热处理及表面工程技术
钢的热处理及表面处理技术
• M体转变特点：
• ①无扩散型转变 • ②降温形成:连续冷却完成 • ③瞬时性 • ④转变的不完全性
Fe-1.8CF，e-1冷.8至C，-10冷0℃至-60℃
M形成时体积↑，造成很大 内应力。
• 冷处理：P42
1)无扩散 Fe 和 C 原子都不进展扩散，M是C过饱 和的体心立方的F体，固溶强化显著。
↓ • 总结：A体晶粒越粗大，那么晶界越少，
形核几率越小，那么A体越稳定，C曲线 右移。淬透性越好
• 三、钢的淬透性
• 〔三〕淬透性的测 定
四、钢的回火〔P127〕
1．概念(Conception)
将淬火后的钢加热到Ac1以下某一温度， 保温后冷却下来的一种热处理工艺。
2.目的(purpose) 〔1〕稳定工件组织、性能和尺寸 〔2〕减小或消除剩余应力，防止工件的 变形和开裂 〔3〕降低工件的强度、硬度，提高其塑 性和韧性，以满足不同工件的性能要求
C %↑→ M 硬度↑， 片状M 硬度高，塑韧性差。板条M 强度高，塑韧性较好
二、共析钢过冷奥氏体的连续冷却转变
共
析
碳
钢
连
续
冷
却
水淬
无
M+AR
B
体
转变终止线
P 退火
T
S 正火
T+ 油淬 M
亚共析钢连续冷却转变 过共析钢连续冷却转变
炉冷→ F + P 空冷→ F(少量) + S 油冷→ T + M+AR 水冷→ M +AR
(三〕淬透性的测定
〔一〕钢的淬透性与淬硬性的概念
• 淬透性：钢在淬火时能够获得M体的能力，它是 钢材本身固有的属性，主要取决于M体的临界冷 却速度
热处理中的表面处理工艺及其应用
热处理中的表面处理工艺及其应用热处理是指通过加热和冷却的过程改变材料的性质和结构，以提高材料的硬度、强度和耐磨性等特性。
在热处理中，表面处理是一个关键的环节，它可以对材料的表面进行改良，增强其耐磨、耐腐蚀等性能。
本文将重点介绍热处理中的表面处理工艺及其应用。
一、淬火和回火淬火和回火是热处理中最常用的表面处理工艺之一。
淬火是指将材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却，使材料表面形成马氏体结构，提高材料的硬度和强度。
而回火则是在淬火后将材料加热到较低的温度并保持一段时间，以减轻淬火带来的内应力和脆性，提高材料的韧性和可加工性。
淬火和回火广泛应用于钢材、合金材料等的表面处理和强化。
二、氮化处理氮化处理是一种将材料表面与氮元素发生化学反应，形成氮化物薄膜的表面处理工艺。
氮化处理可以显著提高材料的硬度、耐磨性和耐腐蚀性能。
常见的氮化处理包括气体氮化、离子氮化和盐浴氮化等。
氮化处理在汽车零部件、模具制造以及航空航天等领域有广泛的应用。
三、电镀电镀是一种透过将金属离子置于电解质溶液中，然后利用电解作用，在导电的基材上沉积所需的金属薄膜的表面处理工艺。
电镀可以改善材料表面的电导性、耐磨性和抗腐蚀能力。
常见的电镀方法包括镀铬、镀镍、镀锌等。
电镀广泛应用于汽车制造、电子设备以及装饰品制作等行业。
四、渗碳处理渗碳处理是一种通过将材料浸入具有高碳含量的介质中，使其表面碳原子浸渗进入材料内部形成高碳浓度层的表面处理工艺。
渗碳处理可以显著提高材料的硬度、耐磨性和疲劳寿命。
常见的渗碳处理方法包括气体渗碳、盐浴渗碳和液体渗碳等。
渗碳处理广泛应用于汽车零部件、机械设备以及工具制造等领域。
五、喷涂喷涂是一种利用喷枪将涂料、涂敷剂等喷射到材料表面形成涂层的表面处理工艺。
喷涂可以改善材料的耐磨性、耐高温性和防腐性能。
常见的喷涂方法包括喷漆、喷粉末和喷涂保温涂料等。
喷涂广泛应用于汽车制造、建筑装饰以及航空航天等领域。
六、机械加工机械加工是一种通过对材料表面进行切削、锉磨、打磨等加工方法，以改善材料表面的粗糙度和平整度的表面处理工艺。
机械工程中的热处理和表面处理规范要求
机械工程中的热处理和表面处理规范要求机械工程是应用物理学、材料科学、机械设计与制造工艺等多学科知识的综合学科，热处理和表面处理作为其中重要的工艺环节，在确保机械零件性能和使用寿命方面起着至关重要的作用。
本文将介绍机械工程中的热处理和表面处理规范要求，以确保产品质量和工程安全。
一、热处理规范要求热处理是通过改变材料的组织结构和性能来满足特定需求的工艺过程。
机械工程中的热处理规范要求包括以下几个方面：1. 温度控制要求：热处理过程中需要严格控制加热和冷却温度。
对于不同的材料和零件，根据其热处理规范要求，在加热和冷却过程中需要准确控制温度的升降速度、保温时间等参数。
2. 等温规范要求：在进行淬火和回火等热处理过程中，需要根据材料的特性和工程要求，制定合适的等温保持时间和温度范围，以确保材料的显微组织达到预期的效果。
3. 淬透性规范要求：淬透性是指材料在淬火过程中的硬化能力。
根据材料的成分和淬火性能要求，制定适当的淬火介质、冷却速度和冷却介质温度等规范，以确保材料的淬透性满足工程要求。
4. 工艺检测要求：热处理过程中需要进行工艺检测，以验证热处理的效果和质量。
常用的工艺检测方法包括金相显微镜观察、硬度测试、冲击试验等，需要根据热处理规范要求进行定期检测和记录。
二、表面处理规范要求表面处理是通过改变材料表面的化学成分和物理性质来提高其耐腐蚀性、耐磨性和美观性等工程要求。
机械工程中的表面处理规范要求主要包括以下几个方面：1. 表面清洁要求：在进行表面处理之前，需要对材料表面进行彻底的清洁，清除表面的油污、氧化皮、锈蚀等杂质，以确保处理后的质量和效果。
