金属工艺学 第五版cp13
金属工艺学第五版cp(5)课件
金属材料在建筑行业中具有良好的耐久 性、美观性和经济性等特点，能够满足
建筑物的长期使用和安全性能要求。
在建筑行业中，金属材料的加工工艺也 是多种多样的，如切割、弯曲、钻孔等 ，这些工艺能够保证建筑物的质量和美
观性。
04
金属工艺发展
新材料的发展
01
02
03
高强度轻质材料
如钛合金、铝合金等，广 泛应用于航空、汽车和体 育器材等领域。
将淬火后的金属加热到适当温度并保温一 段时间，然后缓慢冷却至室温，以稳定组 织、降低内应力和脆性。
03
金属工艺应用
机械制造中的应用
金属材料在机械制造中占据着重要的地位，如钢铁、铜、铝等。它们被广泛用于制 造各种机械设备、机床、工具等。
金属材料具有良好的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性等特点，能够满足机械制造中的 各种需求。
在机械制造中，金属材料的加工工艺也是非常重要的，如铸造、锻造、焊接、切削 加工等，这些工艺直接影响到机械产品的质量和性能。
航空航天中的应用
航空航天工业对材料的要求非常高，需要具备轻质、高强度、耐高温等 特点。金属材料，如钛合金、铝合金、镍合金等，在航空航天领域中得 到了广泛应用。
这些金属材料能够满足航空航天领域中的各种极端条件，如高真空、高 温度、强辐射等，同时还能够保证机械设备的可靠性和安全性。
05
金属工艺实践
实验操作指导
实验目的
通过实验操作，掌握金属工艺的基本原理和技能，培养实践能力和创新思维。
实验设备
金属材料、工具、测量仪器等。
实验步骤
介绍实验前的准备、实验过程的方法和注意事项，以及实验后的整理和总结。
实验安全
强调实验过程中的安全注意事项，确保实验过程的安全可控。
金属工艺学第五版权威复习资料!绝对权威!
金属工艺学第五版权威复习资料!绝对权威!《金属工艺学》复习资料一、填空：1.合金的收缩经历了(液态收缩)、(凝固收缩)、(固态收缩)三个阶段。
2.常用的热处理方法有（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。
3.铸件的表面缺陷主要有（粘砂）、（夹砂）、（冷隔）三种。
4.根据石墨的形态，铸铁分为（灰铸铁）、（可锻铸铁）、（球墨铸铁）、（蠕墨铸铁）四种。
5.铸造时，铸件的工艺参数有（机械加工余量）、（起模斜度）、（收缩率）、（型芯头尺寸）。
6.金属压力加工的基本生产方式有（轧制）、（拉拔）、（挤压）、（锻造）、（板料冲压）。
7.焊接电弧由（阴极区）、（弧柱）和（阳极区）三部分组成。
8.焊接热影响区可分为（熔合区）、（过热区）、（正火区）、（部分相变区）。
9.切削运动包括（主运动）和（进给运动）。
10.锻造的方法有（砂型铸造）、（熔模铸造）和（金属型铸造）。
11.车刀的主要角度有（主偏角）、（副偏角）、（前角）、（后角）、（刃倾角）。
12.碳素合金的基本相有（铁素体）、（奥氏体）、（渗碳体）。
14.铸件的凝固方式有（逐层凝固）、（糊状凝固）、（中间凝固）三种。
15.铸件缺陷中的孔眼类缺陷是（气孔）、（缩孔）、（缩松）、（夹渣）、（砂眼）、（铁豆）。
17.冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。
20.切屑的种类有（带状切屑）、（节状切屑）、（崩碎切屑）。
21.车刀的三面两刃是指（前刀面）、（主后刀面）、（副后刀面）、（主切削刃）、（副切削刃）。
二、名词解释：1.充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，成为液态合金的充型能力。
2．加工硬化：随着变形程度增大，金属的强度和硬度上升而塑性下降的现象称为加工硬化。
3．金属的可锻性：衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能，称为金属的可锻性。
4．焊接：利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的一种工艺方法。
金属工艺学第五版cp-资料
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约
定
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同学们好
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2020/5/31
