善其韧性和延展性；退火软化可以使铜材料变得更加易加工。
4.钢：钢是一种优质的金属材料，常用于制造建筑结构、机械零件等。
钢的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。
不同的钢材在热处理时的温度和时间以及冷却速度等参数都有所差异，可以根据具体需要来选择合适的热处理方法，以获得理想的性能。
此外，还有许多其他金属材料也需要经过热处理来改善其性能，比如镍、锌、锡等。
热处理方法的选择应根据具体的金属材料以及使用要求来确定。
综上所述，金属材料在使用过程中，经常需要进行热处理来改善其性能。
不同的金属材料有不同的热处理方法，通常包括退火、正火、淬火和回火等。
通过热处理可以改变金属材料的组织结构和性能，使其达到更加理想的状态。
热处理技术在金属材料的应用中起着重要的作用，对于提高产品质量和使用寿命具有重要意义。
金属材料热处理
金属材料热处理金属材料热处理是指通过控制金属材料在一定温度下的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的方法。
这种处理方法在金属材料制备和加工过程中起着至关重要的作用。
下面是关于金属材料热处理的一些相关内容的介绍。
1.热处理的目的金属材料热处理的主要目的是改变金属材料的组织结构和性能，使其达到特定的要求。
具体包括以下几个方面：(1)改变金属材料的晶粒尺寸和形态，以调整材料的强度、硬度和韧性等力学性能。
(2)改变金属材料的相组成和比例，以提高材料的耐腐蚀性能和耐磨损性能。
(3)改变金属材料的残余应力状态，以提高材料的机械性能和使用寿命。
(4)改变金属材料的导电性、磁性和热传导性等电磁性能，以满足特定的工程要求。
2.常用的热处理方法金属材料热处理中常用的方法包括退火、正火、淬火和回火等。
其基本原理如下：(1)退火：将金属材料加热到一定温度，在恒温下保温一段时间，然后缓慢冷却，以改善材料的塑性、韧性和可加工性等性能。
(2)正火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却，以提高材料的硬度和强度等力学性能。
(3)淬火：将金属材料加热到一定温度，保温一段时间，然后快速冷却，以在材料中形成淬火组织，提高材料的硬度和耐磨性能等。
(4)回火：将淬火后的金属材料再次加热到一定温度，保温一段时间，然后冷却，以消除淬火过程中的残余应力和脆性，并调整材料的力学性能。
3.常见的金属材料与热处理方法的应用各种金属材料的组织结构和性能特点不同，因此在热处理过程中需要选择不同的方法和参数。
以下是一些常见金属材料的热处理方法及其应用：(1)碳钢：通过正火和淬火处理，可以提高碳钢的硬度、强度和耐磨性能，广泛应用于机械加工和制造业。
(2)不锈钢：通过固溶和沉淀硬化处理，可以改善不锈钢的耐腐蚀性能和耐磨损性能，常见于化工和海洋工程。
(3)铝合金：通过固溶处理和时效处理，可以改善铝合金的强度、韧性和耐腐蚀性能，常用于航空和汽车制造业。
金属材料与热处理
金属材料与热处理金属材料是工业生产中常用的材料之一，其具有良好的导电性、导热性和机械性能，因此在各行各业中得到广泛应用。
然而，金属材料的性能在制造过程中往往不能达到最佳状态，这就需要进行热处理。
热处理是对金属材料进行加热或冷却处理，以改变其组织结构和性能的一种工艺。
通过控制材料的加热温度、冷却速率和保温时间等参数，可以使金属材料达到理想的机械性能、延展性和强度等特性。
金属材料的热处理可以分为多种类型，包括退火、淬火、回火等。
其中，退火是指将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，以降低硬度、改善延展性和强度等性能。
淬火则是指将金属材料加热到相变温度，然后迅速冷却，以提高硬度和强度等性能。
回火是在淬火后对材料进行再加热处理，以减轻淬火时的残余应力和脆性。
热处理的过程非常关键，不同的热处理工艺对金属材料的性能影响很大。
例如，合理的退火处理可以使金属材料获得较好的塑性和韧性，适用于制造弯曲、拉伸等工艺要求较高的产品；而淬火处理则适用于需要获得较高硬度和强度的零部件。
另外，金属材料的选择也会影响热处理效果。
