四大热处理工艺

热处理工艺是一种通过改变材料的物理结构、化学成分和性质来改善其性能的技术。在热处理工艺中，有四项主要的工艺，分别是退火、淬火、回火以及表面处理。这四种热处理工艺都具有不同的特点和应用范围，并被广泛应用于现代工业生产中。

1. 退火工艺

退火工艺是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却至室温的工艺。此工艺可以减少材料中的残余应力和提高硬度，改善材料的延展性和韧性，提高材料的加工性能，适用于铸造、锻造和变形加工等多种材料加工领域。退火的最佳温度和持续时间会因材料不同而异。

2. 淬火工艺

淬火是将金属材料加热到一定温度后，通过迅速冷却来改变材料的组织结构和性质的工艺。此工艺可以提高材料的硬度、强度和耐磨性，适用于制造各种机械零部件、工具等。淬火温度、冷却速度和时间会对最终的材料性能产生显著的影响。

3. 回火工艺

回火工艺是在淬火后，将已经变硬的材料重新加热到一定温度，然后缓慢冷却的工艺。此工艺可以减轻材料的脆性，并使其具有较好的延展性和韧性，适用于制造各种高强度零部件，如弹簧、轴承、齿轮等。回火的最佳温度、时间和冷却速度也会因材料不同而异。

4. 表面处理工艺

表面处理工艺是将材料表面进行改性的工艺，包括氮化、硬化、镀膜等多种方法。通过这些方法可以改善材料表面硬度、抗腐蚀性、耐磨性和抗疲劳性等，适用于制造各种高性能零部件和设备。

综上所述，四种热处理工艺在现代工业中都具有广泛的应用。不同材料和加工要求会产生不同的需要，因此选择合适的热处理工艺不仅可以改善材料的性能，也可以提高生产效率，实现工业生产的可持续发展。

热处理知识

球化退火球化退火是使钢中碳化物球化而进行的退火工艺。将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温一段时间，然后缓慢冷却，得到在铁素体基体上均匀分布的球状或颗粒状碳化物的组织。球化退火主要适用于共析钢和过共析钢，如碳素工具钢、合金工具钢、轴承钢等。这些钢经轧制、锻造后空冷，所得组织是片层状珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，且在以后淬火过程中也容易变形和开裂。而经球化退火得到的是球状珠光体组织，其中的渗碳体呈球状颗粒，弥散分布在铁素体基体上，和片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易长大，冷却时工件变形和开裂倾向小。另外对于一些需要改善冷塑性变形（如冲压、冷镦等）的亚共析钢有时也可采用球化退火。球化退火加热温度为Ac1+(20～40)℃或Acm-(20～30)℃，保温后等温冷却或直接缓慢冷却。在球化退火时奥氏化是“不完全”的，只是片状珠光体转变成奥氏体，及少量过剩碳化物溶解。因此，它不可能消除网状碳化物，如过共析钢有网状碳化物存在，则在球化退火前须先进行正火，将其消除，才能保证球化退火正常进行。球化退火工艺方法很多，最常用的两种工艺是普通球化退火和等温球化退火。普通球化退火是将钢加热到Ac1以上20～30℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却，冷到500℃左右出炉空冷。等温球化退火是与普通球化退火工艺同样的加热保温后，随炉冷却到略低于Ar1的温度进行等温，等温时间为其加热保温时间的1.5倍。等温后随炉冷至500℃左右出炉空冷。和普通球化退火相比，球化退火不仅可缩短周期，而且可使球化组织均匀，并能严格地控制退火后的硬度。要知道 AC1线是什么，就一定要弄懂铁碳合金状态图。见图。因为A1线和A3线是铁碳合金状态图中的特性线。AC1线和AC3线是略比A1线和A3线上移的类似特性线。铁碳合金状态图表示铁碳合金在不同成分和温度下的组织、性能以及它们之间相互关系的图形。又称铁碳合金相图或铁碳合金平衡图。是通过实验的方法建立起来的。它是研制新材料，制定合金熔炼、铸造、压力加工和热处理等工艺的重要工具。所以你必须要掌握这个工具。相图的纵坐标代表温度，横坐标代表含碳量。不同的区域表示不同的组织，图中的几个基本概念：纯铁、钢、铸铁；共析钢、亚共析钢、过共析钢；共晶白口铸铁、亚共晶白口铸铁、过共晶白口铸铁。图中的特性点 A点：纯铁的熔点 1538℃ C点：共晶点 1148℃ D点：渗碳体的熔点 1227℃ S点：共析点 727℃