2. 处理方法规范要求：根据不同的工程要求和材料特性，选择合适的表面处理方法。
常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、阳极氧化、热喷涂等，需要根据规范要求选择材料、工艺参数和处理时间等。
3. 厚度控制要求：表面处理后的涂层或镀层的厚度要符合规范要求。
需要使用合适的测量方法和仪器，对处理后的材料进行厚度测量和检测，以确保涂层或镀层的质量和性能。
江苏丰东热处理及表面改性工程技术研究有限公司介绍企业发展分析报告模板
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该企业的综合评价得分需要您得到该公司授权后，我们将协助您分析给出。
1.2 企业画像类别内容行业空资质增值税一般纳税人产品服务备的研制、销售；热处理工艺研究、试验、验证1.3 发展历程2工商2.1工商信息2.2工商变更2.3股东结构2.4主要人员2.5分支机构2.6对外投资2.7企业年报2.8股权出质2.9动产抵押2.10司法协助2.11清算2.12注销3投融资3.1融资历史3.2投资事件3.3核心团队3.4企业业务4企业信用4.1企业信用4.2行政许可-工商局4.3行政处罚-信用中国4.5税务评级4.6税务处罚4.7经营异常4.8经营异常-工商局4.9采购不良行为4.10产品抽查4.12欠税公告4.13环保处罚4.14被执行人5司法文书5.1法律诉讼（当事人）5.2法律诉讼（相关人）5.3开庭公告5.4被执行人5.5法院公告5.6破产暂无破产数据6企业资质6.1资质许可6.2人员资质6.3产品许可6.4特殊许可7知识产权7.1商标7.2专利7.3软件著作权7.4作品著作权7.5网站备案7.6应用APP7.7微信公众号8招标中标8.1政府招标8.2政府中标8.3央企招标8.4央企中标9标准9.1国家标准9.2行业标准9.3团体标准9.4地方标准10成果奖励10.1国家奖励10.2省部奖励10.3社会奖励10.4科技成果11 土地11.1大块土地出让11.2出让公告11.3土地抵押11.4地块公示11.5大企业购地11.6土地出租11.7土地结果11.8土地转让12基金12.1国家自然基金12.2国家自然基金成果12.3国家社科基金13招聘13.1招聘信息感谢阅读:感谢您耐心地阅读这份企业调查分析报告。
零件加工中的表面处理技术
零件加工中的表面处理技术随着工业技术的不断进步，零件加工已不再是简单的机械生产过程，而是成为了具有高度技术含量的复合综合过程。
表面处理技术作为零件加工的重要环节，对于零件的质量、耐用性、外观等方面具有很大的影响。
本文探讨零件加工中常用的表面处理技术，分析各种技术的特点和适用范围，以期为零件制造业提供参考。
一、化学处理技术化学处理技术是利用酸、碱等化学物质将零件表面腐蚀、氧化或还原，以改善、修饰、保护、增强金属表面性能的方法。
其中最常见的化学处理技术包括镀铬、镀锌、磷化和阳极氧化等。
1. 镀铬：镀铬是目前最常见的表面处理技术之一，主要是利用电解沉积法将铬层沉积到零件表面，形成具有防腐、耐磨、光亮度高、色彩稳定等特点的铬层。
镀铬技术适用于各种金属材料，如铁、铜、铝等。
2. 镀锌：镀锌技术适用于镀锌零件的防锈、耐蚀等要求较高的场合。
主要原理是将锌层电沉积到钢材表面，形成具有良好耐腐蚀性的锌层。
对于冶金行业、建筑工程等领域，镀锌技术也已得到广泛应用。
3. 磷化：磷化技术的作用是通过在钢材表面形成一层磷酸盐膜，以降低钢材表面的摩擦系数、增强耐磨性和延长使用寿命。
适用于机械、汽车、电子等行业中对耐腐蚀性、耐磨性和硬度要求较高的部件。
4. 阳极氧化：阳极氧化是指在金属表面形成一层氧化铝薄膜，以提高金属零件的防腐蚀、保护和装饰效果。
适用于铝合金零件、电子元器件和汽车等领域。
二、机械处理技术机械处理技术是指采用机械加工的方式对零件表面进行加工处理的技术。
机械处理技术适用范围广，处理方法也比较多样，常见的有研磨、抛光、划痕、喷砂等。
1. 研磨：研磨是指通过研磨机将零件表面进行平整、光洁处理。
这种技术适用于对表面光洁度要求较高的零件加工。
2. 抛光：抛光技术是通过磨料对零件表面进行喷射和抛光处理，以便为其赋予镜面效果、提高表面硬度和耐腐蚀性等性能。
3. 划痕：划痕技术是一种通过磨料对零件表面进行切割，形成高亮晶体的表面加工方式。
机械工程中的热处理与表面处理规范要求
机械工程中的热处理与表面处理规范要求热处理和表面处理是机械工程领域中非常重要的工艺，它们能够改善材料的力学性能、抗腐蚀性能和使用寿命。
为了确保热处理和表面处理的效果，提高产品质量，机械工程中有一些规范要求需要遵守。
本文将详细介绍机械工程中热处理与表面处理的规范要求。
一、热处理规范要求1. 温度控制要求：在进行热处理过程中，温度是一个非常重要的参数。
温度控制的要求通常由产品的材料和热处理方法决定。
例如，对于低碳钢，常见的淬火温度要求为800-900℃；对于高碳钢，淬火温度要求一般在780-850℃之间。
同时，温度控制的精度也是需要考虑的因素，一般要求精度在±5℃以内。
2. 保温时间要求：保温时间是保证材料充分相变的重要因素。
不同材料和要求有不同的保温时间要求。
一般情况下，保温时间要求在30分钟至2小时之间。
需要注意的是，过长的保温时间会造成能量浪费和产生不必要的成本。
