金属工艺学重点知识点
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温度
材料
备注
完全退火
亚共析钢
Ac3上30~50C
铸钢件和重 要锻件
呈奥氏体化，初始形成的奥氏体晶晶粒非常 细小，缓慢冷却时通过重结晶获得细小晶 粒，并消除了内应力
球化退火
过共析钢
Ac1上20~30C
过共析钢
初始形成的奥氏体内及晶界有少量未完全 溶解的渗碳体，随后的冷却过程中， 共析反 应析出的渗碳体以未溶解的渗碳体为核心， 呈球状析出，分布在铁素体基体上（球化体）
铁碳合金组织可分为：S2、金属化合物：各组员按一定整数比结合而成、并具有金属性质
的均匀物质（渗碳体）
3、机械混合物：结晶过程所形成的两相混合组织。
含碳量
组成
性能
铁素体（体 心立方）
600C~0.006%
727C~0.0218%
碳溶解于a-Fe中
与纯铁相似强度硬度低 塑性韧性好
奥氏体（面 心立方）
1148C时2.11%
b0.2:条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力
b-1:疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。
3:延伸率，衡量材料的塑性指标。
ak: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。
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低， 过冷度越
GS奥氏体在冷却过程中洗出铁素体的开始线。（A3线）
ES碳在奥氏体中的溶解曲线。（Acm线）
PSK共析线（A1线，共析反应：As=727CP）
根据含碳量的不同，可将铁碳合金分为钢（＜2.11%）和铸铁（2.11~6.69%）。
根据成分不同，铁碳合金可分为：工业纯钢，碳钢，白口铸铁。
钢的热处理：将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期的组织和性能的工艺。 退火：将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。
以改变钢件表层的化学成分和组织，从而获得所需的力学性能或理化性能。（渗
I碳处理）
（1）碳素结构钢：含碳量小于0.38%。Q+三位数字（最低屈服点）
碳素钢：-（2）优质碳素结构钢：两位数字（平均含碳量的万分数）
（3）碳素工具钢：T+一位或两位数字（平均含碳量的千分数）
r（1）合金结构钢
合金钢-（2）合金工具钢
30~50C,保温后在淬火介质中快速冷-2、合理选择淬火介质
却，以获得马氏体的组织的热处理工艺。.3、正确选择淬火方法
回火：将钢加热到Ac1下某个温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。
温度
目的
低温回火
250C下
降低淬火钢的内应力和 脆性
各种刀具、模具、滚动轴承 和耐磨件
中温回火
250~500C
使钢获得高弹性，保持较 高的硬度和一定的韧性
学
第
五
版
上
册
纲要
强度：金属材料在里的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。指标：屈服点（bs）、抗拉强
度（bb） o
塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标：伸长率（3）、断面收缩
率（妨
硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕的能力。
-1布氏硬度：HBS（淬火钢球）。HBW（硬质合金球）
指标：-2洛氏硬度：HR（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球）
'3韦氏硬度
习题：
1什么是应力，什么是应变？
答：试样单位面积上的拉称为应力，试样单位长度上的伸长量称为应变。
5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？ 答：bb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。
bs:屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。
727C时0.77%
碳溶解于
强度硬度不咼但是塑性 优良
珠光体
0.77%
铁素体和渗碳体的机械混合物
有良好的机械性能
莱氏体
4.3%
奥氏体和渗碳体的机械混合物
特性点
温度
含碳量
含义
A
1538
0
纯铁的熔点
C
1148
4.3
共晶点：Lc J148 Lg(A+Fe3C)
D
1227
6.69
渗碳体的熔点
E