不同金属材料具有不同的热处理特性和需求，因此需要根据具体情况选择合适的金属材料和热处理工艺。
一些常见的金属材料包括钢铁、铝、铜等，它们各自有不同的机械性能和热处理特点。
总的来说，金属材料与热处理密不可分。
通过合理的热处理工艺，可以改善金属材料的性能，提高产品的质量和使用寿命。
因此，在金属加工和制造领域，热处理是一项重要的工艺，需要专业人员严格控制各项参数，以保证金属材料的优良性能和性价比。
热处理在金属材料加工和制造中起着至关重要的作用，它可以改善金属材料的组织结构和性能，提高其强度、耐磨性、耐腐蚀性等特性，同时也能够消除金属材料制造过程中产生的应力、缩小尺寸误差等问题，从而提高产品的质量和使用寿命。
一种常见的热处理工艺是退火。
退火是指将金属材料加热到其临界温度以上，然后进行缓慢冷却。
通过退火处理，金属材料的晶粒可以重新长大，原来的晶界处的碎屑得到消除；同时，还能消除金属的内应力，提高塑性和韧性。
金属材料与热处理(全)精选全文
2、常用的细化晶粒的方法：
A、增加过冷度
B、变质处理 C、振动处理。
三、同素异构转变
1、金属在固态下，随温度的改变有一种晶格转变为另一晶格的现象称为 同素异构转变。
2、具有同素异构转变的金属有：铁、钴、钛、锡、锰等。同一金属的同素 异构晶体按其稳定存在的温度，由低温到高温依次用希腊字母α，β，γ， δ等表示。
用HBS（HBW）表示，S表示钢球、W表示硬质合金球 当F、D一定时，布氏硬度与d有关，d越小，布氏硬度值越大，硬度越高。 （2）布氏硬度的表示方法：符号HBS之前的数字为硬度值符号后面按以下顺 序用数字表示条件：1）球体直径；2）试验力；3）试验力保持的时间 （10~15不标注）。
应用范围：主要适于灰铸铁、有色金属、各种软钢等硬度不高的材料。
2、洛氏硬度
（1）测试原理：
采用金刚石圆锥体或淬火钢球压头，压入金属表面后，经规定保持时间后即 除主试验力，以测量的压痕深度来计算洛氏硬度值。
表示符号：HR
（2）标尺及其适用范围：
每一标尺用一个字母在洛氏硬度符号HR后面加以注明。常用的洛氏硬度标 尺是A、B、C三种，其中C标尺应用最为广泛。
见表：P21 2-2
§2-2金属的力学性能
学习目的：★了解疲劳强度的概念。 ★ 掌握布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬
度测试及表示的方法。 ★掌握冲击韧性的测定方法。 教学重点与难点 ★布氏硬度、洛氏硬度、维氏硬度的概念、硬度测
试及表示的方法。
§2-2金属的力学性能 教学过程：
复习：强度、塑性的概念及测定的方法。
2、 非晶体：在物质内部，凡原子呈无序堆积状态的（如普通玻璃、松 香、树脂等）。 非晶体的原子则是无规律、无次序地堆积在一起的。
金属材料及其热处理
㈡ 热处理工艺
工艺
目的
加热温度
组织
退火
1.调整硬度,便于切削加工。 2.细化晶粒,为最终热处理作组织准备。
亚共析钢Ac3+30~50℃ 共析钢 Ac1+30~50℃ 过共析钢Ac1+30~50℃
F+P P P球
正火
1.低中碳钢同退火。 2.过工析钢：消除网状二次渗碳体。 3.普通件最终热处理
三、组织
㈠ 纯金属的组织 1、结晶：金属由液态转变为晶体的过程 ⑴ 结晶的条件——过冷：在理论结晶温度以下发生结晶的现象。 过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度的差。 ⑵ 结晶的基本过程——晶核形成与晶核长大 形核——自发形核与非自发形核 长大——均匀长大与树枝状长大
⑶ 结晶晶粒度控制方法：①增加过冷度；②变质处理；③机械振动、搅拌 2、纯金属中的固态转变 同素异构转变：物质在固态下晶体结构随温度而发生变化的现象。 固态转变的特点：①形核部位特殊；②过冷倾向大;③伴随着体积变化。
2、冷却时的转变
⑴ 等温转变曲线及产物
650℃
600℃
550℃
350℃
A1
MS
Mf
时间
P
S
T
B上
B下
M
M+A’
A→P
A→S
A→T
A→B上
A→B下
金属材料与热处理
金属材料与热处理引言。
金属材料是人类社会发展的重要基础之一，其在工业、建筑、交通等领域都有着广泛的应用。
