金属材料与热处理讲义优秀课件
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金属材料及其热处理PPT课件
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(1)金属锻压加工的特点
① 锻压加工后,可使金属获得较细密的晶粒,能合理控制金属纤 维方向,使纤维方向与应力方向一致,提高零件的性能。
② 锻压加工后,坯料的形状和尺寸发生改变而其体积基本不变, 与切削加工相比,可节约金属材料和加工工时。
③ 除自由锻造外,其他锻压方法如模锻、冲压等,都具有较高的 劳动生产率。
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(2)合金钢的牌号 我国合金钢的编号是按照合金钢中的含碳量,以及所含合金元素 的种类(元素符号)、含量来编制的。一般牌号的首位是表示 碳的平均质量分数的数字,表示方法与优质碳素钢的编号是一 致的。对于结构钢,平均质量分数以万分数计,对于工具钢, 以千分数计。
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(3)铸钢的牌号及用途 ① 工程用铸造碳钢的牌号前面是ZG(“铸钢”二字汉语拼音字 首),后面第一组数字表示屈服点,第二组数字表示抗拉强度, 若牌号末尾标字母H(焊),则表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。 ② GB/T5613—1995《铸钢牌号表示方法》规定,以化学成分表 示的铸钢牌号中“ZG”后面一组数字表示铸钢的名义万分碳含量, 其后排列各主要合金元素符号及其名义百分含量。
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铸造、锻压和焊接是机械制造中最常用的三种金属热 加工方法。其产品大多是零件的毛坯。
1. 铸造
铸造:熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝 固后获得具有一定形状与性能的铸件的成形方法。
铸件:用铸造方法得到的金属件。铸件一般作为毛坯使用 ,需要进行切削后才能成为零件。
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第17页/共31页
焊接有连接性能好,省工省料,成本低,重量轻,可 简化工艺等优点,所以应用广泛。但同时它也存在一些不 足之处,如结构不可拆,更换修理不方便;焊接接头组织 性能变坏;存在焊接应力,容易产生焊接变形;容易出现 焊接缺陷等。有时焊接质量成为突出问题,焊接接头往往 是锅炉压力容器的薄弱环节,实际生产中应特别注意。
(1)金属锻压加工的特点
① 锻压加工后,可使金属获得较细密的晶粒,能合理控制金属纤 维方向,使纤维方向与应力方向一致,提高零件的性能。
② 锻压加工后,坯料的形状和尺寸发生改变而其体积基本不变, 与切削加工相比,可节约金属材料和加工工时。
③ 除自由锻造外,其他锻压方法如模锻、冲压等,都具有较高的 劳动生产率。
第7页/共31页
(2)合金钢的牌号 我国合金钢的编号是按照合金钢中的含碳量,以及所含合金元素 的种类(元素符号)、含量来编制的。一般牌号的首位是表示 碳的平均质量分数的数字,表示方法与优质碳素钢的编号是一 致的。对于结构钢,平均质量分数以万分数计,对于工具钢, 以千分数计。
第8页/共31页