绪
论
• 什么叫金属工艺学？
是一门研究有关制造金属零件工艺方法 的综合性技术基础课。
• 它主要研究： （1）各种工艺方法本身的规律性及其在机械制
造中的应用和相互联系；
（2） 金属机件的加工工艺过程和结构工艺性； （3）常用金属材料性能对加工工艺的影响等。 • 金属工艺学中涉及到的知识点在机械制造工程
2020/5/31
3. 什么是金属材料
金属材料——以金属元素为主要成分、 原子通过金属键结合而成的一 类固体材料。
金属材料
铁合金：钢、铸铁 非铁合金：铜、铝、钛、镁及其合金
2020/5/31
4. 金属材料的发展历史
公元前6000年：人类发明金属冶炼[1] 公元前4000年：古埃及人掌握炼铜技术[1] 公元前2500年：中国人开始使用铁 公元18世纪末：瓦特(JamesWatt,1736～1819，英国)
2020/5/31
第一章 金属材料的主要性能
• 教学重点：金属材料的力学性能（表达方式
、测定方法、单位量纲、物理意义）
• 教学难点：拉伸曲线（F-Δl或б-ε曲线）特 点；硬度实验过程
金属工艺学_邓文英_第五版_课后习题参考答案
第一章（p11）1.什么是应力什么是应变答：应力是试样单位横截面的拉力；应变是试样在应力作用下单位长度的伸长量2．缩颈现象在拉伸实验中当载荷超过拉断前所承受的最大载荷时，试样上有部分开始变细，出现了“缩颈”。
缩颈发生在拉伸曲线上bk段。
不是，塑性变形在产生缩颈现象前就已经发生，如果没有出现缩颈现象也不表示没有出现塑性变形。
布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点下列材料或零件通常采用哪种方法检查其硬度库存钢材硬质合金刀头锻件台虎钳钳口洛氏硬度法测试简便，缺点是测量费时，且压痕较大，不适于成品检验。
布氏硬度法测试值较稳定，准确度较洛氏法高。
；迅速，因压痕小，不损伤零件，可用于成品检验。
其缺点是测得的硬度值重复性较差，需在不同部位测量数次。
硬质合金刀头，台虎钳钳口用洛氏硬度法检验。
库存钢材和锻件用布氏硬度法检验。
第五题下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么σb抗拉强度它是指金属材料在拉断前所能承受的最大应力.σs屈服点它是指拉伸试样产生屈服时的应力。
σ2.0规定残余拉伸强度σ1-疲劳强度它是指金属材料在应力可经受无数次应力循环不发生疲劳断裂，此应力称为材料的疲劳强度。
σ应力它指试样单位横截面的拉力。
a K冲击韧度它是指金属材料断裂前吸收的变形能量的能力韧性。
HRC 洛氏硬度它是指将金刚石圆锥体施以100N的初始压力，使得压头与试样始终保持紧密接触，然后，向压头施加主载荷，保持数秒后卸除主载荷。
以残余压痕深度计算其硬度值。
HBS 布氏硬度它是指用钢球直径为10mm，载荷为3000N为压头测试出的金属的布氏硬度。
HBW 布氏硬度它是指以硬质合金球为压头的新型布氏度计。
第二章（p23）(1)什么是“过冷现象”过冷度指什么答：实际结晶温度低于理论结晶温度（平衡结晶温度），这种线性称为“过冷”。
理论结晶温度与实际结晶温度之差，称为过冷度。
（2）金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响细化晶粒的途径有哪些答：金属的晶粒粗细对其力学性能有很大影响。
金属工艺学第五版课后习题详解(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】《金属工艺》习题答案第一篇，第一章，P11页3、对于具有力学性能要求的零件，为什么在零件图上通常仅标注其硬度要求，而极少标注其他力学性能要求？答：硬度是指除了表面抵抗局部变形、特别是塑性变形、压痕、划痕的能力，反应了金属材料综合的性能指标，同时，各种硬度与强度间有一定的换算关系，故在零件图的技术条件下，通常只标出硬度要求，其他力学性能要求可以按照换算关系获得。
5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？答：σb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。
σs：屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。
σ0.2：条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力σ-1：疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。