而金属材料的性能往往受到热处理工艺的影响，通过适当的热处理可以改善金属材料的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性等，从而满足不同领域的应用需求。
本文将从金属材料的基本特性、热处理的原理和方法以及热处理对金属材料性能的影响等方面进行介绍和探讨。
一、金属材料的基本特性。
金属材料是由金属元素或金属合金组成的材料，具有良好的导电、导热、塑性和机械性能等特点。
金属材料的性能主要受其晶粒结构、晶界、位错等因素的影响。
晶粒是金属材料的基本结构单元，晶界是相邻晶粒之间的界面，而位错则是晶体结构中的缺陷。
这些因素决定了金属材料的塑性、强度、硬度和韧性等性能。
二、热处理的原理和方法。
热处理是通过加热和冷却等方法改变金属材料的组织结构和性能的工艺过程。
热处理的原理主要是利用金属材料的相变规律和固溶、析出等现象来改善其性能。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火、回火等。
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方法。
退火可以消除金属材料中的残余应力，改善其塑性和韧性，同时还可以提高其导热性能。
2. 正火。
正火是将金属材料加热到一定温度，然后保持一段时间后冷却的热处理方法。
正火可以使金属材料的晶粒细化，提高其硬度和强度。
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方法。
淬火可以使金属材料产生马氏体组织，从而提高其硬度和强度。
4. 回火。
回火是将经过淬火处理的金属材料加热到一定温度，然后冷却的热处理方法。
回火可以消除淬火时产生的脆性，同时还可以调节金属材料的硬度和强度。
三、热处理对金属材料性能的影响。
热处理可以显著影响金属材料的性能，主要表现在以下几个方面：1. 强度和硬度。
通过热处理可以提高金属材料的强度和硬度，使其更适合于承受高强度和高硬度的工作环境。
例如，通过淬火可以使钢材产生马氏体组织，从而提高其硬度和强度。
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。
金属材料与热处理
金属材料与热处理金属材料是一类常用的工程材料，具有优良的导电性、导热性和机械性能。
然而，金属材料在使用过程中常常会遇到各种问题，例如变形、腐蚀和疲劳等。
为了增强金属材料的性能并解决这些问题，热处理技术被广泛应用。
本文将简要介绍金属材料与热处理的相关知识。
一、金属材料金属材料是由金属元素或金属合金组成的材料。
常用的金属材料包括铁、铝、铜、钛等。
金属材料具有高强度、良好的导电性和导热性，广泛应用于各个领域，如建筑、航空航天、汽车制造等。
金属材料的性能包括力学性能、物理性能和化学性能。
力学性能主要包括强度、韧性、硬度等指标，物理性能包括导电性、导热性等指标，化学性能包括耐腐蚀性等指标。
金属材料的性能直接影响其在具体应用中的效果和寿命。
二、热处理技术热处理是指通过控制金属材料的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的一种技术。
热处理技术可以分为四种类型：退火、正火、淬火和回火。
退火是将金属材料加热到一定温度，保持一段时间后缓慢冷却的过程。
退火可以消除材料的内部应力，改善其塑性，提高加工性能。
正火是将金属材料加热到一定温度，保持一段时间后以适当速度冷却的过程。
正火可以提高材料的强度和硬度。
淬火是将金属材料加热到一定温度，保持一段时间后迅速冷却的过程。
淬火可以使材料产生马氏体组织，提高强度和硬度，但会使材料变脆。
为了解决材料脆性的问题，需要进行回火处理。
回火是将淬火材料加热到一定温度，保持一段时间后缓慢冷却的过程。
回火可以降低材料的脆性，提高韧性。
三、金属材料与热处理的关系金属材料的性能受到其组织结构的影响。
通过热处理技术可以改变金属材料的组织结构，从而达到改善材料性能的目的。
热处理可以改变金属材料的晶粒大小、相含量和相组成等。