(3)铸钢的牌号及用途 ① 工程用铸造碳钢的牌号前面是ZG(“铸钢”二字汉语拼音字 首),后面第一组数字表示屈服点,第二组数字表示抗拉强度, 若牌号末尾标字母H(焊),则表示该钢是焊接结构用碳素铸钢。 ② GB/T5613—1995《铸钢牌号表示方法》规定,以化学成分表 示的铸钢牌号中“ZG”后面一组数字表示铸钢的名义万分碳含量, 其后排列各主要合金元素符号及其名义百分含量。
第10页/共31页
铸造、锻压和焊接是机械制造中最常用的三种金属热 加工方法。其产品大多是零件的毛坯。
1. 铸造
铸造:熔炼金属,制造铸型,并将熔融金属浇入铸型,凝 固后获得具有一定形状与性能的铸件的成形方法。
铸件:用铸造方法得到的金属件。铸件一般作为毛坯使用 ,需要进行切削后才能成为零件。
第11页/共31页
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焊接有连接性能好,省工省料,成本低,重量轻,可 简化工艺等优点,所以应用广泛。但同时它也存在一些不 足之处,如结构不可拆,更换修理不方便;焊接接头组织 性能变坏;存在焊接应力,容易产生焊接变形;容易出现 焊接缺陷等。有时焊接质量成为突出问题,焊接接头往往 是锅炉压力容器的薄弱环节,实际生产中应特别注意。
金属材料与热处理(全) PPT
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属于这种晶格的金属有:铬Cr、钒V、钨W、钼Mo、及α-铁α-Fe
3、面心立方晶格:面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体, 但在立方体的每个面上还各有一个原子。
属于这种晶格的金属有:Al、Cu、Ni、Pb(γ-Fe)等
大家六方晶格:由12个原子构成的简单六方晶体,且在上下两个六方 面心还各有一个原子,而且简单六方体中心还有3个原子。
§2-2金属的力学性能
学习目的:★ 理解金属材料性能(工艺性能、使用 性能)的概念、分类。
★掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号。 ★★掌握拉伸试验的测定方法;力——伸长曲线的几
个阶段;屈服点的概念。 教学重点与难点 1、理解力——伸长曲线是教学重点; 2、强度、塑性是教学难点。
教学过程:
复习
3、纯铁的同素异构转变:
1394℃
912℃
δ-Fe → γ- Fe → α – Fe
体心
面心
体心
4、金属的同素异构转变,也称为“重结晶”。
其与液态金属结晶有许多相似处:有一定转变温度,有过冷现象; 有潜热放出和吸收 ; 也由形核、核长大来完成。 不同处:∵属固 态相变 ,∴ 转变需较大的过冷度;新晶核优先在原晶界处形核;转 变中有体积的变化,会产生较大内应力。
金属材料与热处理(全)
第一章:金属的结构与结晶
§1-1金属的晶体结构
★学习目的:了解金属的晶体结构。 ★重点:有关金属结构的基本概念: 晶面、晶向、 晶体、晶格、单晶体、晶体,金属晶格的三种常见 的类型。 ★难点:金属的晶体缺陷及其对金属性能的影响。
§2-1金属的晶体结构
一、晶体与非晶体
1、晶体:所谓晶体是指其原子(离子或分子)在空间呈规则排列的物体。 (晶体内的原子之所以在空间是规则排列,主要是由于各原子之间的 相互吸引力与排斥力相平衡的结果。)原子在空间呈规则排列的固体 物质称为“晶体”。
3、面心立方晶格:面心立方晶格的晶胞也是由八个原子构成的立方体, 但在立方体的每个面上还各有一个原子。
属于这种晶格的金属有:Al、Cu、Ni、Pb(γ-Fe)等
大家六方晶格:由12个原子构成的简单六方晶体,且在上下两个六方 面心还各有一个原子,而且简单六方体中心还有3个原子。
§2-2金属的力学性能
学习目的:★ 理解金属材料性能(工艺性能、使用 性能)的概念、分类。