1148
2.11
wenku.baidu.com碳在YFe中的取大溶解度
F
1148
6.69
渗碳体的成分点
G
912
0
a-Fe=Y-Fe同素异晶转变点
S
727
0.77
\^L-共析点
P
727
0.0218
碳在a-Fe中的取大溶解度
Q
600
0.006
600C时碳在a-Fe中的最大溶解度
ACD――液相线
ACEF――固相线
ECF――共晶线，含碳量2.11%~6.69%的所有合金经过此线都要发生共晶反应。
大。
纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。
同一成分的金属，晶粒越细气强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。
原因：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度，晶界上的排 列是犬牙交错的，变形是靠位错的变移或位移来实现的，晶界越多，要跃过的障碍越多。
「1提高冷却速度，以增加晶核的数目。
.（3）特殊性能钢
铸造：将熔炼的金属浇注到相适应的铸型空腔中，一获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零
件的成形方法
合金的铸造性能： 合金在铸造成形时 获得外形准确、内 部健全铸件的能力。
1合金的流动性
2凝固特性
“3收缩性
I4吸气性
液态合金的充型：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。
去应力退火
钢
500~600C
部分铸件锻
件及焊接件
正火：将钢加热到Ac3上30~50C（亚共析钢）或Acm上30~50C（过共析钢），保温后在 空气中冷却的热处理工艺。
一1、取代部分完全退火。
用处“2、用于普通结构件的最终热处理。
-3、用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。
淬火：将钢加热到Ac3或Ac1上一1、严格控制淬火加热温度
J2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质处理，以增加外来晶核，还可
[以采用热处理或塑性加工方法，使固态金属晶粒细化。
3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等
合金：两种或两种以上的金属元素， 或金属与非金属元素溶合在一起，构成具有金属特性的
新物质。组成元素成为组员。
『1、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶 体。
弹簧、发条、锻模
高温回火
500C上
淬火并高温回火的符合；
热处理工艺称调制处理
用于承受循环应力的中碳 钢重要件，连杆、曲轴、主 轴、齿轮、重要螺钉
r表面淬火：通过快速加热，使刚的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部时就
立即淬火，从而表层获得马氏体组织，而心部保持原始组织。（电感应）
彳化学热处理：将钢件置于适合的化学介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入钢件表层，
材料
备注
完全退火
亚共析钢
Ac3上30~50C
铸钢件和重 要锻件
呈奥氏体化，初始形成的奥氏体晶晶粒非常 细小，缓慢冷却时通过重结晶获得细小晶 粒，并消除了内应力
球化退火
过共析钢
Ac1上20~30C
过共析钢
初始形成的奥氏体内及晶界有少量未完全 溶解的渗碳体，随后的冷却过程中， 共析反 应析出的渗碳体以未溶解的渗碳体为核心， 呈球状析出，分布在铁素体基体上（球化体）
铁碳合金组织可分为：S2、金属化合物：各组员按一定整数比结合而成、并具有金属性质
的均匀物质（渗碳体）
3、机械混合物：结晶过程所形成的两相混合组织。
含碳量
组成
性能
铁素体（体 心立方）
600C~0.006%
727C~0.0218%
碳溶解于a-Fe中
与纯铁相似强度硬度低 塑性韧性好
奥氏体（面 心立方）
1148C时2.11%
b0.2:条件屈服强度，脆性材料抵抗塑性变形的最大应力
b-1:疲劳强度，材料抵抗疲劳断裂的最大应力。
3:延伸率，衡量材料的塑性指标。
ak: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。
过冷度：理论结晶温度与实际结晶温度之差。冷却速度越快，实际结晶温度越低， 过冷度越
GS奥氏体在冷却过程中洗出铁素体的开始线。（A3线）
ES碳在奥氏体中的溶解曲线。（Acm线）
PSK共析线（A1线，共析反应：As=727CP）
根据含碳量的不同，可将铁碳合金分为钢（＜2.11%）和铸铁（2.11~6.69%）。