例如，通过退火可以使晶粒长大，提高材料的塑性；通过正火可以改变相组成，提高材料的强度和硬度；通过淬火和回火可以形成马氏体组织和回火组织，使材料达到优良的强度和韧性的均衡。
总之，金属材料与热处理密不可分。
金属材料的性能与热处理
金属材料的性能与热处理金属材料是一种重要的结构材料，广泛应用于各个领域。
金属材料的性能对于我们选择适当的材料及工艺具有决定性作用。
热处理是一种重要的金属加工工艺，改变了金属材料的组织结构和物理性质，从而达到改善材料性能的目的。
本文将探讨金属材料的性能与热处理之间的关系。
一、金属材料的性能金属材料的性能可分为物理性能、机械性能、化学性能和加工性能四个方面。
具体如下：1.物理性能金属材料的物理性能是指其热学性质、电学性质、磁学性质等。
其中热学性质包括热导率、热膨胀系数等，电学性质包括电导率、电阻率等，磁学性质包括磁导率、磁饱和度等。
2.机械性能金属材料的机械性能是指其强度、韧性、硬度、延展性、塑性等。
其中强度指材料的抗拉、抗压、抗弯强度，韧性指材料的抗冲击能力，硬度指材料的抗刮削和抗磨损能力，延展性和塑性指材料在受力状况下可以发生变形的能力。
3.化学性能金属材料的化学性能包括其抗氧化性、耐蚀性、化学稳定性等。
4.加工性能金属材料的加工性能指其可塑性、可焊性、可锻性等，也就是其在加工时的工艺性能。
以上四个方面的性能对于金属材料的性能和使用有着重要的意义。
二、热处理对金属材料性能的影响热处理是通过加热、保温和冷却等过程改变材料的组织结构和物理性质。
通常分为退火、正火、淬火、回火等几种类型。
下面我们具体探讨一下热处理对金属材料性能的影响。
1.退火退火是将金属材料加热到一定温度后，缓慢冷却，使其内部结构发生改变，从而提高材料硬度、强度和延展性等力学性能，同时改善材料的加工性能。
退火的过程中，晶粒得到生长，同时金属材料的内部应力逐渐释放，使其成为更具有可塑性和可加工性的材料。
退火可分为完全退火和等温退火两种。
完全退火是指将金属材料加热到一定温度，保温时间足够长，使其完全晶粒长大，达到结构的最稳定状态。
等温退火是指将金属材料加热到一定温度，经过保温一段时间后，再以一定速度冷却，使其得到更细小的晶粒和更为匀称的析出相，从而提高材料的耐热性、耐蚀性及抗疲劳性等。
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。
金属材料与热处理技术
金属材料与热处理技术金属材料是工程领域中广泛应用的材料之一，其性能的优劣直接影响着工程产品的质量和使用寿命。
而热处理技术作为一种重要的材料加工工艺，对金属材料的性能改善和调控起着至关重要的作用。
本文将就金属材料与热处理技术进行详细介绍和探讨。
首先，金属材料的性能与热处理技术密切相关。
金属材料的性能包括力学性能、物理性能、化学性能和加工性能等多个方面。
而热处理技术可以通过调整材料的组织结构和晶粒尺寸，改善其力学性能；通过消除或减少内部应力，提高材料的物理性能；通过调整材料的组织形态，提高材料的化学性能和加工性能。
因此，热处理技术是实现金属材料性能优化的重要手段。
其次，热处理技术包括多种方法和工艺。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火、回火等。
每种方法都有其特定的工艺参数和处理效果。
例如，退火可以使金属材料的组织细化，消除残余应力，提高塑性和韧性；淬火可以使金属材料获得高硬度和强度，但会降低其塑性和韧性；回火可以在淬火后对材料进行一定温度和时间的加热处理，以调整其硬度和强度。
通过选择合适的热处理方法和工艺参数，可以实现对金属材料性能的有针对性改善。
此外，热处理技术还与金属材料的选择和设计密切相关。
在工程实践中，需要根据具体的工程要求和使用环境，选择合适的金属材料，并结合热处理技术对其进行处理，以满足工程产品对材料性能的需求。
同时，在金属材料的设计和制造过程中，也需要充分考虑热处理工艺对材料性能的影响，合理设计工艺流程，确保最终产品达到预期的性能指标。
综上所述，金属材料与热处理技术是工程领域中不可或缺的重要内容。
通过合理选择和应用热处理技术，可以实现对金属材料性能的有效调控和改善，从而满足不同工程产品对材料性能的需求。