★掌握强度的概念及其种类、应力的概念及符号。 ★★掌握拉伸试验的测定方法;力——伸长曲线的几
个阶段;屈服点的概念。 教学重点与难点 1、理解力——伸长曲线是教学重点; 2、强度、塑性是教学难点。
教学过程:
复习
3、纯铁的同素异构转变:
1394℃
912℃
δ-Fe → γ- Fe → α – Fe
体心
面心
体心
4、金属的同素异构转变,也称为“重结晶”。
其与液态金属结晶有许多相似处:有一定转变温度,有过冷现象; 有潜热放出和吸收 ; 也由形核、核长大来完成。 不同处:∵属固 态相变 ,∴ 转变需较大的过冷度;新晶核优先在原晶界处形核;转 变中有体积的变化,会产生较大内应力。
金属材料与热处理(全)
第一章:金属的结构与结晶
§1-1金属的晶体结构
★学习目的:了解金属的晶体结构。 ★重点:有关金属结构的基本概念: 晶面、晶向、 晶体、晶格、单晶体、晶体,金属晶格的三种常见 的类型。 ★难点:金属的晶体缺陷及其对金属性能的影响。
§2-1金属的晶体结构
一、晶体与非晶体
1、晶体:所谓晶体是指其原子(离子或分子)在空间呈规则排列的物体。 (晶体内的原子之所以在空间是规则排列,主要是由于各原子之间的 相互吸引力与排斥力相平衡的结果。)原子在空间呈规则排列的固体 物质称为“晶体”。
金属材料与热处理绪论课件
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高性能金属材料的研发与应用
高强度钢
高强度钢具有较高的抗拉强度和屈服点,广泛应用于汽车、建筑 和船舶制造等领域。
轻质金属材料
如钛合金和铝合金,具有密度低、强度高、耐腐蚀等优点,在航空 航天、汽车和体育器材等领域得到广泛应用。
功能金属材料
如形状记忆合金、超导合金和磁性合金,具有特殊的功能性质,在 医疗器械、能源和通讯等领域有广阔的应用前景。
相变和组织转变过程的调控,从而达到改善材料性能的目的。
热处理的方法与分类
• 总结词:热处有其特定的工艺参数和应用范围。
• 详细描述:退火是将金属加热到适当温度后保温一段时间,然后缓慢冷却至室温的一种工艺方法,主要用于消除内应力、 降低硬度、改善切削加工性等。正火是将金属加热到临界点以上适当温度后保持一定时间,然后空冷至室温的一种工艺 方法,主要用于细化晶粒、提高强度和韧性等。淬火是将金属加热到临界点以上适当温度后迅速冷却至室温的一种工艺 方法,主要用于提高硬度和耐磨性等。回火则是将淬火后的金属加热到适当温度后保温一段时间,然后缓慢冷却至室温 的一种工艺方法,主要用于稳定组织、消除内应力、提高韧性等。
03 金属材料的性能与测试
金属材料的力学性能
弹性性能
金属材料在受到外力作用时, 能够迅速恢复其原始状态的能力。
塑性性能
金属材料在受到外力作用时, 能够发生永久变形而不破裂的 能力。
强度性能
金属材料抵抗外力作用而不被 破坏的能力。
硬度性能
金属材料抵抗表面变形或破坏 的能力。
金属材料的物理性能
热导率
金属材料的性质与用途
金属材料的性质
金属材料的性质主要包括物理性质、化学性质和力学性质。
金属材料的用途
金属材料广泛应用于建筑、机械、航空航天、能源、交通、 电子等领域。
《金属学与热处理》课件
![《金属学与热处理》课件](https://img.taocdn.com/s3/m/c9a5463f8f9951e79b89680203d8ce2f0166654e.png)
举例说明
电子器件中的微型线圈需要采用真空 热处理来确保其导电性能和稳定性; 而医疗器械中常用的钛合金则需要通 过特殊的化学热处理来提高其耐腐蚀 性和生物相容性。
05
热处理设备与工艺控 制
热处理设备的分类与选择