1简述常用的热处理的方法及时效处理

1简述常用的热处理的方法及时效处理。答：常用热处理方法：退火,正火,淬火,回火,渗碳,渗氮,碳氮共渗,渗硼。时效处理有人工时效处理，自然时效处理。退火，将工件加热至Ac3以上30~50度，保温一定时间后，随炉缓慢冷却至500度一下在空间中冷却。正火，将钢件加热至Ac3或Acm以上，保温后从炉中取出在空气中冷却的一种操作。淬火，将钢件加热至Ac3或Ac1以上，保温后在水或油等冷却液中快速冷却，已获得不稳定的组织。回火，将淬火后的钢重新加热到Ac1以下的温度，保温后冷却至室温的热处理工艺。自然时效处理，将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。人工时效处理，采用将工件加热到较高温度，并较短时间进行时效处理的时效处理工艺，叫人工时效处理。 2简述钢回火的目的答：回火又称配火。将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度的适当温度，保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理。或将淬火后的合金工件加热到适当温度，保温若干时间，然后缓慢或快速冷却。目的：一般用以减低或消除淬火钢件中的内应力，或降低其硬度和强度，以提高其延性或韧性。根据不同的要求可采用低温回火、中温回火或高温回火。通常随着回火温度的升高，硬度和强度降低，延性或韧性逐渐增高。 3简述钢的表面淬火的作用及分类。答：有些零件在工件时在受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷的作用下，它的表面层承受着比心部更高的应力。在受摩擦的场合，表面层还不断地被磨损，因此对一些零件表面层提出高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等要求，只有表面强化才能满足上述要求。由于表面淬火具有变形小、生产率高等优点，因此在生产中应用极为广泛。根据供热方式不同，表面淬火主要有感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、电接触加热表面淬火等。 4简述感应热处理技术的工作原理及特点。简述超音频感应淬火的工作频率及频率和淬硬层厚度的关系。答：基本原理将工件放入感应器(线圈)内，当感应器中通入一定频率的交变电流时,周围即产生交变磁场。交变磁场的电磁感应作用使工件内产生封闭的感应电流──涡流。感应电流在工件截面上的分布很不均匀，工件表层电流密度很高，向内逐渐减小, 这种现象称为集肤效应。工件表层高密度电流的电能转变为热能，使表层的温度升高，即实现表面加热。电流频率越高，工件表层与内部的电流密度差则越大，加热层越薄。在加热层温度超

渗碳工艺

渗碳工艺渗碳是将零件放在渗碳剂（渗碳介质）中，加热到中相奥氏体温度，经保温使碳原子渗人零件表面层的过程。其目的是使零件表面层含碳量增加。渗碳层的含碳量最好在C= 0．85％一1．05％范围内，其深度一般为0．5一Zmm。经淬火和低温四大处理后，使表面层具有高的硬度和耐磨性，而心部仍保持原来高的塑性和韧性。为达到上述目的，渗碳零件必须是低碳钢和低合金钢。根据所用渗碳剂不同，渗碳方法分为固体渗碳、气体渗碳和液体渗碳三种。其中气体渗碳法生产率高，渗碳质且易控制，且易实现机器化和自动化。它是目前应用最广的一种方＄。气体渗碳法是将工件放人密封的加热炉（如井式气体渗碳炉）中，通人渗碳剂，加热到900—950℃，使零件在高温的渗碳气氛中进行渗碳的一种方法。常用的气体渗碳剂有煤油、丙酮、天然气等化合物，而最常用的是煤油和丙酮。零件渗碳后必须进行热处理，才能有效地发挥渗碳层的作用。常用的热处理有下面三种。（1）直接淬火法：零件渗碳后，出炉经预冷，再淬火和低温回火的热处理工艺。这种方法，只用于要求具有高的表面硬度，而其它性能不作要求的零件。（2）一次淬火法：零件渗碳后出炉空冷．再重新加热到淬火温度，进行淬火和低温回火的热处理工艺。这种方法，用于对表面和心部的组织和机械性能，均有要求的零件。（3）二次淬火法；它的方法是：第一次淬火（或正火）是把零件渗碳后重新加热到A以上（850～900℃）进行油冷，其目的是使心部组织细化和消除表面层的网状渗联体。然后再将零件加热到共析钢和过共析钢正常的淬火温度（A ；以上）进行第二次淬火，其目的是为了使表面层硬化。最后，再进行低温回火，以降低淬火内应力。此法工艺较复杂，主要用于表面层硬度、耐磨性和疲劳强度，以及心部的韧性和塑性等要求较高的重载零件。

汽车制造四大工艺

汽车制造四大工艺随着科学的发展和社会的进步，我国汽车工业从无到有，从小到大，发展成为一个完整的工业体系。从20世纪50年代初到20 世纪80年代中期，主要生产卡车，到20世纪80年代末才开始生产轿车，轿车工业的真正发展只有二十多年的时间，因此汽车制造技术一直是我国汽车工业中的最薄弱的环节。为提高我国汽车工业的水平和满足日益增长的人们物质生活需要，应重视汽车制造技术的研究和发展。而汽车制造的核心就是四大工艺，所以汽车厂家想要发展，就得先把汽车制造四大工艺技术水平提高，才能在市场上有竞争力。汽车车身制造技术主要包括四大工艺：冲压、焊接、涂装、总装。冲压是汽车制造工艺中十分重要的一个环节，因为它不仅决定了车身的质量，同时焊接的质量也在很大程度上取决于冲压件的情况。冲压最重要的是保证质量和精度。需要放置材料的回弹和开裂。车身的冲压一般包括制作内覆盖件和外覆盖件。目前我国整车厂的制作内覆盖件的模具一般由自己完成。而制作外覆盖件的模具，国内不少整车厂主要外包给国外。当前，国内的自主品牌整车厂基本都使用点焊作为焊接工艺。在合资企业，点焊也占了焊接工艺约80%的工作量。涂装、总装也基本上达到了先进水平，但比起北美和西欧来说，我国的工艺水平还是需要大幅提高。四大工艺 1. 冲压工艺：冲压是一种金属加工方法，它是建立在金属塑性变形的基础上，利用模具和冲压设备对板料施加压力，使板料产生塑性变形或分离，从而获得一定形状、尺寸和性能的零件（冲压件）。 2. 焊接工艺：冲压好的车身板件局部加热或同时加热、加压而接合在