δ：延伸率，衡量材料的塑性指标。
αk：冲击韧性，材料单位面积上吸收的冲击功。
HRC：洛氏硬度，HBS：压头为淬火钢球的布氏硬度。
HBW：压头为硬质合金球的布氏硬度。
第一篇，第二章，P23页2、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响，细化晶粒的途径是是什么？答：一般来说，同一成分的金属，晶粒越细，其强度、硬度越高，而且塑性和韧性也愈好。
影响晶粒粗细的因素很多，但主要取决于晶核的数目，晶核越多，晶核长大的余地愈小，长成的晶粒越细，主要途径有：1、提高冷却速度，增加晶核数目；2、添加变质剂（孕育处理），增加外来晶核；3、热处理或塑性加工，固态金属晶粒细化；4、凝固时震动液体，碎化结晶的枝状晶。
第一篇，第三章，P29页3、碳钢在油中淬火，后果如何？为什么合金钢通常不在水中淬火？答：由于碳钢的淬透性较差，因此在油中淬火时，心部冷却速度较慢，可能得不到马氏体组织，降低了材料的力学性能。
对于合金钢，其淬透性较好，若在水中淬火，其整个截面将全部变成马氏体，内应力较大，容易产生变形及开裂。
5、钢锉、汽车大弹簧、车床主轴。
发动机缸盖螺钉最终热处理有何不同？答：钢锉的最终热处理为淬火+低温回火，其组织为低温回火马氏体，主要提高表面的硬度及耐磨性。
金属实用工艺学第五版权威复习资料绝对权威
《金属工艺学》复习资料一、填空：1.合金的收缩经历了(液态收缩)、(凝固收缩)、(固态收缩)三个阶段。
2.常用的热处理方法有（退火）、（正火）、（淬火）、（回火）。
3.铸件的表面缺陷主要有（粘砂）、（夹砂）、（冷隔）三种。
4.根据石墨的形态，铸铁分为（灰铸铁）、（可锻铸铁）、（球墨铸铁）、（蠕墨铸铁）四种。
5.铸造时，铸件的工艺参数有（机械加工余量）、（起模斜度）、（收缩率）、（型芯头尺寸）。
6.金属压力加工的基本生产方式有（轧制）、（拉拔）、（挤压）、（锻造）、（板料冲压）。
7.焊接电弧由（阴极区）、（弧柱）和（阳极区）三部分组成。
8.焊接热影响区可分为（熔合区）、（过热区）、（正火区）、（部分相变区）。
9.切削运动包括（主运动）和（进给运动）。
10.锻造的方法有（砂型铸造）、（熔模铸造）和（金属型铸造）。
11.车刀的主要角度有（主偏角）、（副偏角）、（前角）、（后角）、（刃倾角）。
12.碳素合金的基本相有（铁素体）、（奥氏体）、（渗碳体）。
14.铸件的凝固方式有（逐层凝固）、（糊状凝固）、（中间凝固）三种。
15.铸件缺陷中的孔眼类缺陷是（气孔）、（缩孔）、（缩松）、（夹渣）、（砂眼）、（铁豆）。
17.冲压生产的基本工序有（分离工序）和（变形工序）两大类。
20.切屑的种类有（带状切屑）、（节状切屑）、（崩碎切屑）。
21.车刀的三面两刃是指（前刀面）、（主后刀面）、（副后刀面）、（主切削刃）、（副切削刃）。
二、名词解释：1.充型能力：液态合金充满铸型型腔，获得形状完整、轮廓清晰铸件的能力，成为液态合金的充型能力。
2．加工硬化：随着变形程度增大，金属的强度和硬度上升而塑性下降的现象称为加工硬化。
3．金属的可锻性：衡量材料在经受压力加工时获得优质制品难易程度的工艺性能，称为金属的可锻性。
4．焊接：利用加热或加压等手段，借助金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来的一种工艺方法。
5.同素异晶转变：随着温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异晶转变。
金属工艺学第五版答案(3篇)
第1篇第一章绪论一、填空题1. 金属工艺学是研究金属材料的加工、成形和性能的科学。
2. 金属工艺学的研究对象包括金属材料的加工、成形和性能。
3. 金属工艺学的研究内容包括金属材料的制备、加工、成形和性能评价。
二、选择题1. 金属工艺学的研究对象是（）。
A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的成形D. 以上都是答案：D2. 金属工艺学的研究内容包括（）。
A. 金属材料的制备B. 金属材料的加工C. 金属材料的成形D. 金属材料的性能评价答案：D三、简答题1. 简述金属工艺学的研究内容。
答：金属工艺学的研究内容包括金属材料的制备、加工、成形和性能评价。
具体如下：（1）金属材料的制备：研究金属材料的冶炼、铸造和粉末冶金等制备方法。