3. 冷却速度要求：冷却速度也是热处理中需要关注的因素之一。
根据材料和要求的不同，冷却速度要求也会有所差异。
例如，对于一些高碳钢的淬火工艺来说，需要快速冷却以获得较好的硬度和强度。
4. 热处理设备要求：进行热处理时，需要使用专门的热处理设备，如炉子、加热元件等。
这些设备需要符合相关的安全和环保要求，保证操作人员的安全和产品质量的稳定。
二、表面处理规范要求1. 表面粗糙度要求：表面粗糙度对于很多机械零件的功能性能和外观质量都有很大影响。
根据不同的应用场景和产品要求，表面粗糙度要求也有所不同。
一般来说，机械工程中表面粗糙度一般要求在Ra 0.4-6.3µm之间。
2. 表面清洁度要求：在进行表面处理之前，必须确保材料表面的清洁度。
表面清洁度的要求通常由应用和处理方法决定。
例如，在电镀过程中，需要清除材料表面的油污、氧化物等杂质，以保证镀层的附着力和光洁度。
3. 表面处理方法要求：不同的表面处理方法对于产品的性能和外观有不同的影响。
金属热处理及表面处理工艺
一、热处理工艺简解1、退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50℃或Ac1+30~50℃或Ac1以下的温度（能够查阅有关材料）后，通常随炉温缓慢冷却。
意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能；2.细化晶粒，改进力学功能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：1.适用于合金布局钢、碳素东西钢、合金东西钢、高速钢的锻件、焊接件以及供给状况不合格的原材料；2.通常在毛坯状况进行退火。
2、正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm 以上30~50℃，保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能；2.细化晶粒，改进力学功能，为下一步工序做准备；3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。
关于功能需求不高的低碳的和中碳的碳素布局钢及低合金钢件，也可作为最终热处理。
关于通常中、高合金钢，空冷可致使彻底或部分淬火，因而不能作为最终热处理工序。
3、淬火操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Ac1以上，保温一段时刻，然后在水、硝盐、油、或空气中疾速冷却。
意图：淬火通常是为了得到高硬度的马氏体安排，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单一均匀的奥氏体安排，以进步耐磨性和耐蚀性。
运用关键：1.通常用于含碳量大于百分之零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但一起会构成很大的内应力，下降钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的归纳力学功能。
4、回火操作方法：将淬火后的钢件从头加热到Ac1以下某一温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。
意图：1.下降或消除淬火后的内应力，削减工件的变形和开裂；2.调整硬度，进步塑性和耐性，取得作业所需求的力学功能；3.安稳工件尺度。
运用关键：1.坚持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在坚持必定韧度的条件下进步钢的弹性和屈从强度时用中温回火；以坚持高的冲击韧度和塑性为主，又有满足的强度时用高温回火；2.通常钢尽量防止在230~280℃、不锈钢在400~450℃之间回火，因为这时会发生一次回火脆性。
工程材料-普通热处理与表面热处理)
螺杆表面的 淬火裂纹
一、回火的目的
1、减少或消除淬火内 应力, 防止变形或开裂。
2、获得所需要的力学性能。淬火钢一般硬度高，脆 性大，回火可调整硬度、韧性。
3、稳定尺寸。淬火M和A’都是非平衡组织，有自发 向平衡组织转变的倾向。回火可使M与A’转变为平 衡或接近平衡的组织，防止使用时变形。
熔盐作为淬火介质称盐浴，冷却能力在水和油之间, 用于形状复杂件的分级淬火和等温淬火。
聚乙烯醇、硝盐水溶液等也是工业常用的淬火介质.
三、淬火方法
1、单液淬火法 加热工件在一种介质
中连续冷却到室温的 淬火方法。 操作简单，易实现自 动化。 采用不同的淬火方法 可弥补介质的不足。
1—单液淬火法 2—双液淬火法 3—分级淬火法 4—等温淬火法
淬成半马氏体的最大直径，用D0表示。 D0与介质有关，如45钢D0水=16mm，D0油=8mm。 只有冷却条件相同时，才能进行不同材料淬透性比
较，如45钢D0油=8mm，40Cr D0油=20mm。
马氏体
马氏体 索氏体
五、淬透性的应用
1、利用淬透性曲线及圆棒冷速与端淬距离的关系 曲线可以预测零件淬火后的硬度分布。下图为预 测50mm直径40MnB钢轴淬火后断面的硬度分布.
2、利用淬透性曲线进行选材。如要求厚60mm汽 车转向节淬火后表面硬度超过HRC50，3/4半径处 为HRC45。可按下图箭头所示程序进行选材分析.