一起形成车身总成。在汽车车身制造中应用最广的是点焊，焊接的好坏直接影响了车身的强度。 3. 涂装工艺：涂装有两个作用，第一、车防腐蚀，第二、增加美观。涂装工艺过程比较复杂，技术要求比较高。主要有以下工序：漆前预处理和底漆、喷漆工艺、烘干工艺等，整个过程需要大量化学试剂处理和精细的工艺参数控制，对油漆材料以及各项加工设备的要求都很高。 4. 总装：总装就是将车身发动机变速器仪表板车灯门等构成整辆车的各零件装配起来生产整车的过程。汽车的生产是一个复杂的过程。汽车是由许多零件、部件、总成等装配而成的。将原材料制造成产品的全部过程，包括原材料的运输、保管，毛坯制造、机械加工及热处理，部件装配及调试，产品的质量检验、调试、涂装及包装、储存等。如图2-1所示汽车生产过程。汽车制造的四大工艺组成及其过程

烧结工艺介绍

烧结工艺介绍烧结工艺的简单介绍目前，随着市场竞争的加剧，钢铁工业设备向大型化发展，对原料的要求日益提高，而高炉炼铁生产技术指标的提高，主要依靠入炉原料性质的改善，烧结矿是我国高炉的主要入炉料，因此，保证和提高烧结矿的质量，是保证钢铁工业稳定发展的重要手段。一、烧结的概念热处理就是钢铁生产工艺中的一个重要环节，它就是将各种粉状含铁原料，Ghaziabad适度的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后在热处理设备上并使物料出现一系列物理化学变化，将矿粉颗粒黏结为块的过程。二、烧结矿的来源以及意义铁矿粉造块目前主要有两种方法：烧结法和球团法。两种方法所获得的块矿分别为烧结矿和球团矿。球团法通常在选贫矿的地区采用，尤其是北美地区。而在有天然富矿可以开采使用的地方，烧结法则是一种成本较低的方法，在世界的其它地区被广泛采用。虽然新的炼铁方法会不断出现，但是烧结矿的需求在很长一段时间内仍将保持在较高的水平。在我国，高炉入炉的炉料90%以上都是靠烧结法提供的。因此，铁矿石烧结对我国的钢铁工业有重大的意义。三、烧结工艺流程介绍经热处理而变成的存有足够多强度和粒度的烧结矿可以做为炼铁的熟料。利用热处理熟料炼铁对于提升高炉利用系数、减少焦比、提升高炉透气性确保高炉运转均存有一定意义。热处理生产的工艺流程如下图右图。主要包含热处理料的准备工作，配料与混合，热处理和产品处置等工序。目前生产上广泛采用带式抽风烧结工艺流程： 1、热处理的原材料准备工作: 含铁原料：含铁量较高、粒度<5mm的矿粉，铁精矿，高炉炉尘，轧钢皮，钢渣等。一般要求含铁原料品位高，成分稳定，杂质少。熔剂：建议熔剂中有效率cao含量低，杂质太少，成分平衡，含水3％左右，粒度大于3mm的占到90％以上。在热处理料中重新加入一定量的白云石，并使烧结矿所含适度的mgo，对热处理过程存有较好的促进作用，可以提升烧结矿的质量。燃料：主要为焦粉和无烟煤。对燃料的要求是固定碳含量高，灰分低，挥发分低，含硫低，成分稳定，含水小于10％，粒度小于3mm的占95％以上。 2、热处理的配料与混合: 配料目的：获得化学成分和物理性质稳定的烧结矿，满足高炉冶炼的要求。配料方法：质量配料法，即按原料的质量配料；通过电子计量设备，按一定比例配兑原材料。

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。综上所述，金属热处理工艺是机械加工中不可缺少的一环，它可以有效改善金属材料的硬度、强度、抗拉强度和塑性，以满足机械性能的要求。此外，金属热处理的质量也是非常重要的，必须正确运用金属热处理工艺，以确保金属热处理的质量，从而提高金属加工产品的性能和使用寿命。

常用热处理的的方法

常用热处理的的方法热处理是一种通过控制材料的温度和时间来改变其组织和性能的方法。它通常用于提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性和耐磨损性等方面的性能。热处理方法可以分为四大类：退火、正火、淬火和回火。下面将详细介绍这四种常用的热处理方法。 1.退火退火是最常用的热处理方法之一。它是通过将材料加热到一定温度，然后缓慢冷却，使材料内部的晶粒尺寸增大并减少了内部的应力。退火可以改善材料的可塑性、韧性和耐腐蚀性等性能。常见的退火方法有全退火、球化退火和时效退火。 -全退火：将材料加热到其临界温度以上，然后缓慢冷却到室温。全退火可以使材料内部的晶粒重新长大，并减少内部的应力，从而提高材料的可塑性和韧性。 -球化退火：对于高碳钢、工具钢等含有大量渗碳元素的材料，进行球化退火可以使材料的碳化物均匀分布，提高材料的加工性能。 -时效退火：对于铝合金、钛合金等热处理敏感的材料，通过在特定温度下保持一段时间，