因此，对金属材料与热处理技术的深入了解和研究，对于提高工程产品质量和技术水平具有重要意义。
在工程实践中，需要根据具体的工程要求和使用环境，选择合适的金属材料，并结合热处理技术对其进行处理，以满足工程产品对材料性能的需求。
金属材料与热处理(最全)
热处理的应用与效果
应用
热处理广泛应用于各种金属材料，如钢铁、有色金属、合金 等。通过合理的热处理工艺，可以显著提高金属材料的机械 性能、物理性能和化学性能，满足各种工程应用的需求。
效果
热处理可以改变金属材料的硬度、韧性、强度、耐磨性、耐 腐蚀性等机械性能，提高其抗疲劳性能和抗腐蚀性能，延长 使用寿命。同时，热处理还可以改善金属材料的加工性能和 焊接性能，提高生产效率和产品质量。
04 金属材料与热处理的关系
金属材料的性能与热处理的关系
金属材料的性能
金属材料的性能包括力学性能、物理性能和化学性能等，这些性能在很大程度上取决于 其内部结构和相组成。
热处理对金属材料性能的影响
通过控制加热、保温和冷却等热处理工艺参数，可以改变金属材料的内部结构和相组成，从而显著提 高或改善其各种性能。例如，热处理可以细化金属材料的晶粒，提高其强度和韧性；可以改变金属材
时间，可以改变金属材料内部的相组成。
金属材料的缺陷与热处理的关系
要点一
金属材料的缺陷
要点二
热处理对金属材料缺陷的影响
金属材料的缺陷包括裂纹、气孔、夹杂物和未熔合等，这 些缺陷可能会降低金属材料的性能。
通过适当的热处理工艺，可以减少或消除金属材料的缺陷 ，提高其性能。例如，通过退火处理可以软化金属材料， 减少其内应力，从而减少裂纹的产生；通过固溶处理可以 溶解金属材料中的杂质和气体，提高其纯净度。
03 金属材料的热处理工艺
退火工艺
总结词
退火是热处理工艺中的一种，通过加热和缓慢冷却金属材料，以消除内应力、 提高塑性和韧性，达到改善材料性能的目的。
详细描述
退火工艺通常包括将金属材料加热到再结晶温度以下，保持一段时间，然后缓 慢冷却至室温。退火可以细化晶粒、消除内应力、降低硬度、提高塑性和韧性， 改善金属材料的加工性能和综合力学性能。
金属材料与热处理课程收获
金属材料与热处理课程收获一、课程简介金属材料与热处理是一门重要的工程材料课程，主要涉及金属材料的性质、组织与热处理技术。
通过学习金属材料与热处理，我收获了以下几个方面的知识和技能。
二、金属材料的性质与分类2.1 金属材料的性质金属材料的性质包括力学性能、热物性、电学性能、磁学性能等。
力学性能是金属材料最基本的性质，包括强度、硬度、韧性、塑性等指标。
通过学习，我对金属材料的力学性能有了更深入的了解。
2.2 金属材料的分类金属材料根据成分和金属晶体结构的不同可以分为纯金属、合金和间晶化合物。
纯金属是由单一金属元素组成的材料，如铜、铁、铝等。
合金是由两种或两种以上金属和非金属元素组成的材料，如钢、铜合金等。
间晶化合物是由金属和非金属元素按照一定比例组成的材料，如硬质合金等。
三、金属材料的组织与性能3.1 金属材料的晶体结构金属材料的晶体结构决定了其性能。
常见的金属晶体结构有体心立方结构、面心立方结构和密排六方结构。
不同的晶体结构会对金属的力学性能产生影响。
3.2 金属材料的晶粒和晶界金属材料的晶粒是由许多晶格排列有序的晶体构成的，而晶粒之间的界面称为晶界。
晶粒和晶界的存在会影响金属的塑性、强度和韧性等性能。
3.3 金属材料的相变金属材料在热处理过程中会发生相变，通过控制相变条件可以改变金属的组织和性能。
常见的金属相变包括固溶处理、时效处理等。
四、金属材料的热处理技术4.1 固溶处理固溶处理是通过加热将合金中的溶质溶解在基体中，然后快速冷却固化，使合金获得一定的固溶固态溶质。
固溶处理能够提高合金的强度和硬度。
4.2 时效处理时效处理是将固溶处理后的合金在一定温度下进行时效保持一段时间，使其产生析出相，并形成一定尺寸和分布的沉淀物。
时效处理可以进一步调控合金的强度和韧性。
4.3 等温处理等温处理是将合金保温到一定温度下，使其达到热平衡状态。
通过等温处理可以改变合金的晶体结构和相组成。
4.4 冷变形处理冷变形处理是在室温下通过加工变形使合金发生塑性变形，从而改变其组织和性能。
《金属材料与热处理》教案