3、利用淬透性可控制淬硬 层深度。
– 对于截面承载均匀的重要件, 要全部淬透。如螺栓、连杆、 模具等。对于承受弯曲、扭转 的零件可不必淬透(淬硬层深 度一般为半径的1/2~1/3)，如 轴类、齿轮等。
火焰加热 感
应 加 热
表面淬火目的： ① 使表面具有高的硬度、耐磨性和疲劳极限; ② 心部在保持一定的强度、硬度的条件下，具有
常用材料热处理表面处理
常用材料热处理表面处理1. 引言1.1 热处理的概念热处理是指通过对金属材料进行加热和冷却过程，以改变其结构和性能的方法。
热处理是金属材料加工中非常重要的一环，可以显著提高材料的硬度、强度、韧性和耐磨性等性能，同时也可以改善材料的加工性能和使用寿命。
热处理的原理是通过控制材料的组织结构来控制材料的性能，通过调整材料的晶粒大小、分布和相变来实现这一目的。
在实际生产中，热处理通常包括退火、正火、淬火和回火等工艺，每种工艺都有不同的加热温度、保温时间和冷却速度要求，以实现不同的材料性能要求。
热处理过程中需要严格控制各个参数，以确保获得理想的材料性能。
热处理不仅可以提高材料的整体性能，还可以为表面处理提供基础。
表面处理是指通过改变材料表面的化学、物理性质来增强其表面硬度、耐磨性、耐腐蚀性等性能的方法。
热处理和表面处理往往结合应用，共同提升材料的整体性能。
在工程领域中，热处理和表面处理被广泛应用于各种金属制品的生产和加工过程中。
1.2 表面处理的重要性表面处理作为热处理的重要环节之一，在材料加工领域扮演着至关重要的角色。
通过表面处理，可以改善材料的表面性能，增强其耐磨、耐腐蚀、耐疲劳等性能，延长材料的使用寿命。
表面处理还可以提高材料的工艺加工性能，使其更易加工、更具韧性。
表面处理还可以美化材料的外观，提升产品的市场竞争力。
在今天日益激烈的市场竞争中，产品质量和性能要求越来越高，而表面处理正是满足这些要求的关键技术之一。
通过合理选择表面处理方法，可以使产品具有更好的耐用性和功能性，从而提高产品的附加值和市场竞争力。
表面处理不仅是材料加工领域中的一个重要环节，更是现代制造业中不可或缺的一部分。
通过对表面处理的深入研究和应用，可以进一步推动材料加工技术的发展，推动产品质量的提升，推动整个行业的进步和发展。
2. 正文2.1 热处理常用材料热处理常用材料包括钢、铝、铜、镍等金属材料以及塑料、陶瓷等非金属材料。
钢是最常见的热处理材料之一，通过控制加热和冷却过程可以改变钢的组织和性能，使其具有不同的硬度、强度和耐腐蚀性。
表面工程技术及其应用
已损伤后的船舶柴油机气缸盖
25
船舶螺旋桨
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锅炉水冷壁现场喷涂NiCr合金防腐耐磨涂层
27
喷涂防腐耐磨涂层后的水冷壁管
28
超音速火焰喷涂制备纳米WC-12Co防腐耐磨涂层
29
HVOF制备纳米WC-12Co涂层后的浆液循环泵叶轮
30
防腐处理后的浆液循环泵叶轮
31
表面工程的概念
1. 表面工程的概念: 它是指将固体材料表面预处理后，通过表面涂覆、 表面改性或多种表面技术复合处理，改变固体材料表面的形态、化 学成分和组织结构，以获得所需要的表面性能的系统工程。 2. 表面工程的学科体内容： 表面工程基础理论； 表面工程技术及复合表面技术； 表面加工技术； 表面质量检测与控制； 表面工程技术设计等。 3. 表面工程基础理论：表面失效分析、表面摩擦与磨损、表面腐蚀与 防护、表面界面结合与复合。
37
表面工程技术的发展
1. 传统的表面工程技术：表面热处理、表面渗碳及油漆技术。
1) 秦兵马俑宝剑表面是采用铬盐氧化工艺处理；“唐三彩”及 “景泰蓝”的处理工艺。 2) 高分子涂装技术：50年代油性涂料、天然树脂涂料→合成树 脂→水系涂料。 3) 传统的表面淬火：火焰加热→高频加热→激光束、电子束淬 火。 4) 渗碳工艺：自动控制、离子渗碳改善渗碳质量和速度。 5) 电镀及电刷镀技术：纯金属镀Zn、Cr、Ni、Cu(Cu-NiCr)→镀覆多种合金→复合金属陶瓷镀层→纳米刷镀层。 6) 热喷涂技术：装饰性和防护性涂层到制备各种功能性涂层， 如：气阀涂层、活塞环涂层等。
44
表面工程技术的分类
6. 按表面改性的机制分类：
1) 表面合金化：离子轰击热处理、化学热处理、 激光化学热处理、离子注入、离子混合或重熔。
热处理与表面工程技术
（六）、高能束技术
本章学习指南
本章学习指南
本章要点是钢材旳热处理，热处理旳目旳是变化钢旳内部组织， 从而得到所需工件旳性能。需要注意旳是不但钢材能够热处理，不 同金属材料、非金属材料都能够进行热处理。热处理后材料旳组织 不同，所取得旳性能也不同。因为热处理只是经过加热、保温和合 适旳冷却完毕，所以热处理是改善材料性能既经济、又简便旳工艺 措施。
第四节 表面工程技术
（二）、电镀与化学镀
1．电镀 电镀是一种用电化学措施在镀件表面上沉积所
需形态旳金属覆层工艺。电镀旳基本原理如图317所示。 2.化学镀
化学镀是指在没有外电流经过旳情况下，利用 化学措施使溶液中旳金属离子还原为金属并沉积 在基体表面，形成镀层旳一种表面加工措施。
（三）、电刷镀
电刷镀旳原理见图3－18。
第三章 热处理与表面工程技术
第4章 热处理与表面工程技术
第一节 钢旳热处理
钢旳热处理（Heat Treatment）是指将钢在固态下加 热到一定旳温度，保温一段时间，并以合适旳速度冷却至 室温，以变化钢旳内部组织，从而得到所需性能旳工艺措 施。 表3-1是45钢热处理前后旳性能对比。