然后迅速冷却，可以使材料的强度和硬度得到提高。 2.正火正火是一种热处理方法，它通过将材料加热到适当温度，然后把材料冷却到室温。正火可以提高材料的硬度、强度和韧性等性能。常见的正火方法有水淬正火、油淬正火和气淬正火。 -水淬正火：将材料加热到过共析温度以上，然后迅速冷却到室温。水淬正火可以使材料的晶粒变细，并增加材料的硬度和强度，但韧性相对较低。 -油淬正火：将材料加热到过共析温度以上，然后迅速冷却到室温。油淬正火与水淬正火相比，在冷却速度上较慢，可以提高材料的韧性和耐冲击性，适用于厚壁件等对韧性要求较高的材料。 -气淬正火：将材料加热到过共析温度以上，然后迅速冷却到室温。气淬正火是一种较为温和的正火方法，适合对材料要求较高的精密零件。 3.淬火淬火是一种通过将材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却的热处理方法。淬火可以使材料的

金属学与热处理试题及答案

复习自测题绪论及第一章金属的晶体结构自测题 (一)区别概念 1．屈服强度和抗拉强度； 2．晶体和非晶体； 3 刚度与强度 (二)填空 1．与非金属相比，金属的主要特性是 2．体心立方晶胞原子数是，原子半径是，常见的体心立方结构的金属有。 3．设计刚度好的零件，应根据指标来选择材料。是材料从状态转变为状态时的温度。 4 T K 5 屈强比是与之比。 6．材料主要的工艺性能有、、和。 7 材料学是研究材料的、、和四大要素以及这四大要素相互关系与规律的一门科学；材料性能取决于其内部的，后者又取决于材料的和。 8 本课程主要包括三方面内容：、和。 (三)判断题 1．晶体中原子偏离平衡位置，就会使晶体的能量升高，因此能增加晶体的强度。 ( ) 2．因为面心立方和密排六方晶体的配位数和致密度都相同，因此分别具有这两种晶体结构的金属其性能基本上是一样的。( ) 3．因为单晶体具有各向异性，多晶体中的各个晶粒类似于单晶体，由此推断多晶体在各个方向上的性能也是不相同的。( ) 4．金属的理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。 5．材料的强度高，其硬度就高，所以其刚度也大。 (四)改错题 1．通常材料的电阻随温度升高而增加。 3．面心立方晶格的致密度为0．68。 4．常温下，金属材料的晶粒越细小时，其强度硬度越高，塑性韧性越低。5．体心立方晶格的最密排面是｛100｝晶面。 (五) 问答题

1．从原子结合的观点来看，金属、陶瓷和高分子材料有何主要区别?在性能上有何表现? 2．试用金属键结合的方式，解释金属具有良好导电性、导热性、塑性和金属光泽等基本特性。 (六) 计算作图题 1．在一个晶胞中，分别画出室温纯铁(011)、(111)晶面及[111)、[011)晶向。2．已知一直径为11．28mm，标距为50mm的拉伸试样，加载为50000N时，试样的伸长为0.04mm。撤去载荷，变形恢复，求该试样的弹性模量。 3．已知a-Fe的晶格常数a=0.28664nm，γ-Fe的晶格常数a=0.364nm。试求出a-Fe 和γ-Fe的原子半径和密度(已知Fe的原子量为55.85)。 4．设有一刚性球模型。当由面心立方晶格转变成为体心立方晶格时，计算其体积膨胀率。若在912℃时，γ-Fe的晶格常数a＝0.3633nm，a-Fe的晶格常数a=0.2892nm，又计算γ-Fe转变成为a-Fe的体积膨胀率。试比较两者差别的原因。第二章纯金属的结晶自测题 (一)判断题 1．液态金属结构与固态金属结构比较接近，而与气态金属相差较远。 2．过冷是结晶的必要条件，无论过冷度大、小，都能保证结晶过程得以进行。 3．当纯金属结晶时，形核率总是随着过冷度的增大而增加。( ) 4．金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。( ) 5．金属晶体各向异性的产生，与不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度相关。( ) 6．金属的结晶过程分为两个阶段，即先形核，形核停止之后，便发生长大，使晶粒充满整个容积。 7．玻璃是非晶态固体材料，没有各向异性现象。( ) (二)选择题 1．纯金属结晶时，冷却速度越快，则实际结晶温度将。 A．越高且越低C越接近理论结晶温度D．高低波动越大 2．在实际金属结晶时，往往通过控制N／G比值来控制晶粒度。当时，将获得粗大晶粒。 A．N／G很大B．N／G很小C．N／G居中，0．N／G＝1 3．晶体中的晶界属于。 A．点缺陷且线缺陷C面缺陷0．体缺陷 4．材料的刚度与有关。 A．弹性模量B．屈服强度C抗拉强度D．延伸率 5．纯金属结晶的冷却曲线中，由于结晶潜热而出现结晶平台现象。这个结晶平台对应的横坐标和纵坐标表示。 A理论结晶温度和时间 B 时间和理论结晶温度 C自由能和温度D．温度和自由能（三)问答题 1．阐述液态金属结构特点并说明它为什么接近固态而与气态相差较远? 2．如果其它条件相同，试比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小，为什么?