热处理设备的分类
根据加热方式、用途和特点,热处理设备可分为多种类型,如电炉、燃气炉、 真空炉、感应炉等。
举例说明
飞机发动机中的涡轮叶片需要采用特 殊的热处理工艺来提高其高温强度和 抗疲劳性能;而医疗器械中常用的钛 合金则需要通过精细的热处理来确保 其生物相容性和力学性能。
功能金属材料的热处理
总结词
详细描述
功能金属材料具有特殊的物理和化学 性能,其热处理工艺对材料的性能具 有重要影响。
功能金属材料的热处理主要包括真空 热处理、化学热处理和磁场热处理等 工艺。这些工艺能够改变金属的表面 组织结构和化学成分,从而赋予材料 特殊的物理和化学性能。例如,磁性 材料需要进行磁场热处理来提高其磁 导率和磁感应强度;而超导材料则需 要通过真空热处理和化学热处理来确 保其超导性能。
气氛控制
对于某些热处理工艺,如渗碳、 渗氮等,需要控制炉内的气氛, 包括气体组成、压力和流量等, 以确保工件表面的质量。
热处理过程中的环境保护
减少能源消耗
采用先进的热处理技术和设备,提高能源利用率 ,减少能源浪费。
降低污染物排放
通过改进工艺和设备,降低热处理过程中产生的 有害物质排放,如废气、废水和固体废弃物等。
热处理过程中的相变
相变概念
金属在加热和冷却过程中发生的组织结构变 化,包括晶体结构的变化和相的分离。
相变机理
固态相变、液态相变和气态相变等。
相变类型
共析转变、包晶转变、固溶体脱溶等。
金属材料与热处理ppt课件
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2.自公元前12世纪起铁器在地中海东岸地区使用日 广。到公元前10世纪,铁工具比青铜工具应用更 普遍。公元前8世纪到公元前7世纪,北非和欧洲 相继进入铁器时代。
四、金属材料发展的历史 2
3. 中国古代钢铁及非铁金属的生产技术和热 处理技术,在明末科学家宋应星所著天工开 物中有详细的阐述。
4.现代冶金技术的发展自19世纪中叶的转炉 炼钢和平炉炼钢开始。19世纪末的电弧炉 炼钢和20世纪中叶的氧气顶吹转炉炼钢及 炉外精炼技术,使钢铁工业实现了现代化。
2、维氏硬度值
用压痕对角线长度表示。如:640HV。 3、优缺点
1 测量准确,应用范围广 硬度从极软到极硬 2 可测成品与薄件 3 试样表面要求高,费工。
4、测量范围
常用于测薄件、镀层、化学热处理后的表层等。
➢韧性
金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力 称为冲击韧性。 常用一次摆锤冲击弯曲,试验来测定金属材料 的冲击韧性。 冲击试样 冲击试样的原理及方法:冲击韧度越大, 表示材料的冲击韧性越好。 小能量多次冲击试验
•强度的指标
强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力 。 1、屈服点
Re= Fs/S0
符号: Re 材料产生屈服现象时的最小应力
Fs:试样屈服时所承受的拉伸力 N S0 :试样原始横截面积 mm
2、抗拉强度
指试样拉断前所承受的最大拉应力。 其物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力。
Rm = Fm/S0
疲劳曲线和疲劳极限
σ
疲劳曲线是指交变
应力与循环次数的 σ1
关系曲线。
σ2
σ3
N1 N2
N3
N
疲劳曲线示意图
物理性能
✓密度 ✓熔点 ✓导热性 ✓导电性 ✓热膨胀性 ✓磁性
四、金属材料发展的历史 2
3. 中国古代钢铁及非铁金属的生产技术和热 处理技术,在明末科学家宋应星所著天工开 物中有详细的阐述。