热处理过程一般涉及加热、保温、冷却几种阶段。当工 件加热和冷却时，实际相变往往偏离Fe-Fe3C状态图中旳 相变温度，而是在一定过热和过冷旳情况下进行，如Ar1 、Ar3、Arcm等,如图3-1所示。
回火索氏体。
第一节 钢旳热处理
三、其他热处理
1.表面淬火 表面淬火是将工件表面迅速加热到淬火温度，然
后迅速冷却，仅使表面层取得淬火组织旳热处理措 施。
(1)感应加热表面淬火法 (2)火焰加热表面淬火 2.化学热处理 将金属工件放人一定温度旳活性介质中保温，使 一种或几种元素渗透它旳表层，以变化其化学成份 、组织和性能旳热处理工艺叫做化学热处理。 根据渗透元素旳不同，化学热处理可分为渗碳、 渗氮、碳氮共渗等。 3.形变热处理 形变热处理是将塑性变形和热处理工艺有机结合 ，以提升材料力学性能旳复合工艺。
金属材料生产工艺
金属材料生产工艺金属材料生产工艺是指将金属原料经过一系列加工和处理步骤，最终制成各种金属产品的过程。
它是现代工业生产的重要组成部分，广泛应用于汽车制造、建筑工程、电子设备等领域。
本文将介绍金属材料的加工方法、热处理技术以及表面处理工艺等内容。
一、金属材料的加工方法金属材料的加工方法主要包括锻造、压力加工、铸造、焊接和切削等。
锻造是将金属材料加热至一定温度后，通过锤击或压力使其形成所需的形状。
压力加工是通过施加压力使金属材料变形，例如挤压、拉伸和冲压等。
铸造是将熔化的金属注入模具中，冷却后得到所需形状的零件。
焊接是将两个或多个金属材料通过热源熔化并连接在一起。
切削是通过刀具对金属材料进行切割，常用于制造零件和零件的加工。
二、金属材料的热处理技术热处理是通过加热和冷却的方式改变金属材料的组织和性能。
常见的热处理技术包括退火、淬火、回火和固溶处理等。
退火是将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却，以消除应力和改善材料的可加工性。
淬火是将金属材料加热至临界温度，然后迅速冷却，以使材料获得高硬度和强度。
回火是在淬火后将金属材料加热至较低温度，然后冷却，以减轻淬火时产生的内应力。
固溶处理是将金属材料加热至固溶温度，然后快速冷却，以改善材料的硬度和强度。
三、金属材料的表面处理工艺金属材料的表面处理工艺主要包括防锈处理、电镀和喷涂等。
防锈处理是通过涂覆防锈剂或进行化学处理，以保护金属材料免受氧化和腐蚀。
电镀是将金属材料浸入电解液中，通过电流的作用，在材料表面形成一层金属镀层，以增加材料的耐腐蚀性和美观性。
喷涂是将涂料喷洒在金属材料表面，形成一层保护层，以增加材料的耐候性和装饰效果。
总结金属材料生产工艺是现代工业生产的重要环节。
通过锻造、压力加工、铸造、焊接和切削等加工方法，可以将金属材料制成各种形状的零件和产品。
通过热处理技术，可以改变金属材料的组织和性能，以满足不同的工程要求。
通过表面处理工艺，可以保护金属材料免受腐蚀和氧化，并增加其美观性和装饰效果。
金属热处理及表面处理工艺
一、热处理工艺简解1、退火操作方法：将钢件加热到Ac3+30~50°C或Acl+30~50°C或Acl以下的温度（能够查阅有关材料）后，通常随炉温缓慢冷却。
意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能；2.细化晶粒，改进力学功能，为下一步工序做准备：3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：1.适用于合金布局钢、碳素东西钢、合金东西钢、高速钢的锻件、焊接件以及供给状况不合格的原材料；2.通常在毛坯状况进行退火。
2、正火操作方法：将钢件加热到Ac3或Accm以上30~50"C,保温后以稍大于退火的冷却速度冷却。
意图：1.下降硬度，进步塑性，改进切削加工与压力加工功能：2.细化晶粒，改进力学功能，为下步工序做准备：3.消除冷、热加工所发生的内应力。
运用关键：正火通常作为锻件、焊接件以及渗碳零件的预先热处理工序。
关于功能需求不高的低碳的和中碳的碳素布局钢及低合金钢件，也可作为最终热处理。
关于通常中、高合金钢，空冷可致使彻底或部分淬火，因而不能作为最终热处理工序。
3、淬火操作方法：将钢件加热到相变温度Ac3或Acl以上，保温-段吋刻，然后在水、硝盐、油、或空气中疾速冷却。
意图：淬火通常是为了得到高硬度的马氏体安排，有时对某些高合金钢（如不锈钢、耐磨钢）淬火时，则是为了得到单-•均匀的奥氏体安排，以进步耐磨性和耐蚀性。
运用关键：1.通常用于含碳量大于百分Z零点三的碳钢和合金钢；2.淬火能充分发挥钢的强度和耐磨性潜力，但一起会构成很大的内应力，下降钢的塑性和冲击韧度，故要进行回火以得到较好的归纳力学功能。
4、回火操作方法：将淬火后的钢件从头加热到Acl以下某■温度，经保温后，于空气或油、热水、水中冷却。
意图：1.下降或消除淬火后的内应力，削减工件的变形和开裂；2.调整硬度，进步塑性和耐性，取得作业所需求的力学功能；3.安稳工件尺度。
运用关键：1.坚持钢在淬火后的高硬度和耐磨性时用低温回火；在坚持必定韧度的条件下进步钢的弹性和屈从强度时用中温回火：以坚持高的冲击韧度和塑性为主，又有满足的强度时用高温回火：2.通常钢尽量防止在230-280 °C ＞不锈钢在400~450°C 之间回火，因为这时会发生一次回火脆性。
机械工程中的热处理与表面处理技术
机械工程中的热处理与表面处理技术热处理和表面处理是机械工程中常用的两种技术，它们在提高材料性能、延长零件使用寿命、改善零件表面质量等方面发挥着重要的作用。