上海四大工艺解读

上海四大工艺解读上海市四大工艺指的是铸造、锻造、电镀和热处理这四个行业。这些行业在上海市的汽车、高端装备、集成电路等重点产业中扮演着关键的上游配套角色，是先进制造业集群的重要基础支撑。 1. 铸造：铸造是将金属或非金属原料熔化后倒入模具中，凝固成所需形状的过程。铸造行业在上海市涉及航空、汽车、船舶、电力等领域的产品制造，对于上海市的先进制造业具有重要作用。 2. 锻造：锻造是通过压力加工将金属坯料塑造成所需形状的过程。锻造行业在上海市为汽车、航空航天、轨道交通等高端装备领域提供关键零部件，对于提升上海市先进制造业竞争力具有重要意义。 3. 电镀：电镀是利用电解原理在金属或非金属表面镀上一层金属或合金的过程。电镀行业在上海市为电子、家电、汽车等产业提供关键零部件，有助于提升产品的性能和外观质量。 4. 热处理：热处理是通过加热、保温、冷却等工艺过程改变金属材料的性能和组织结构。热处理行业在上海市为各大制造业提供专业化的热处理服务，确保金属材料的稳定性和可靠性。为进一步推动上海市四大工艺行业的高质量发展，上海市经济和信息化委员会发布了《上海市推动四大工艺行业高质量提升发展实施意见（2023-2025）》（沪经信制202390号），以做强头部、提升中部、调整尾部为主线思路，以强基、固链、补点、提质为根本要求，着力搭建四大工艺企业与用户单位对接的信息渠道，贯通产品、工艺、工厂、园区等重点环节，形成一批可复制可借鉴的成果并推广应用。此举旨在促进上海市四大工艺行业的数字化、绿色化、专业化、集约化水平提升，更好地赋能航空航天、智能装备、集成电路、能源动力、汽车、船舶海工、建筑等领域高质量发展。

金属学与热处理试题及答案

复习自测题绪论及第一章金属的晶体构造自测题 (一)区别概念 1．屈服强度和抗拉强度； 2．晶体和非晶体； 3 刚度及强度 (二)填空 1．及非金属相比，金属的主要特性是 2．体心立方晶胞原子数是，原子半径是，常见的体心立方构造的金属有。 3．设计刚度好的零件，应根据指标来选择材料。是材料从状态转变为状态时的温度。 4 T K 5 屈强比是及之比。 6．材料主要的工艺性能有、、和。 7 材料学是研究材料的、、和四大要素以及这四大要素相互关系及规律的一门科学；材料性能取决于其内部的，后者又取决于材料的和。 8 本课程主要包括三方面内容：、和。 (三)判断题 1．晶体中原子偏离平衡位置，就会使晶体的能量升高，因此能增加晶体的强度。 ( ) 2．因为面心立方和密排六方晶体的配位数和致密度都一样，因此分别具有这两种晶体构造的金属其性能根本上是一样的。( ) 3．因为单晶体具有各向异性，多晶体中的各个晶粒类似于单晶体，由此推断多晶体在各个方向上的性能也是不一样的。( ) 4．金属的理想晶体的强度比实际晶体的强度高得多。 5．材料的强度高，其硬度就高，所以其刚度也大。 (四)改错题 1．通常材料的电阻随温度升高而增加。 3．面心立方晶格的致密度为0．68。 4．常温下，金属材料的晶粒越细小时，其强度硬度越高，塑性韧性越低。5．体心立方晶格的最密排面是｛100｝晶面。 (五) 问答题

1．从原子结合的观点来看，金属、陶瓷和高分子材料有何主要区别在性能上有何表现 2．试用金属键结合的方式，解释金属具有良好导电性、导热性、塑性和金属光泽等根本特性。 (六) 计算作图题 1．在一个晶胞中，分别画出室温纯铁(011)、(111)晶面及[111)、[011)晶向。2．一直径为11．28mm，标距为50mm的拉伸试样，加载为50000N时，试样的伸长为。撤去载荷，变形恢复，求该试样的弹性模量。 3．a-Fe的晶格常数，γ-Fe的晶格常数。试求出a-Fe和γ-Fe的原子半径和密度(Fe的原子量为55.85)。 4．设有一刚性球模型。当由面心立方晶格转变成为体心立方晶格时，计算其体积膨胀率。假设在912℃时，γ-Fe的晶格常数a＝，a-Fe的晶格常数，又计算γ-Fe转变成为a-Fe的体积膨胀率。试比拟两者差异的原因。第二章纯金属的结晶自测题 (一)判断题 1．液态金属构造及固态金属构造比拟接近，而及气态金属相差较远。 2．过冷是结晶的必要条件，无论过冷度大、小，都能保证结晶过程得以进展。 3．当纯金属结晶时，形核率总是随着过冷度的增大而增加。( ) 4．金属面心立方晶格的致密度比体心立方晶格的致密度高。( ) 5．金属晶体各向异性的产生，及不同晶面和晶向上原子排列的方式和密度相关。( ) 6．金属的结晶过程分为两个阶段，即先形核，形核停顿之后，便发生长大，使晶粒充满整个容积。 7．玻璃是非晶态固体材料，没有各向异性现象。( ) (二)选择题 1．纯金属结晶时，冷却速度越快，那么实际结晶温度将。 A．越高且越低C越接近理论结晶温度D．上下波动越大 2．在实际金属结晶时，往往通过控制N／G比值来控制晶粒度。当时，将获得粗大晶粒。 A．N／G很大B．N／G很小C．N／G居中，0．N／G＝1 3．晶体中的晶界属于。 A．点缺陷且线缺陷C面缺陷0．体缺陷 4．材料的刚度及有关。 A．弹性模量B．屈服强度C抗拉强度D．延伸率 5．纯金属结晶的冷却曲线中，由于结晶潜热而出现结晶平台现象。这个结晶平台对应的横坐标和纵坐标表示。 A理论结晶温度和时间 B 时间和理论结晶温度 C自由能和温度D．温度和自由能〔三)问答题 1．阐述液态金属构造特点并说明它为什么接近固态而及气态相差较远 2．如果其它条件一样，试比拟以下铸造条件下铸件晶粒的大小，为什么 ①金属模浇注及砂模浇注；②高温浇注及低温浇注；