4.现代冶金技术的发展自19世纪中叶的转炉 炼钢和平炉炼钢开始。19世纪末的电弧炉 炼钢和20世纪中叶的氧气顶吹转炉炼钢及 炉外精炼技术,使钢铁工业实现了现代化。
2、维氏硬度值
用压痕对角线长度表示。如:640HV。 3、优缺点
1 测量准确,应用范围广 硬度从极软到极硬 2 可测成品与薄件 3 试样表面要求高,费工。
4、测量范围
常用于测薄件、镀层、化学热处理后的表层等。
➢韧性
金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能力 称为冲击韧性。 常用一次摆锤冲击弯曲,试验来测定金属材料 的冲击韧性。 冲击试样 冲击试样的原理及方法:冲击韧度越大, 表示材料的冲击韧性越好。 小能量多次冲击试验
•强度的指标
强度指材料抵抗塑性变形和断裂的能力 。 1、屈服点
Re= Fs/S0
符号: Re 材料产生屈服现象时的最小应力
Fs:试样屈服时所承受的拉伸力 N S0 :试样原始横截面积 mm
2、抗拉强度
指试样拉断前所承受的最大拉应力。 其物理意义是在于它反映了最大均匀变形的抗力。
Rm = Fm/S0
疲劳曲线和疲劳极限
σ
疲劳曲线是指交变
应力与循环次数的 σ1
关系曲线。
σ2
σ3
N1 N2
N3
N
疲劳曲线示意图
物理性能
✓密度 ✓熔点 ✓导热性 ✓导电性 ✓热膨胀性 ✓磁性
金属材料及热处理培训课件
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随炉缓慢冷却到室温的热处理工艺。▪ (也叫均匀化退火。)
▪ 目的 ▪ 均匀钢内部的化学成分,消除偏析。
▪ 适用情况 ▪ 主要于铸造后的高合金钢。
5.去应力退火
▪ 概念
▪
为了消除由于变形加工以及铸造、焊接过程引起的
残余内应力而进行的退火称为去应力退火。
▪ 退火温度 ▪ 不超过Ac1,一般500~650℃。
▪
让其中的碳化物球化(粒化)和消除网状的二
次渗碳体。(因此叫做球化退火。)
▪ 适用钢种 ▪ 主要适用于共析或过共析的工模具钢
T10钢球化退火组织 ( 化染 ) 500
4.扩散退火(均匀化退火)
▪ 概念
▪
将工件加热到略低于固相线的温度(亚共析钢通常
为1050℃~1150℃),长时间(一般10~20h)保温,然后
40min,然后迅速放在端淬试验台上喷水冷却。
未淬透钢 淬透钢
a) 全淬透
b) 未淬透
四、钢的回火
▪ 什么是回火? 后再淬冷火却后到再室将温工的件一加种热热到处A理c1工温艺度。以下某一温度,保温
一般是紧接淬火以后的热处理工艺。
▪ 淬火后回火目的 ◆降低或消除内应力,以防止工件开裂和变形; ◆ 减少或消除残余奥氏体,以稳定工件尺寸; ◆调整工件的内部组织和性能,以满足工件的
➢ 由于感应加热速度快,奥氏体晶粒不易长大,淬火后获得非 常细小的隐晶马氏体组织,使工件表层硬度比普通淬火高2HRC ~3HRC,耐磨性也有较大提高。
➢ 表面淬火后,淬硬层中马氏体的比体积较原始组织大,因此 表层存在很大的残余压应力,能显著提高零件的弯曲、抗扭疲 劳强度。小尺寸零件可提高2~3 倍,大尺寸零件可提高20%~ 30%。
▪ 适用钢材 中碳钢(消除魏氏组织、晶粒粗大、带状组织等)
金属材料与热处理(最全)PPT课件
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铁碳合金和铁碳相图
3.1 铁碳合金中的组元和基本相 3.2 Fe-Fe3C相图 3.3 典型铁碳合金的平衡结晶过程及组织 3.4 铁碳合金的成分-组织-性能关系 3.5 铁碳相图在工业中的应用
• 工业纯铁:塑性较好 ,强度较低,具有铁 磁性,在一般的机器 制造中很少应用,常 用的是铁碳合金