本文将从热处理和表面处理的定义、原理、应用以及未来发展等方面进行探讨。
热处理是指通过加热和冷却的方式改变材料的组织结构和性能。
常见的热处理方法包括退火、正火、淬火、回火等。
退火可以消除材料内部应力，改善塑性和韧性；正火可以提高材料的硬度和强度；淬火可以使材料迅速冷却，产生高硬度和高强度的组织；回火可以降低淬火后的脆性，提高材料的韧性。
通过选择不同的热处理方法和工艺参数，可以获得适合不同工程要求的材料性能。
表面处理是指对材料表面进行改性的工艺，常见的表面处理方法包括电镀、喷涂、氮化等。
电镀是将金属离子沉积在被处理材料的表面，形成一层金属保护层，提高材料的耐腐蚀性和外观质量；喷涂是将涂料喷涂在材料表面，形成一层保护膜，提高材料的耐磨性和耐蚀性；氮化是将材料表面暴露在氮气环境中，通过化学反应形成一层氮化层，提高材料的硬度和耐磨性。
表面处理可以改善材料的表面质量，增加材料的使用寿命。
热处理和表面处理技术在机械工程中有着广泛的应用。
在制造过程中，通过合理的热处理工艺可以改善材料的加工性能，降低加工难度；通过表面处理可以提高零件的耐磨性、耐蚀性和外观质量。
在使用过程中，通过热处理可以提高零件的强度和韧性，延长零件的使用寿命；通过表面处理可以改善零件的摩擦性能，减少能量损失。
热处理和表面处理技术在航空航天、汽车制造、机械制造等领域都有着重要的应用。
未来，随着科技的不断进步，热处理和表面处理技术也将不断发展。
一方面，热处理技术将更加精细化、智能化，通过模拟和仿真技术，优化热处理工艺参数，实现材料性能的精确控制。
另一方面，表面处理技术将更加环保、高效，开发出更多新型的表面处理方法和材料，提高表面处理的效果和工艺的可持续性。
同时，热处理和表面处理技术也将与其他领域的技术相结合，如材料科学、计算机科学等，共同推动机械工程的发展。
热处理及表面工程专辑：热处理的高端感应加热方案
近二三十年来 。随着 国民经济和科 学技术的快速发展 。 我国在表面工
程技术的发展及应用等方面取得 了长足 的进步 ， 相关的新技术 新工艺层 出 不穷。其中感应加热 表面 淬火以其强化效果显著 加热速度快 工件 变形
小 生产效率高 在线生产可实现机械化 自动化等诸 多优点 在 生产 中得 到了广泛的应用。 推广和应用这些技术 ， 对于建设节约型社会 以及促进我
复杂。对用户而言， 具备更高可靠性的设备和更简化的
人机界面（ ＭＩ Ｈ ） 已经成为一种潜在的需要 ，因为这能够 简化机器的操作以及工艺的控制 。 ｍ ＳＮ Ｃ２０ ０ Ｍ Ｃ ２ Ｉ ／ ０ Ｆ ｍ３ Ｉ ＣＳＭ Ｃ 站 Ａ ０１ Ｓ ＳＮ Ｆ 输出 Ａ 属于不同商业用途的主要应用包括： （） 商业热处理车间，当需要一个小体积电源来 １ 取代独立的中频、高频电源和机床 —— 一个机床 ，一
轴 齿轮 机床导轨和齿条等重要零件的应用 ， ｌ ￣ｉ特邀来 自国内外的 ７ ＇ ｌ 家 感应设备及介质 生产商 。 从不同层面和角度 ， 提出具体 的工艺解决方 案 目 的在于进一步推 动和扩大感应加热表面淬火技术在这些 生产领域的应用规
。
模。 同时也欢迎广大读者积极参与 。 将这方面的宝贵经验总结出来 以共 同 促进的技术进步。
２ 实时过程监控 ．
一
个重要的改变是质量监控系统的增加 ，不仅是
新的机器，而且许多翻新的现有生产线也需要这种 案。在这种情况下，用户需要一个灵活的方案用于实 时地 同时监测几个过程。这种单元通常建立在工业Ｐ Ｃ
电源是 当今 在其 功 能范
畴内体积最小的电源 ， 它能够满足双输出不同功率的输出变压器，以完成两种 不同的作业。不难想象，这将给用户带来巨大利益。 另一个重要创新是 中频和高频电源模块 同时输送 给一个单线圈的专利方案 ，以ＭＦ 技术命名 （ Ｃ 多频率 概念）。Ｅ Ｄ￣ Ｆ ｉ造Ｔ（ＩＡ Ｃ Ｉ ］ ＳＮ Ｃ ＳＭＦ 系列） 的整个电源系 列，以适应热处理方案的商业用途，用单个系列的电源 电柜 、大范 围的解决方案和根据需要的混合功率 ，来 完成高功率应用。ＳＮ ０／ ０ＳＭＦ ￣ 图２ Ｉ ＡＣ２０１ Ｃ Ｈ 所示 ， ０ ＳＮ ｃＳ Ｃ ＩＡ ＭＦ 输出站如图３ 所示。
热处理中的表面硬化技术
热处理中的表面硬化技术热处理技术是一种在材料结构上发生改变的方法，可以使材料获得更好的性能。
表面硬化技术是热处理中的一种改良方法，在保持材料内部性质不变的情况下，提高材料表面强度和耐磨性，延长材料使用寿命。
表面硬化技术的作用随着工程领域的不断发展，对于机器和设备的要求越来越高。
而这些机器和设备的表面经常受到各种磨损和腐蚀的影响。
热处理技术提高了材料的耐磨性和强度，延长了机器和设备的使用寿命，节省了维修和更换的费用。
因此表面硬化技术具有很大的应用价值。
表面硬化技术的分类目前，表面硬化技术可以分为以下几大类：1. 渗碳硬化渗碳硬化是一种将低碳钢置于高温渗碳介质中的技术。
平时被认为是淬火的一部分。
渗碳硬化可以提高钢的硬度，同时也可以提高钢的微观组织，增强了钢的韧性和疲劳性能。
2. 液体淬火硬化液体淬火硬化是通过突然将材料置于温度高于韧性温度的液体中，由于冷却速度太快，造成了局部过冷和过饱和的现象，使得材料表面产生了硬度和韧性不一样的两种区域。
液体淬火硬化可以提高材料的抗拉强度、硬度和韧性。
3. 空气淬火硬化空气淬火硬化是通过将材料置于高温下，使其表面形成一层氧化层后，迅速将其冷却到室温的技术。
空气淬火硬化能够提高材料的硬度、韧性和强度。