正火、退火、回火、淬火热履历及目的

正火、退火、回火、淬火热履历及目的淬火、退火、回火和正火是材料热处理中常用的四种方法，在五金加工行业可以算得上是热处理的四大天王，它们有不同的作用，可针对材料性质进行调整，以满足不同的工程应用需求。 1.淬火淬火是一种将高温金属或合金迅速冷却的过程，以达到增强产品硬度和强度的目的。淬火可以改善材料的力学性能，提高硬度和强度，但缺点是容易引起材料脆性，并且易于出现开裂和变形等问题。以下产品可选择使用淬火： -机械零件：如轴、齿轮和摩擦片等。 -刀具：如钻头和刀片等。 -弹簧：如扭簧和拉簧等。 2.退火火是一种将材料加到一定温度，并慢降温的过程以消除材料内部的应力并提高其可加性和塑性。退可以使材料更易于成形但其缺点是会导致材料降低硬度和强度。以下产品可以选择使用退火：-薄壁零件：如汽车外壳、钣金制品等。 -大型铸件：如汽车发动机缸头、齿轮箱等。 -电子元器件：如集成电路。 3回火回火是一种先淬火再加热到一定温度，并持续加热和保温的过程，

通过消除淬火过程中材料产生的内部应力来提高材料的韧性和可加工性。回火可以使材料更耐用，但其缺点是会降低硬度和强度。以下产品可以选择使用回火： -刀具：如切割机刀片等。 -弹簧：如压簧和张簧等。 -内部结构较为复杂的工件：如汽车发动机零件等。 4.正火正火是一种将钢材加热至一定温度，然后冷却的方式。通过正火可以调整钢材的性质，通常用于控制钢材的硬度和韧性，让其性能更加符合生产需求。以下产品可以选择使用正火： -工程机械、建筑机械等大型设备：如汽车、拖拉机、挖掘机等 -农具、锯条等传动部件：如镰刀、锯齿等 -工矿企业的机械设备：如电机、风机、污水处理设备、起重机等。除了上述四种热处理工艺，还有调质、表面硬化等。调质是将已经淬火后的金属加热至温度区间内保温，使得金属组织均匀化和完善化，以达到硬度和韧性的平衡状态。表面硬化是指通过特定的热处理工艺，在材料表面产生一层高硬度的组织结构，从而提高材料的表面硬度和耐磨性，一般用于制造高强度、高耐磨材料的零部件。

压力容器设计制造中的热处理环节说明及对策

压力容器设计制造中的热处理环节说明及对策摘要：日常设计和制造中，经常发生一些设计人员或制造人员对标准规范提及的压力容器方面的热处理相关情况模糊不清、以及理解错误的事情。给设备核价、图纸提要求、制造中的热处理方案处理等造成极大的困惑。本文从压力容器所要求的热处理原理方面进行谈诉，结合GB标准，给相关设计、技术人员提供一盏明灯。并将目前的热处理方法进行对比。避免实际制造中走弯路。关键词：压力容器，热处理，设计，制造引言：金属材料进行热处理是改善其材料及性能的一道工序。依据不同的目的将其加热到规定的温度并保温，随后以不同的方法冷却，改变其金相组织或表面组织以获得所要求的性能。比如化学热处理(渗氮、碳氮共渗等)、表面热处理(表面回火、淬火)、整体热处理(调质、正火、回火、淬火等)。压力容器制造过程中的热处理与以上概念即相似又有所不同。它是压力容器在成形、制造工艺需要或降低残余应力等过程中需要的热处理，其效果直接影响压力容器的质量与安全运行。压力容器中的热处理主要分为四大类。分别是：第一类：成形受压元件的恢复力学热处理。他的条件和要求详见GB/T150.4-2011的8.1节。此部分热处理主要是恢复金属材料在冷态塑性变形过程中产生的冷作硬化。其中的变形率代表着冷作硬化的程度。变形率越大，冷作硬化就越大，金属材料的塑性、韧性就越低。脆性转变温度就越高。设备在正常使用中就越容易发生忽然破坏。不利于压力容器的质量与安全。