《金属材料与热处理》教案一、课程概述《金属材料与热处理》是材料科学与工程专业的一门专业课程，属于材料工程学科的一部分。
本课程综合应用了材料科学、热力学、固态物理、材料物理、材料化学等多门学科的基本原理，旨在介绍金属材料的组织结构、力学性能和热处理过程等内容。
通过本课程的学习，学生将掌握金属材料的基本特性和加工性能，了解金属材料的热处理方法和工艺流程，以及热处理对材料性能的影响。
二、课程目标1.了解金属材料的基本组织结构、力学性能和热处理原理。
2.掌握金属材料的力学性能测试和分析方法。
3.熟悉金属材料的常见热处理工艺和设备。
4.了解热处理对金属材料性能的影响及其应用。
三、教学内容与方式1.基本金属材料的组织结构-金属晶体结构-晶体缺陷与异质相-金属的晶格缺陷与固溶体-金属的晶粒组织与晶界-金属的位错与塑性变形-金属的相图与相变2.金属材料的力学性能-应力与应变-弹性力学与塑性力学-变形与强化机制-韧性与脆性-疲劳与断裂3.金属材料的热处理原理-固溶处理-时效处理-冷却处理-淬火处理-热处理设备与工艺4.热处理对金属材料性能的影响及应用-结构与性能的关系-热处理工艺对性能的影响-热处理在材料设计与加工中的应用教学方式主要采用理论讲授、实验演示、案例分析和学生讨论等方式相结合，注重理论与实践相结合，培养学生的综合应用能力和问题解决能力。
四、教学评价结合学生的平时表现、课堂参与度、实验报告和期末考试等内容进行综合评价。
对于学生可以根据个人学习情况提供不同形式的评价方式，包括课堂讨论、课堂作业、小组项目、期末实验等。
五、教材参考书1.《金属材料导论》第四版，杨宗忱编著，高等教育出版社。
2.《材料科学基础》第二版，韩士忠主编，高等教育出版社。
3.《金属学与热处理实验》第三版，张敏等编著，机械工业出版社。
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金属材料的性能（材料的性能一般分为使用性能和工艺性能两大类，使用性能主要包括力学性能、物理性能、化学性能）（选择题）1.力学性能：强度（屈服强度、抗拉强度）、塑性、弹性与刚度、硬度（布氏硬度，洛氏硬度，维氏硬度）、冲击韧性、疲劳强度2.物理性能：密度、熔点、热膨胀性、导热性、导电性、3.化学性能：耐蚀性、抗氧化性常见金属的晶格类型——1.体心立方晶体具有这种晶格的金属有钨（W），钼（M），铬（Cr），钒（V），α-铁（α-Fe）等2.面心立方晶格具有这种晶格的金属有金(Au),银(Ag),铝（Al）,铜（Cu）,镍（Ni）,γ-铁（γ-Fe）等3.密排六方晶格具有这种晶格的金属有镁（Mg），锌（Zn），铍（Be），α-钛（α-Ti）根据晶体缺陷的几何特点，可分为1.点缺陷点缺陷是指在晶体中长，宽，高尺寸都很小的一种缺陷，常见的有晶格空位和间隙原子2.线缺陷线缺陷是指在晶体中呈线状分布（在一维方向上的尺寸很大，而别的方向则很小）原子排列不均衡的晶体缺陷，主要指各种类型的位错3.面缺陷面缺陷是指在二维方向上吃醋很大，在第三个方向上的尺寸很小，呈面状分布的缺陷位错：位错是指晶格中一列或若干列原子发生了某种有规律的错排现象。
铁素体：铁素体是碳溶于α-Fe中形成的间隙固溶体，为体心立方晶格，用符号F（或α）表示简化后的Fe-Fe3C相图，画图啊亲，三个学期的铁碳相图啊有木有，都是泪啊有木有！！！书P9共析钢由珠光体向奥氏体的转变包括以下四个阶段：奥氏体形核，奥氏体晶核长大，剩余渗碳体溶解和奥氏体成分均匀化影响奥氏体晶粒长大的因素：1.加热温度和保温时间加热温度愈高，保温时间愈长，奥氏体晶粒愈粗大2.加热速度当加热温度一定时，加热速度越快，奥氏体转变时的过热度越大，奥氏体的实际形成温度越高，形核率的增长速度大于长大速度的增长，奥氏体起始晶粒越细小3.钢的化学成分在一定范围内，含碳量愈高的钢，晶粒愈容易长大4.原始组织当成分一定时，原始组织愈细，碳化物弥散度愈大，则奥氏体晶粒愈细小限制奥氏体晶粒长大的元素：Ti，V，Zr，Nb，W，Mo等元素与碳作用将形成高熔点低稳定碳化物，而Al则形成不溶于奥氏体的氧化物或氮化物，这些难熔化合物对奥氏体晶界的迁移具有强烈的机械阻碍作用，从而限制了奥氏体晶粒的长大促进奥氏体晶粒长大的元素：Mn，P，C，N等元素溶入奥氏体后削弱了铁原子结合力，加速铁原子扩散，因而促进奥氏体晶粒的长大珠光体的组织形态：1.片状珠光体片状珠光体中渗碳体呈片状，它是由片层相间的铁素体和渗碳体紧密堆叠而成。