（2）金属材料的加工：研究金属材料的切割、变形、热处理等加工方法。
（3）金属材料的成形：研究金属材料的冲压、弯曲、拉伸等成形方法。
（4）金属材料的性能评价：研究金属材料的力学性能、物理性能、化学性能等。
2. 简述金属工艺学的研究意义。
答：金属工艺学的研究意义如下：（1）提高金属材料的加工效率和质量，降低生产成本。
（2）拓宽金属材料的加工领域，满足不同行业的需求。
（3）推动金属工艺技术的发展，提高金属材料的性能和寿命。
（4）促进金属加工行业的科技进步和产业升级。
第二章金属材料的制备一、填空题1. 金属材料的制备主要包括冶炼、铸造和粉末冶金等。
2. 冶炼是将金属从矿石中提取出来的过程。
3. 铸造是将金属熔化后浇注成一定形状的过程。
二、选择题1. 金属材料的制备方法中，属于热加工工艺的是（）。
A. 冶炼B. 铸造C. 粉末冶金D. 以上都是答案：D2. 下列哪种金属材料的制备方法属于热加工工艺（）。
A. 钢铁冶炼B. 铝合金铸造C. 钛合金粉末冶金D. 铜合金挤压答案：B三、简答题1. 简述冶炼的过程。
答：冶炼是将金属从矿石中提取出来的过程，主要包括以下几个步骤：（1）选矿：从矿石中分离出有价值的金属矿物。
金属工艺学第五版课后答案
金属工艺学第五版课后答案1、说明σS 、σ0.2 、σb、σ－1 、δ％、αk、45-50HRC、300HBS的名称含义答案：见教材。
45-50HRC表示洛氏硬度为45-50；300HBS表示布氏硬度为300.2、解释应力与应变的概念答：应力：物体由于外因(受力、湿度变化等)而变形时，在物体内各部分之间产生相互作用的内力，以抵抗这种外因的作用，并力图使物体从变形后的位置回复到变形前的位置。
在所考察的截面某一点单位面积上的内力称为应力。
应变：物体受力产生变形时，体内各点处变形程度一般并不相同。
用以描述一点处变形的程度的力学量是该点的应变。
为此可在该点处到一单元体，比较变形前后单元体大小和形状的变化。
1、说明晶粒粗细对力学性能的影响。
一般情况下，晶粒越细小，金属材料的强度和硬度越高，塑性和韧性越好。
因为晶粒越小，晶界越多。
晶界处的晶体排列是非常不规则的，晶面犬牙交错，互相咬合，因而加强了金属间的结合力。
工业中常用细化晶粒的方法来提高金属材料的机械性能，称为细晶强化。
晶粒的大小与过冷度和变质处理密切相关：过冷度：过冷度越大，产生的晶核越多，导致晶粒越细小。
通常采用改变浇注温度和冷却条件的办法来细化晶粒。
变质处理：也叫孕育处理。
金属液中晶核多，则晶粒细小。
通常采用浇注前添加变质剂的办法来促进晶核产生，以拟制晶粒长大。
2、你如何理解相与组织，指出Fe -C状态图中的相与组织。
相与组织相是指材料中结构相同、化学成分及性能同一的组成部分，相与相之间有界面分开。
“相”是合金中具有同一原子聚集状态，既可能是一单相固溶体也可能是一化合物；组织一般系指用肉眼或在显微镜下所观察到的材料内部所具有的某种形态特征或形貌图像，实质上它是一种或多种相按一定方式相互结合所构成的整体的总称。
因此，相与组织的区别就是结构与组织的区别，结构描述的是原子尺度，而组织则指的是显微尺度。
合金的组织是由相组成的，可由单相固溶体或化合物组成，也可由一个固溶体和一个化合物或两个固溶体和两个化合物等组成。
金属工艺学13
退火与正火的选择
改善切削加工性能 低碳钢：硬度低，粘刀，正火； 高碳钢：硬度高，难切削，退火； 中碳钢：退火、正火。 经济性 正火周期短，耗能少，操作简便，尽量 以正火代替退火。
使用性能 普通结构件，以正火作为最终热处理， 以细化晶粒，提高力学性能； 形状复杂的结构件，采用退火作为最终 热处理，以削除应力防止裂纹。
3、过烧现象 定义：加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大， 而且晶界局部出现氧化或熔化，导致晶界弱化， 称为过烧。 危害：性能严重恶化，淬火时形成龟裂。过烧组织 无法恢复，只能报废。 避免过烧的发生
4、氧化 定义：加热时，钢表层的铁及合金与元素与介质 (或气氛)中的氧、二氧化碳、水蒸气等发生反应 生成氧化物膜的现象称为氧化。 危害：高温(一般570度以上)工件氧化后尺寸精 度和表面光亮度恶化，具有氧化膜的淬透性差的 钢件易出现淬火软点。 解决：盐浴叫热或可控气氛加热。
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§ 10-2
钢的淬火与回火
Diagram – Contents
1 2 3 4
钢的淬火
钢的淬透性