对于碳钢、低合金钢材质。通常就需进行再结晶退火。当退火温度越高，时间足够长，在变形金属的显微组织中产生无应变的再结晶核心。随着新晶粒的长大，原来的变形组织消失。材料的性能发生重大改善。原来的残余应力和冷作硬化就消失不见。对于奥氏体、双相不锈钢等高合金刚材质。在冷变形过程中随着变形率的变大，会导致其金相组织发生变化。单靠消应力是无法恢复材料力学性能和耐腐蚀性能。通常的做法就是进行固溶处理或稳定化处理。U型换热器中的U型换热管弯管段的热处理就属于这一类。第二类：焊后热处理。标准的条件及要求详见GB/T150.4-2011的8.2节。此部分的热处理主要是为了解决金属材料在焊接过程中产生的焊接应力的影响。同时改善焊接接头组织和性能。他通常是将焊接接头及其邻近局部局域在金属相变点以下均匀加热到足够高的温度，并保持一定的时间。然后均匀冷却的过程。这种处理过程的保温处于高温回火范围，冷却速度按照退火要求。不能按常规的热处理名称来简单对待。所以各国都统一称他为“焊后热处理”。焊接残余应力对静拉伸强度影响不大，对脆性破坏、疲劳破坏及抗弯性能有一定的影响。对某些介质存在的情况下材料应力腐蚀影响甚大。比常规的表面腐蚀还厉害。导致设备用不了几年就报废更换。对奥氏体不锈钢，这种焊后热处理也称为固溶处理或稳定化处理。但热处理不当会加剧晶间腐蚀或σ相析出造成脆化。故GB/T150.4-2011与ASME Ⅷ-Ⅰ一样规定。除图样另有规定外，奥氏体不锈钢、奥氏体-铁素体不锈钢的焊接接头不要求也不禁止焊后热处理。然而由于抗应力腐蚀需要、或复合板基层需要，一定要进行焊后热处理时，应注意不锈钢母材和焊缝中的碳化铬Cr23C析出和形成σ相。最佳的处理就是对耐腐蚀要求高的进行固溶或稳定化处理。但实际中由于固溶处理加热温度高冷却速度快并不在操作的优先选择中，优先选用的是稳定化处理。由于压力容器的各样性，GB/T150.4中对各种情况从材料、焊接接头厚度、预热温度三方面做了三个通用条件来判别是否需要焊后热处理。另外8..2.2和8.2.3在兼顾前面三个通用条件的基础上提出了两个特殊对待的条件：应力腐蚀

火力发电厂厚壁大径管焊接接头热处理探讨

火力发电厂厚壁大径管焊接接头热处理探讨摘要：火力发电厂焊接热处理通过在焊前、焊中或焊后将焊件全部或部分加热到一定温度，保持一定时间，然后以适当的速率冷却，以提高焊接工艺性能，是一种改进的工艺方法。本文对火电厂焊接接头的热处理进行了分析。关键词：火力发电厂；焊接接头；热处理引言焊缝热处理是在焊前、焊中或焊后将焊件全部或部分加热到一定温度，保持一定时间，然后以适当的速度冷却，从而提高焊接工艺性能和机械性能。一种工件焊接接头金相组织的加工方法。焊接热处理包括预热、后加热和焊后热处理。焊后热处理通常是高温回火，目的是降低焊接残余应力，改善焊缝的金属组织和力学性能，如果焊缝处理不当，在焊接过程中很容易开裂。小则影响机组正常运行，大则造成停机，引发安全事故，给投资方造成巨大损失。焊缝热处理对于释放金属材料的性能潜力、延长接头寿命和提高其经济效益非常重要。一、焊接接头热处理现状在火力发电厂基础设施建设过程中，焊接工作量较大，电厂基础建设中厚壁大径管焊接热处理工作主要包括锅炉连通管、锅炉集箱、启动系统管道以及汽机

四大管道等。这些焊接项目都需要进行焊接热处理。影响焊接接头热处理的因素主要有：热处理人员技能水平、责任心、热处理设备性能状况、焊接接头的结构形式以及焊工施焊过程中焊接工艺的执行情况等；焊接接头热处理的效果一般以热处理后的硬度检验为主、金相检验为辅；热处理工艺合格是焊缝硬度合格的先决条件，因此加强热处理施工过程工艺监控十分必要。热处理后焊缝的硬度测试只是一个抽样检测，即使经过100%的检测，仍然是一个抽样检测。由于焊缝的热处理往往是分区控制的，所以检测点的硬度并不意味着规定了整个焊缝所有区域的硬度。因此，热处理人员需要较高的理论知识、丰富的施工经验和高度的责任感。二、焊后热处理的目的焊后热处理的目的是通过加热和冷却使焊缝金属和合金获得期望的微观组织，以便改变焊接接头的工艺性能或提高焊接接头的使用性能，从而延长其使用寿命。热处理工件的力学性能未能达到设计技术要求，是一种常见的热处理质量缺陷。其原因有材料选择不当、材料有固有缺陷、热处理工艺不当、加热或冷却方式不当、热处理工艺执行不严等因素造成。工件在使用过程中，承受不同载荷，在不同工作温度下工作，因而表现为不同的失效方式。例如过量塑性变形、断裂、疲劳、蠕变、磨损、应力腐蚀等。工件最重要的力学性能有硬度、抗拉强度、冲击韧度、蠕变性能、疲劳性能、耐腐蚀性能等。这些性能合格与否，需要根据工件的服役条件和技术条件具体情况具体分析，热处理工作者要掌握热处理与这些性能指标的关系，清楚什么样的热处理工艺问题会引起什么样的性能缺陷，从而找到避免和解决问题的思路。三、热处理法规《焊缝热处理工艺》执行中的常见问题首先是预热问题。当监测焊件坡口外的热电偶达到预热温度时，焊工开始焊接。二是制定焊后热处理工艺措施的问题。在制定焊后热处理工艺时，要考虑的因素和采取的措施并不全面，例如管道返修后热处理时未考虑到运行对焊缝及母材性能的影响；连同阀体一起热处理时未考虑到热处理温度对阀门阀件、密封件的影响。最后是焊接工艺的执行情况。厚壁大径管的焊接，因为管壁厚、刚度大，