表面硬化技术的应用领域表面硬化技术的应用领域非常广泛，例如：1. 汽车零件（如减震器、发动机摇臂、曲轴等）的硬化和强化2. 机床（如刀、钻头、刀具等）的表面硬化和抗磨损3. 工程机械（如轮胎、履带等）的表面硬化和抗磨损4. 船舶和飞机上的零件（如船锚、螺旋桨、发动机叶片等）的硬化和强化总结表面硬化技术是一种在热处理领域中应用极广的技术。
它可以提高材料的抗磨损性、强度和韧性，延长机器和设备的使用寿命，减少了维护和维修的费用。
表面硬化技术的分类也是多样的。
随着工程领域的不断发展，表面硬化技术在未来的各种领域中也将会得到更广泛的应用。
常用材料介绍热处理及表面处理
3.1.1 低碳鋼 含碳量<0.25% 其特點是強度較低,塑性,韌性及焊接性能很好,切削性一般。這種鋼可以用各種冷加工或焊接的方法來制造各種受力不大,韌性要求較高且不加熱處理的機械零件或設備,不適宜退火處理。
3.1.2 中碳鋼 含碳量0.3~0.5% 其特點是強度較高而韌性稍低,一般經過淬火,回火或正火后使用。它們屬于調質鋼類,淬火溫度決定于含碳量,回火溫度取決于零件所要求的強度和韌性。這類鋼主要用來制造承受負荷較大的機器零件如直軸,曲軸等,很少用來做焊接構件。
一 常用金屬材料選型介紹
二 . 有色金屬 除了黑色金屬以外的金屬都叫有色金屬。有色純金屬分為重有色金屬 指密度大于4.5g/cm3的常見有色金屬,如銅,鎳,鈷,鉛,鋅,錫,銻,汞,鎘,鉍等 ,輕有色金屬 指密度小于4.5g/cm3的有色金屬,如鋁,鎂,鈉,鈣,鉀,鍶,鋇等 ,貴金屬 包括金,銀和鉑族元素 ,半金屬 指硅,硒,銻,砷,,鈹,鎢,鉬,釩,錸等 ；有色合金按合金系統分類,如銅合金,錫合金,鋁合金,鎂合金,鈦合金等,按用途分類,如變形合金 壓力加工用 ,鑄造合金,軸承合金,印刷合金,硬質合金等。下面介紹常用的有色金屬及其合金： 1. 有色金屬及： 碳素結構鋼可以不經過Q195~Q235A比較常用,其中Q235A強度和塑性
表面工程技术 课程
表面工程技术课程
表面工程技术是一门研究如何改善材料表面性能的学科。
其主要任务是利用化学、物理、机械等手段对材料表面进行改性，以提高材料的耐磨、耐腐蚀、耐高温、防粘附等性能，从而提高材料的使用寿命和应用价值。
表面工程技术课程主要包括以下内容：
1. 表面工程基础知识：包括表面膜的分类、表面处理的基本原理、表面工程的分类等。
2. 表面处理技术：包括机械加工、化学处理、电化学处理、热处理、等离子体处理、光学处理等。
3. 表面涂层技术：包括化学镀、电镀、喷涂、溅射、化学气相沉积等。
4. 表面分析与测试技术：包括金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射、表面粗糙度测试等。
5. 应用案例分析：包括汽车、飞机、医疗器械、电子器件等领域的应用案例分析，以及表面工程技术在工业生产中的实际应用。
表面工程技术课程的学习，将有助于学生深入了解材料表面工程技术的基本原理与应用，提高他们的表面工程设计与应用能力，为其日后从事有关领域的科研、工程设计和生产管理提供坚实的基础。
- 1 -。
1工程材料、热处理及表面处理
3、氧化处理的工艺流程：抛光、脱脂去污、清洗、酸洗、氧化、清洗、皂化、清洗、浸油、包装ห้องสมุดไป่ตู้
4、镀锌的工艺流程：表面抛光、脱脂去油、清洗、酸洗、清洗、电镀、清洗、出光、清洗、钝化、清洗、晾干。
6、制造切削刀具常用的热处理工艺是淬火后低温回火。
7、对中碳钢或中碳合金钢的齿轮齿面进行强化，宜采用的热处理工艺方法：高频感应加热淬火和低温回火
8、调质处理：淬火及高温回火的复合热处理。各种重要零件如连杆、螺栓、齿轮及轴类等常进行调质处理。
常用表面热处理技术
1、零件表面热处理技术的特点：（1）可提高零件使用性能，延长其使用寿命；（2）可降低成本，提高经济效益；（3）可获得较好的装饰表面。
热处理
1、热处理是将钢在固态下，通过加热、保温、冷却的方式，使钢的组织结构发生变化，从而获得所需性能的工艺方法。
2、热处理工艺方法：退火、正火、淬火、回火。
3、钢的表面热处理方法：表面淬火热处理、表面化学热处理。
4、正火后钢的强度、硬度比退火后高。
5、淬火能提高零件硬度，便于切削加工。
5.淬火的目的是提高钢的硬度和耐磨性。 高温回火的目的是消除内应力，防止开裂，调整硬度，提高韧性，从而获得强度，硬度，塑性和韧性配合适当的力学性能。
第一章 工程材料、热处理及表面处理
工程材料
1、锉刀、锯条的材料是T12A,钻头、铣刀是W18Cr4V，齿轮是45钢。
钢0.0218--2.11% 铁 2.11--6.6% 低碳钢<0.25% 中碳钢0.25--0.6%
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工
回火：将淬火后的钢重新加热至Ac1线以下的某一温度，保温后
程
在空气中冷却的一种热处理方法。
技 注意：淬火与回火成对使用。
术
第一节 钢的热处理
Heat Treatment of Steels
❖ （1）退火 （A均匀化）
第 目的：降低硬度，以利于切削加工；细化晶粒，均匀组织、改善
三
性能；增加塑性和韧性，消除内应力；为淬火作好组织准备。
❖ 由于生产中连续冷却曲线不易获得,所以通常将冷却速度线叠加到等温转变C曲线 ,来大致估计冷却后获得什么组织
第一节 钢的热处理
Heat Treatment of Steels
❖ 二、 钢的基本热处理工艺
第 三 章