根据珠光体片间距的大小，通常把珠光体分为普通珠光体（P），索氏体（S）和屈氏体（T）。
片间距大小：P(450~150nm)>S(150~80nm)>T(80~30nm)2.粒状珠光体粒状珠光体是渗碳体呈颗粒状、均匀的分布在铁素体基体上的组织，它同样是铁素体与渗碳体的机械混合物，铁素体呈连续分布按渗碳体颗粒的大小，粒状珠光体可以分为粗粒状珠光体，粒状珠光体，细粒状珠光体和点状珠光体当钢的化学成分一定时，渗碳体颗粒越细小，钢的强度、硬度越高，渗碳体越接近等轴状，分布越均匀，刚的塑韧性越好马氏体转变：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（低于M S点）发生的转变为马氏体转变。
马氏体转变属于低温转变，转变产物为马氏体组织，钢中马氏体是碳在α-Fe中的过饱和固溶体，具有很高的强度和硬度。
马氏体转变是钢件热处理强化的主要手段。
由于马氏体转变发生在较低温度下，此时，铁原子和碳原子都不能进行扩散，马氏体转变过程中的Fe的晶格改组是通过切变方式完成的，因此，马氏体转变是典型的非扩散型相变马氏体的组织形态和晶体结构：1.板条马氏体板条马氏体是低、中碳钢及马氏体时效钢、不锈钢等铁基合金中形成的一种典型的马氏体组织，是由许多成群的，相互平行排列的板条所组成，故称为板条马氏体板条马氏体的空间形态是扁条状的。
板条马氏体的亚结构主要为高密度的位错，位错密度高达（0.3~0.9）×1012cm-2，故又称为位错马氏体。
这些位错分布不均，相互缠结，形成胞状亚结构，称为位错胞2.片状马氏体片状马氏体是在中、高碳钢及ωNi>29%的Fe、Ni合金中形成的一种典型马氏体组织片状马氏体的空间形态呈双凸透镜状。
片状马氏体内部的亚结构主要是孪晶。
孪晶间距约为5～10nm，因此片状马氏体又称为孪晶马氏体。
但孪晶仅存在于马氏体片的中部，在片的边缘则为复杂的位错网络马氏体的力学性能主要取决于含碳量、组织形态和内部亚结构。
板条马氏体具有优良的强韧性，片状马氏体的硬度高，但塑性、韧性很差。
通过热处理可以改变马氏体的形态，增加板条马氏体的相对数量，从而可显著提高钢的强韧性，这是一条充分发挥钢材潜力的有效途径。
钢的退火分为：1.完全退火2.不完全退火3.球化退火球化退火的目的降低硬度，均匀组织，改善切削加工性能；消除网状或粗大碳化物颗粒，为最终热处理（淬火）做好组织准备球化退火工艺主要有三种：一次球化退火、等温球化退火、往复球化退火4.扩散退火5.去应力退火6.再结晶退火钢的正火：正火是将钢加热到A C3（亚共析钢）和A ccm（过共析钢）以上30～50℃，保温一定时间，使之完全奥氏体化，然后在空气中冷却到室温，以得到珠光体类型组织的热处理工艺钢的淬透性：所谓钢的“淬透性”是指钢在淬火时获得马氏体的能力，它是钢材固有的一种属性。
其大小用钢在一定条件下淬火所获得的淬透层深度和硬度分布来表示。
影响淬透性的因素：1.含碳量在碳钢中，共析钢的临界冷速最小，淬透性最好；亚共析钢随含碳量增加，临界冷速减小，淬透性提高；过共析钢随含碳量增加，临界冷速增加，淬透性降低2.合金元素除钴和铝（>2.5%）以外，其余合金元素溶于奥氏体后，都能增加过冷奥氏体的稳定，使C曲线右移，降低淬火临界冷却速度，提高钢的淬透性3.奥氏体化条件若奥氏体化温度越高，保温时间越长，由于奥氏体晶粒愈粗大，成分愈均匀，参与奥氏体或碳化物的溶解也越彻底，使过冷奥氏体越稳定，C曲线越右移，淬火临界冷却速度越小，钢的淬透性越大4.钢中未溶第二相钢加热奥氏体化时，未溶入奥氏体中的碳化物、氮化物及其他非金属夹杂物，会成为奥氏体分解的非自发形核核心，使临界冷却速度增大，降低淬透性根据内应力产生的原因不同，可分为热应力（温度应力）和组织应力（相变应力）两大类钢的回火：将淬火后的零件加热到低于A1的某一温度并保温，然后以适当的方式冷却到室温的热处理工艺称为回火渗碳：将钢放入渗碳的介质中加热并保温，使活性碳原子渗入钢的表层的工艺称为渗碳合金元素与铁的相互作用：（选择题）1.