钢的回火 钢的淬火缺陷
一、淬火
淬火：AC3 或AC1以上，奥 氏体化， V冷> VC急剧冷 却，获马氏体组织。 等温淬火——B下
MS
淬火 VC
AC1 等温淬火 VC ′
(一)淬火应力
1、热应力
拉应力、心部为压应力。
3、淬火变形规律
变形多发生在心部
热应力为主时
长度方向变短
组织应力为主时
直径方向变短
4、淬火裂纹 组织应力过大 纵向裂纹 热应力过大 横向裂纹
（二）淬火加热温度
AC3
精选金属工艺学第五版
离心式实型铸造
离心铸造的生产过程
（1）将金属型型腔清理干净，喷涂料（2）旋转铸型，浇入定量金属液（3）凝固后，停止旋转，取出铸件
利用回转表面生产圆筒形铸件，省去型芯和浇注系统，大大简化了生产过程，节约了金属离心力的作用，铸件由外向内的顺序凝固，而气体和熔渣因比重轻向内腔移动而排除，铸件组织致密，极少有缩孔、气孔、夹渣等缺陷合金的充型能力强，便于流动性差的合金及薄件的生产。便于制造双金属铸件
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金属型成本高，生产周期长铸造工艺严格，易出现浇不足、冷隔、裂纹铸件的形状和尺寸受一定的限制
离心铸造
立式离心铸造 铸型绕垂直轴旋转。铸件内表面呈抛物线形。用来铸造高度小于直径的盘、环类或成形铸件。
将液态合金浇入高速旋转的铸型中，使金属液在离心力作用下充填铸型并结晶。
卧式离心铸造
组合金属型结构
透气性差导热性好没有退让性 金属型的这些特点决定了它在铸件形成过程中有自己的规律。
金属型和砂型，在性能上有显著的区别
金属型铸造工艺
金属型的预热（预热温度一般不低于150°C)金属型导热性好／液体金属冷却快，铸件易出现冷隔、浇不足、气孔等缺陷。同时保护铸型。
涂料（耐火涂料的厚度为0.3~0.4mm)利用涂料层的厚薄，调节铸件的冷却速度；保护金属型，防止高温金属液对型壁的冲蚀和热击；利用涂料层蓄气排气。
9、静夜四无邻，荒居旧业贫。。10、雨中黄叶树，灯下白头人。。11、以我独沈久，愧君相见频。。12、故人江海别，几度隔山川。。13、乍见翻疑梦，相悲各问年。。14、他乡生白发，旧国见青山。。15、比不了得就不比，得不到的就不要。。。16、行动出成果，工作出财富。。17、做前，能够环视四周；做时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。。9、没有失败，只有暂时停止成功！。10、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。。11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。。12、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。。13、不知香积寺，数里入云峰。。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、楚塞三湘接，荆门九派通。。。16、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。。17、空山新雨后，天气晚来秋。。9、杨柳散和风，青山澹吾虑。。10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。11、越是没有本领的就越加自命不凡。12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。。16、业余生活要有意义，不要越轨。17、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。
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先析相的溶解：
对于亚共析钢，平衡组织F+P，当加热到AC1以上温 度时，P→A；在AC1～AC3的升温过程中，先析的F逐 渐溶入A。即 P + F → A + F → A
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。
历史
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。
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（渗碳、渗氮等）
其他热处理：形变热处理、 超细化热处理、真空热处理、 离子轰击热处理、激光热处 理、电子束热处理等