• 铁素体(F):碳溶 于 -Fe中的一种间 隙固溶体,体心立方 晶体结构,组织和性 能与工业纯铁相同
珠光体(P):铁 素体和渗碳体 的机械混合物 ,是两者呈层 片相间的组织 ,即层片状组 织特征,可以 通过热处理得 到另一种珠光 体的组织形态
五个单相区: ABCD 以上-液相区(L) ;AHNA- 固溶体 区( ); NJESGN- 奥 氏 体 区 ( A);GPQ 以 上-铁素体区(F) ;DFKL-渗碳体区 (Fe-Fe3C)
• 奥氏体(A):碳溶 于 -Fe中的一种间隙 固溶体,具有面心立 方晶体结构,塑性好 ,变形抗力小,易于 锻造成型
铁碳合金中的组元和基本相
渗碳体:铁和碳 的金属化合物 ( 即 Fe3C) 属 于复杂结构的 间隙化合物, 硬而脆,强度 很低,耐磨性 好,是一个亚 稳定的化合物 ,在一定温度 下可分解为铁 和石墨
七个两相区(两相邻 的单相区之间) :
L+,L+A,L+Fe3C, +A,F+A,A+Fe3C,F +Fe3C
Fe-Fe3C相图
包晶反应: HJB水平线
LB+H(1495°) AJ
包晶反应仅可能在含碳 量0.09~0.53%的铁 碳合金中,其结果 生成生成奥氏体
恒温转变线
共晶反应: ECF水平线
Ae+Fe3C (1148°) Lc
金属材料与热处理第八章PPT
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核能领域
用于制造核反应堆的结构件和燃 料元件,要求金属材料具有优良 的耐腐蚀、高温和辐照稳定性。
电子封装领域
随着电子工业的发展,对金属材 料的导热、导电性能和焊接性能 要求越来越高,金属材料在电子 封装领域的应用越来越广泛。
金属材料的发展趋势与展望
可持续发展
随着环保意识的提高,金属材料的可持续发展成为未来的重要趋势,包括提高金属材料的回收利 用率、开发低碳制造技术和绿色表面处理技术等。
智能化制造
利用先进的信息技术实现金属材料的智能化制造,包括智能检测、智能控制和智能优化等,以提 高金属材料的生产效率和产品质量。
多功能性
研发具有多种功能的金属材料,如抗菌、自修复、形状记忆等,以满足不同领域对金属材料的多 功能性需求。
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排放污染
金属材料生产过程中会产生大量的废气、废水和固体废弃 物,这些废弃物如果未经处理直接排放,会对环境造成严 重污染。
金属材料的回收与再利用
节约资源
金属材料的回收和再利用可以减 少对原生矿石的依赖,节约宝贵 的资源,延长地球资源的使用年
限。
减少污染
通过回收和再利用金属材料,可以 减少冶炼过程中的能源消耗和污染 物排放,降低对环境的负面影响。
热处理可以提高金属材料的硬度、强度、韧性、 耐磨性和耐腐蚀性等性能,使其更适合于各种 工程应用。
热处理的方法
退火
将金属材料加热到适当的温度 ,然后缓慢冷却,以消除内应
力、提高塑性和韧性。
淬火
将金属材料加热到高温,然后 迅速冷却,以增加硬度和强度 。
回火
将淬火后的金属材料再次加热 到较低的温度,然后缓慢冷却 ,以调整硬度和韧性。
经济价值
金属材料与热处理第4章铁碳合金课件.ppt
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4.2 二元合金相图
4.2.1 二元合金相图的表示方法 4.2.2 二元合金匀晶相图分析 4.2.3 二元合金共晶相图分析
4.2.1 二元合金相图的表示方法
合金相图是用图解的方法表示合金系中合金状态、温 度和成分之间的关系,简称相图或状态图。