热处理基础知识问与答4

热处理基础知识问与答4 80、什么是马氏体相变塑性现象？何谓“TRIR”钢及它的性能特点是什么？答：金属及合金在相变过程中，塑性增加，往往低于母相屈服极限的条件下，即发生了塑性变形，称之为相变塑性。利用马氏体相变塑性设计出几种Ma高于室温而Ms低于室温的钢，他们在常温下形变时，会诱发形成M，M转变反过来又诱发塑性提高，这种钢兼有很高的强度和塑形，故称为相变诱发塑性（TRIR）钢。 81、简述激光热处理的原理和优点是什么答：激光淬火技术，又称激光相变硬化，是利用聚焦后的激光束照射到钢铁材料表面，使其温度迅速升高到相变点以上，当激光移开后，由于仍处于低温的内层材料快速导热作用，是表层快速冷却到马氏体相变点以下，获得淬硬层。优点：与感应加热淬火相比，使用的能量密度更高，加热速度更快，不需要淬火介质，工件变形更小，加热层深度和加热轨迹易于控制，易于实现自动化，激光淬火可使工件表层0.1-1.0mm范围内的组织结构和性能发生明显变化。 82、淬火态钢中常见的马氏体有哪几种类型?形成条件是什么?分别指出其亚结构和性能特点。答：主要形态板条马氏体，片状马氏体。奥氏体转变后，所产生的M的形态取决于A中的含碳量，含碳量<0.6%的为板条马氏体，含碳量在0.6-1.0%之间为板条

和针状混合的M，>1%的为针状马氏体。板条马氏体的亚结构主要由高密度的位错组成，并存在条间A。板条马氏体具有较高的强度和硬度，而且塑性任性也好。片状马氏体的亚结构主要由互相平行的细小孪晶组成，并集中在M片的中央部分，具有高硬度，脆性大。 83、淬火态钢中常见的马氏体形态有哪几种？分别说出它们的亚结构。板条、片（针）状；位错、孪晶 84、晶体中的位错有两种基本类型？位错在晶体中主要运动方式有哪两种？刃、螺；滑移、攀移 85、零件失效的主要形式分为哪四大类？答：材料的变形，断裂，磨损和腐蚀。 86、对高碳钢实施球化退火工艺的目的是什么?试画出等温球化退火的工艺曲线。（1）目的：使钢中碳化物球状化，从而达到降低硬度、改善切削加工性，并为以后淬火做准备，（2）等温球化退火的工艺曲线为：在正常条件下，对、40Cr、GCr15、W6MO5Cr4V2钢进行常规淬火，试选择这些钢的淬火介质及常规的淬火方法： 87、试指出下列工件整体淬火后进行回火的温度范围。（1）模具、轴承、齿轮：低温：150-250℃，（2）弹簧：中温：350-500℃。（3）轴类、连杆、螺栓：高温：500-650℃。

材料成形测量与控制

第一章材料成型过程的测量检测与控制（1） 1 材料成型的四大工艺分类：塑性成形轧制成形焊接成形液态成形塑性成形工艺：模型锻压成形模型冲压成形模型挤压成形自由锻造工艺；轧制成形工艺：热轧制成形工艺和冷轧制成形工艺；焊接成形工艺：电弧焊接成形工艺电阻焊接成形工艺电子束焊接成形工艺；激光焊接成形工艺钎焊接成形工艺摩擦焊接成形工艺等；液态成形工艺：按型模的种类分——金属型模液态成形工艺沙型模液态成形工艺敷层型模液态成形工艺；按液态成形过程是否加外加力分——重力浇铸成形工艺，压力浇铸成形工艺，离心浇铸成形工艺。 2 按被焊工件的接头类型不同，电阻焊接成形工艺可分为：点焊成形工艺缝焊成形工艺凸焊成形工艺闪光对焊成形工艺 3 材料的热加工工程：利用热源对工件加热的材料成形工艺称为材料的热加工或材料热加工工程 4 材料成形设备中的电气控制主电路的电路结构形式主要为：晶闸管整流器，晶闸管交流调压器，晶闸管逆变器三种。 5 材料成形工程中的大功率设备的阻感性负载对电网所造成的危害有哪些？其解决措施有哪些？电网冲击：在变压器，直流电动机及感应线圈等阻感性负载的过渡过程中的电流可以达到电路正常工作电流的几倍甚至几十倍，过大的电流会对电网带来很大的危害：轻则是配电线路中的过流继电器经常跳闸，重则使电网设备与用电设备本身的毁坏。波形畸变与扰邻：在材料成型的电网电路中使用多台套阻感性负载晶闸管开关电路的情况，大量并联的阻感性负载晶闸管开关电路还会使电网电压的正弦波形波动变化不定，使得网内设备彼此干扰，即所谓的“扰邻”或“邻扰”，特别是计算机做控制的设备会没有规律的“失控”，严重时会使生产线不能工作。解决措施：（1）加载滤波网络，在每台阻感性负载晶闸管开关电路中一般加载“滤波网络”，防止本台设备产生的干扰波形电流窜入电网，也可防止电网上的干扰波电流窜入本台设备的主电路或控制电路。（2）“软启动”自动开关技术，电路中的阻感性负载晶闸管开关电路的容量太大，工作方式是频繁的“开”“关”过程，晶闸管中的交流调压过渡过程成为主要的工作方式，为此，使用以微机为控制平台的无过渡过程电流冲击的所谓“软启动”自动开关技术。（3）分时切入中断管理，对连接入电网的多台成型设备在切入电网时实行分批分时通电的电网