根据成分不同，铁碳合金可分为：工业纯钢，碳钢，白口铸铁。
钢的热处理：将钢在固态下，通过加热、保温和冷却，以获得预期的组织和性能的工艺。 退火：将钢加热、保温，然后随炉冷却或埋入灰中使其缓慢冷却的热处理工艺。
以改变钢件表层的化学成分和组织，从而获得所需的力学性能或理化性能。（渗
I碳处理）
（1）碳素结构钢：含碳量小于0.38%。Q+三位数字（最低屈服点）
碳素钢：-（2）优质碳素结构钢：两位数字（平均含碳量的万分数）
（3）碳素工具钢：T+一位或两位数字（平均含碳量的千分数）
r（1）合金结构钢
合金钢-（2）合金工具钢
30~50C,保温后在淬火介质中快速冷-2、合理选择淬火介质
却，以获得马氏体的组织的热处理工艺。.3、正确选择淬火方法
回火：将钢加热到Ac1下某个温度，保温后冷却到室温的热处理工艺。
温度
目的
低温回火
250C下
降低淬火钢的内应力和 脆性
各种刀具、模具、滚动轴承 和耐磨件
中温回火
250~500C
使钢获得高弹性，保持较 高的硬度和一定的韧性
学
第
五
版
上
册
纲要
强度：金属材料在里的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力。指标：屈服点（bs）、抗拉强
度（bb） o
塑性：金属材料在力的作用下产生不可逆永久变形的能力。指标：伸长率（3）、断面收缩
率（妨
硬度：金属材料表面抵抗局部变形，特别是塑性变形压痕、划痕的能力。
-1布氏硬度：HBS（淬火钢球）。HBW（硬质合金球）
指标：-2洛氏硬度：HR（金刚石圆锥体、淬火钢球或硬质和金球）
'3韦氏硬度
习题：
1什么是应力，什么是应变？
答：试样单位面积上的拉称为应力，试样单位长度上的伸长量称为应变。
5、下列符号所表示的力学性能指标名称和含义是什么？ 答：bb：抗拉强度，材料抵抗断裂的最大应力。
bs:屈服强度，塑性材料抵抗塑性变形的最大应力。
727C时0.77%
碳溶解于
强度硬度不咼但是塑性 优良
珠光体
0.77%
铁素体和渗碳体的机械混合物
有良好的机械性能
莱氏体
4.3%
奥氏体和渗碳体的机械混合物
特性点
温度
含碳量
含义
A
1538
0
纯铁的熔点
C
1148
4.3
共晶点：Lc J148 Lg(A+Fe3C)
D
1227
6.69
渗碳体的熔点
E
1148
2.11
wenku.baidu.com碳在YFe中的取大溶解度
F
1148
6.69
渗碳体的成分点
G
912
0
a-Fe=Y-Fe同素异晶转变点
S
727
0.77
\^L-共析点
P
727
0.0218
碳在a-Fe中的取大溶解度
Q
600
0.006
600C时碳在a-Fe中的最大溶解度
ACD――液相线
ACEF――固相线
ECF――共晶线，含碳量2.11%~6.69%的所有合金经过此线都要发生共晶反应。
大。
纯金属的结晶包括晶核的形成和晶核的长大。
同一成分的金属，晶粒越细气强度、硬度越高，而且塑性和韧性也越好。
原因：晶粒越细，晶界越多，而晶界是一种原子排列向另一种原子排列的过度，晶界上的排 列是犬牙交错的，变形是靠位错的变移或位移来实现的，晶界越多，要跃过的障碍越多。
「1提高冷却速度，以增加晶核的数目。
.（3）特殊性能钢
铸造：将熔炼的金属浇注到相适应的铸型空腔中，一获得一定形状、尺寸和性能的毛坯或零
件的成形方法
合金的铸造性能： 合金在铸造成形时 获得外形准确、内 部健全铸件的能力。
1合金的流动性
2凝固特性
“3收缩性
I4吸气性
液态合金的充型：液态合金充满铸型型腔，获得形状准确、轮廓清晰的铸件的能力。
去应力退火
钢
500~600C
部分铸件锻
件及焊接件
正火：将钢加热到Ac3上30~50C（亚共析钢）或Acm上30~50C（过共析钢），保温后在 空气中冷却的热处理工艺。
一1、取代部分完全退火。
用处“2、用于普通结构件的最终热处理。
-3、用于过共析钢，以减少或消除二次渗碳体呈网状析出。
淬火：将钢加热到Ac3或Ac1上一1、严格控制淬火加热温度
J2在金属浇注之前，向金属液中加入变质剂进行变质处理，以增加外来晶核，还可
[以采用热处理或塑性加工方法，使固态金属晶粒细化。
3采用机械、超声波振动，电磁搅拌等
合金：两种或两种以上的金属元素， 或金属与非金属元素溶合在一起，构成具有金属特性的
新物质。组成元素成为组员。
『1、固溶体：溶质原子溶入溶剂晶格而保持溶剂晶格类型的金属晶 体。
弹簧、发条、锻模
高温回火
500C上
淬火并高温回火的符合；
热处理工艺称调制处理
用于承受循环应力的中碳 钢重要件，连杆、曲轴、主 轴、齿轮、重要螺钉
r表面淬火：通过快速加热，使刚的表层很快达到淬火温度，在热量来不及传到钢件心部时就
立即淬火，从而表层获得马氏体组织，而心部保持原始组织。（电感应）
彳化学热处理：将钢件置于适合的化学介质中加热和保温，使介质中的活性原子渗入钢件表层，