常用的热处理工艺方法
2. 钢在加热时的转变 钢在室温下的组织（即奥氏体化前的组织为平
衡组织的情况） ：
对于亚共析钢 → F+P 共析钢 → P 过共析钢 → P+ Fe3CⅡ
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可转变为一种 较硬的相。法国人奥斯蒙德确立的铁的同素异构理论，以 及英国人奥斯汀最早制定的铁碳相图，为现代热处理工艺 初步奠定了理论基础。
第一节 概述
加热目的：使钢发生同素异晶转变（得到奥氏
体A，消除铁素体F）
过热度与过冷度
对于加热：非平衡条件下的相变温度高于平衡条 件下的相变温度；
对于冷却：非平衡条件下的相变温度低于平衡条 件下的相变温度。
这个温差叫滞后度：加热转变 → 过热度 冷却转变 → 过冷度，
加热与冷却速度越大，导致过热度与过冷度越大。 此外，过热度与过冷度的增大会导致相变驱动力 的增大，从而使相变容易发生。
对于过共析钢，平衡组织Fe3CⅡ+P，当加热到AC1以 上时，P→A；在AC1～ACCM的升温过程中，二次渗碳体 逐步溶入奥氏体中。 即P + Fe3CⅡ → A + Fe3CⅡ →A
影响奥氏体形成速度的因素
1. 加热速度的影响 加热速度越快，奥氏体化温度越高，过热度越大，相变驱动力也越大；
同时由于奥氏体化温度高，原子扩散速度也加快，提高形核与长大的速度， 从而加快奥氏体的形成。 2. 化学成分的影响 钢中含碳量增加，碳化物数量相应增多，F和Fe3C的相界面增多，奥氏体 晶核数增多，其转变速度加快。 钢中的合金元素不改变奥氏体的形成过程，但能影响奥氏体的形成速度。 因为合金元素能改变钢的临界点，并影响碳的扩散速度，且它自身也存在扩 散和重新分布的过程，所以合金钢的奥氏体形成速度一般比碳钢慢，尤其高 合金钢，奥氏体化温度比碳钢要高，保温时间也较长。 3. 原始组织的影响
三个要素：
温 度 ℃
850
炉冷 空冷
油冷
时间(d,h，min)
热处理工艺曲线的示意图
1. 加热到预定的温度（最 高加热温度）
2. 在预定的温度下适当保 温（保温时间），保温的 时间与工件的尺寸和性能 有关；
3. 以预定的冷却速度冷却 （冷却速度）。冷却速度 取决于所需的组织和性不同，热处理可分为 三大类：
第三章 钢的热处理
主要内容： 1.热处理的基本概念及分类。 2.热处理加热与冷却的组织转变。 3.退火、正火、淬火、回火的原理、目的。
历史
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。
1. 钢的热处理的概念、目的 2. 钢在加热时的转变 3. 钢的冷却转变
1. 钢热处理的概念与目的
概念：钢在固态下，通过加热、保温并以一 定的速度冷却到室温 ，以改变钢的内部组织， 从而获得所需性能的一种工艺方法。
热处理的目的：通过改变组织达到改变性能的 目的。
热处理的过程：任何一种热处理都要经过加热， 保温，冷却三个过程，因此，最高加热温度， 保温时间，冷却速度就成为热处理工艺的三大 要素。
Ac1 →A
面心 0.77
A形成过程组织转变示意图
1、奥氏体形核
A
（在 F / Fe3C相界面 上形核）
形 核
2、奥氏体晶核长大
（F→ A晶格重构，
A
Fe3C 溶解，C→ A中
长 大
扩散）
A形成过程组织转变示意图
3、残余Fe3C 溶解
残 余 Fe3C
溶
解
A
成
4、奥氏体均匀
分
化
均
匀
化
亚共析钢和过共析钢加热（A形成）过程的转变
冷却方式不同、冷却速度 不同，组织转变的产物不 同、钢的性能也不同。
共析钢过冷奥氏体等温冷却转变
(1)珠光体型转变（高温转变）
珠光体型组成：F 和 Fe3C 片层的机械混合物 转变温度范围与转变产物形态：
钢中原始珠光体越细，其片间距越小，相界面越多，越有利于形核，同时 由于片间距小，碳原子的扩散距离小，扩散速度加快导致奥氏体形成速度加 快。同样片状P比粒状P的奥氏体形成速度快。
3. 钢在冷却时的组织转变
过冷奥氏体——高温时所 形成的奥氏体冷却到A1点 以下尚未发生转变的奥氏 体。
冷却方式：等温冷却和连 续冷却 。
钢在加热和冷却时的相变临界点
➢ 平衡状态相变线： A1、A3、Acm
➢ 加热实际相变线： Ac1、Ac3、Accm
➢ 冷却实际相变线： Ar1、Ar3、Arcm
实际相变温度与理论转变温度之间 的关系
共析钢加热转变（奥氏体形成）过程
温度：
室温 →
F + Fe3C
结构： 体心 复杂
含碳量： 0.0218 6.69