γ相稳定化元素开启γ相区（无限扩大γ相区）：这类合金元素主要有Mn、Ni、Co等扩展γ相区（有限扩大γ相区）：这类合金元素主要有C、N、Cu、Zn、Au等2.α相稳定元素封闭γ相区（无限扩大α相区）：这类合金元素有Si、Al和强碳化物形成元素Cr、W、Mo、V、Ti及P、Be等缩小γ相区（但不能使γ相区封闭）：这类合金元素有B、Nb、Zr、Ta等碳钢的分类：1.低碳钢ωC≤0.25%的碳钢通常称为低碳钢2.中碳钢0.25%＜ωC≤0.6%的碳钢通常称为中碳钢3.高碳钢ωC＞0.6%的碳钢通常称为高碳钢碳钢的编号：1.碳素结构钢“Q+屈服点数值+质量等级符号（A/B/C/D）+脱氧方法符号（F(沸腾钢)/b（半镇静钢）/Z(镇静钢)/TZ（特殊镇静钢））”2.优质碳素钢一般用两位数字表示。
例如45表示该钢的含碳量为0.45%。
含锰量较高的一组在其数字的尾部加“Mn”，例如15Mn、45Mn3.碳素工具钢“T+ωC*1000”例如T10表示含碳量为0.01的优质工具钢。
高级优质碳素工具钢则在其数字后面再加上“A”。
如T8A。
锰含量一般严格控制在0.4%以上，若其上限扩大到0.6%，则需在牌号尾部标以Mn，例如T8Mn 合金钢的分类：1.按用途分类合金结构钢、合金工具钢、特殊性能钢2.按冶金质量分类普通低合金钢、优质低合金钢、高级优质合金钢合金钢的编号及其数字意义：1.合金结构钢●工程结构钢编号表示参考碳素结构钢●机器零件用钢“二位数字+所含合金元素符号+数字”。
前两位数字表示钢的碳的质量分数的万倍，后面的数字表示合金元素含量的百倍。
凡合金元素质量分数小于1.5%，只标合金符号，不标含量；若合金元素平均质量分数等于或大于1.5%、2.5%、3.5%…则在元素符号后加2、3、4…合金结构钢中的Nb、Ti、B等元素，虽然含量很低，但属有意加入，故应表示出来。
例如40B，其平均碳的质量分数为0.4%，B的仅为0.0005%～0.0035%。
高碳铬轴承钢的牌号要在头部加“G”，但不标碳含量，并且铬含量以千分之几计，其他合金元素仍以百分之几计。
例如平均含铬量为1.50%的轴承钢，其牌号表示为“GCr15”2.合金工具钢类似机器零件用钢。
但当其平均碳的质量分数大于1%时，含碳量不标出，反之则牌号前的数字表示其的千倍。
例如9SiCr表示平均碳的质量分数为0.9%作用，铬、硅各位1%左右；Cr12表示平均碳的质量分数大于1%，含铬为12%左右●高速工具钢不论碳的平均质量分数为多少均不标，如W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2●低铬（铬含量小于1%）的合金工具钢，在铬含量（千分之几计）前加“0”，例如Cr06表示含铬量为0.6%的合金工具钢●塑料模具钢在牌号头加“SM”，牌号表示类似优质碳素结构钢。
例如SM45、SM3Cr2Mo3.特殊性能钢个人认为不太可能考。
尼玛特殊性能，肿么考！！！！有意者翻书P93！！！！！！！渗碳钢的化学成分特点：1.低碳，这类钢的碳含量一般较低，在0.12%~0.25%范围内，以保证工件心部有足够的塑性和韧性2.加入合金元素Cr、Mn、Ni、Si、B等以提高淬透性3.加入少量阻碍奥氏体晶粒长大的合金元素，常加入少量强碳化物形成元素V、Ti、Mo、W等阻止奥氏体的晶粒长大调质钢的化学成分特点：1.中碳，这类钢的碳含量一般在0.3%~0.5%范围内，以0.4%居多2.加入Cr、Mn、Si、Ni、B等合金元素以提高淬透性3.加入少量抑制回火脆性的合金元素，如Mo、W来防止回火脆性以40Cr钢制作拖拉机连杆螺栓为例，说明热处理工艺的选用和在加工路线上的安排。
连杆螺栓的加工工艺路线是：锻造—退火（或正火）—机械加工（粗加工）—调质处理—机械加工（静加工）—装配退火（或正火）：作为预先热处理，其中有目的是为了改善锻造组织，细化晶粒，高撒谎年切削加工性能调质处理—淬火：加热温度（840±10）℃，油冷，获得马氏体组织回火：加热温度（520±10）℃，水冷（防止第二类回火脆性）经调质处理后组织为回火索氏体，不与徐有块状铁素体出现，否则会降低强度和韧性，其硬度大约为263～322HBS热成形弹簧钢的热处理特点：热成形弹簧钢的热处理特点是淬火和中温回火。