退火：将钢加热到一定温度，保温一定时间，随后在炉中缓慢 冷却，以获得近于平衡组织的一种热处理方法。
Heat Treatment of Steels
❖ 界面形核
异构转变
溶碳
第
三
章
均匀化
热
处
理
与
表 面 工
(a)A形核：晶核易于在F和Fe3C相界面形成，由于原子排列 呈过渡态，晶格畸变。
程 技 术
(b)A长大：① F→A （先完成）；② Fe3C溶解。 原理：原子扩散
(c)残余Fe3C溶解：残余Fe3C溶入A
工程材料与 机械制造基础
主讲人：于美杰 副教授
Tel：88396181 Email：yumeijie@
第三章 热处理与表面工程技术
本章基本要求 了解热处理的原理，了解热处理后的组织变化； 掌握热处理“四把火”工艺特点、用途，区别与
联系；（重点：钢的热处理） 了解常用表面工程技术及其应用（扩展知识面）。
显微组织
章
热 处 理 与 表 面 工 程 技 术
Heat Treatment of Steels
S
P
T
第一节 钢的热处理
Heat Treatment of Steels
❖ 连续冷却产物 第 一 章 工 程 材 料 导 论
特点： • 无B转变,
因冷却速 度快,无孕 育期； • 晶粒粗细 不等,组织 为混合组 织
大多数热处理工艺都是将钢加热至临界温度以上，奥氏体区域，
章
使其室温组织（全部或部分）转变为均匀奥氏体，即“奥氏体
热
化”。
处
理
以共析钢为例
P （F＋Fe3C）
A
与 表
当加热至Ac1时，体心立方 复杂结构
面心立方
面
工
程 技
奥氏体形核
奥氏体的形成过程
术
奥氏体长大
A成分均匀化
第一节 钢的热处理
章 完全退火
完全A化 去应力退火
未发生相变
热 处 理 与 表 面 工
用于亚共析钢 加热到Ac3线以上30～
50 ℃
加热到Ac1以下某一温 度 (约500~650℃) 保温
后缓冷
球化退火（不完全退火）
用于共析、过共析钢和 铸铁件
再结晶退火 未发生相变 加热到约650~750℃后
第一节 钢的热处理
Heat Treatment of Steels
❖ 共析钢等温冷却TTT曲线（Time Temperature Transformation）
第 三 章 热 处 理 与 表 面 工 程 技 术
第一节 钢的热处理
Heat Treatment of Steels
❖ 共析钢等温冷却产物
表 面
下存在的不稳定奥氏体称过冷奥氏体 ），保温，使A在等温状态
工
下发生组织转变，然后再冷却下来。（盐浴）
程
技
产物：
珠光体类 （ A1～550 ℃ ）
术
贝氏体 （550～230 ℃ ）
马氏体 （230～-50℃）
第一节 钢的热处理
❖ 冷却曲线
第 三 章 热 处 理 与 表 面 工 程 技 术
Heat Treatment of Steels
第 一
转变类型
转变温度 ／℃
转变产物
章
Ac1～650
珠光体
工
程
高温 转变
650～600 索氏体
材
料
600～550
托氏体 /屈氏体
导
论
中温
550～350 上贝氏体
转变
350～Ms 下贝氏体
低温转变
230～ －50
马氏体＋ 残余奥 氏体
符号 P S
T B上 B下 M＋A
显微组织特征
铁素体与粗片状渗碳体混合 物
(d)A均匀化：保温，碳扩散使A的含C量趋于均匀。
第一节 钢的热处理
Heat Treatment of Steels
第 ❖2.钢在冷却时的组织结构转变 （冷却曲线）
三 章
连续冷却: 使奥氏体化后的钢，在温度连续下降的过程中发生组
热
织转变。如水冷、油冷、炉冷、空冷。
处
理
与
等温冷却：将奥氏体化后的钢迅速冷却到A1以下某一温度（A1以
热 处
正火：将钢加热到Ac3线（亚共析钢）、 Ac1线（共析钢）、 Accm线(过共析钢）以上30～50℃，保温一定时间后，出炉在空 气中冷却的热处理方法。
理 与 表 面
淬火：将钢加热到Ac3线（亚共析钢）、 Ac1线（共析钢和过共 析钢）以上30～ 50℃，保温后在水或油中迅速冷却的热处理方 法。
面 工
造、焊接、切削等）做组织准备。
增加塑性、
程 热处理方法
技
术
普通热处理
退火 正火 淬火
降低硬度
表面热处理
回火
第一节 钢的热处理
Heat Treatment of Steels
❖ 一、 钢在加热和冷却时的组织结构转变
第 三 章
组织转变的 临界温度
热 处 理
（1）平衡条件下 A3、Acm、A1
与 （2）实际生产中
表 面 工
加热：Ac3、Accm、Ac1 冷却：Ar3、Arcm、Ar1
程 加热和冷却速度越大，相
技 变温度偏离平衡临界点的
术 程度也越大，即过热度和
过冷度越大。
钢的固态相变
第一节 钢的热处理
Heat Treatment of Steels
❖ 1. 钢在加热时的组织结构转变
第
三
硬度 HRC
<25
600倍光学金相显微镜下才能 分辨的细片状珠光体
25～35
在光学金相显微镜下已无法 分辨的极细片状珠光体
35～40
F与微小Fe3C 的混合物 织
羽毛状组织
黑色针状或 称竹叶状 组
40～45 45～55
碳在α-Fe中的过饱和固溶体 针状
62～65
第五节 钢的热
Heat Treatment of Steels
❖ 什么是钢的热处理？
第
三
在固态下将钢加热到一定温度，进行必要的保温，以适当的冷
章
却速度冷至室温，改变钢的组织结构和性能的工艺方法。
热 处
热处理目的：
提高强度、 硬度
理
提高金属材料的力学性能，延长零件使用寿命。
与
表
消除毛坯中的缺陷，改善工艺性能，为其他工艺处理（如锻