它是了解合金中各种组织的形成与变化规律的有效工 具,是合金在极缓慢冷却、接近平衡条件下测绘的,又 称平衡图。
a)间隙固溶体 b)置换固溶体 溶质原子对晶格畸变影响示意图
4.1.3 金属化合物
合金组元间发生相互作用而形成一种具有金属特性的物质 称为金属化合物。
金属化合物可用化学分子式来表示。金属化合物的晶格类 型不同于任一组元,一般具有复杂的晶格结构,其性能具有 “三高一稳定”的特点,即高熔点、高硬度、高脆性和良好 的化学稳定性。
相:合金中化学成分、结构相同的组成部分称为相,相与 相之间具有明显的界限。
合金的组织是指合金中不同相之间相互组合而成的综合 体 。各相的数量、形状、大小及分布方式的不同形成了 合金组织。
4.1.2 固溶体
固溶体:一种组元的原子溶入另一组元的
晶格中所形成的均匀固相,称为固溶体。溶入
的元素称为溶质,而基体元素称为溶剂。固溶
1点以上
1~2点
2~3点
共析钢结晶示意图
3点以下
珠光体显微组织
2. 亚共析钢的结晶过程分析
亚共析钢(含碳量0.0218%<C<0.77%)的冷却过程如 图4-15结晶出奥氏体,到2点时结晶完毕。在2点到3点之 间,奥氏体组织不发生转变;冷却到与GS线相交的3点时, 从奥氏体中开始析出铁素体。当温度降至与PSK线相交的 4点时,剩余奥氏体的含碳量达到0.77%,此时奥氏体发 生共析转变,转变为珠光体。亚共析钢室温组织由珠光体 P和铁素体F组成。
《金属材料与热处理》说课PPT
![《金属材料与热处理》说课PPT](https://img.taocdn.com/s3/m/a185269351e2524de518964bcf84b9d528ea2cb4.png)
有色金属材料主要包括铝、铜、锌、镍、钛等,可以根据其特性应用于不同的 领域。
有色金属材料的用途
铝及铝合金广泛应用于航空、建筑、包装等领域;铜及铜合金用于电力、电子、 建筑等领域;其他有色金属材料也各自在工业、科技、生活中发挥重要作用。
其他金属材料的分类与用途
其他金属材料的分类
除了钢铁和有色金属外,还有一些稀 有金属和贵金属,如金、银、铂等。
培养学生的创新思维和解决问 题的能力。
课程内容
金属材料的性能特点
包括力学性能、物理性能和化学性能等。
金属材料的应用
介绍不同金属材料在工业、建筑、交通等领 域的应用。
金属材料的分类
如钢铁、有色金属、贵金属等。
金属热处理原理及技术
包括加热、冷却、保温等工艺过程及对金属 材料性能的影响。
02
金属材料的性质
生物医用金属材料
具有良好的生物相容性和耐腐蚀性,在医疗器械、 人工关节等领域有广泛应用。
热处理工艺的改进与创新
真空热处理
01
可有效防止金属材料的氧化和脱碳,提高热处理质量,降低能
耗。
激光热处理
02
具有高能量密度和快速加热冷却的特点,可实现金属材料的快
速熔凝和表面强化。
化学热处理
03
通过化学反应改变金属材料的表面成分和组织结构,提高其耐
04
金属材料的分类与用途
钢铁材料的分类与用途
钢铁材料的分类
钢铁材料主要分为生铁、铸铁和 钢三大类,其中钢又可以根据碳 含量和其他合金元素进一步细分 。
钢铁材料的用途
钢铁材料广泛应用于建筑、机械 、交通、能源等各个领域,是现 代工业和基础设施建设的支柱材 料。
有色金属材料的分类与用途
有色金属材料的用途
铝及铝合金广泛应用于航空、建筑、包装等领域;铜及铜合金用于电力、电子、 建筑等领域;其他有色金属材料也各自在工业、科技、生活中发挥重要作用。
其他金属材料的分类与用途
其他金属材料的分类
除了钢铁和有色金属外,还有一些稀 有金属和贵金属,如金、银、铂等。
培养学生的创新思维和解决问 题的能力。
课程内容
金属材料的性能特点
包括力学性能、物理性能和化学性能等。
金属材料的应用
介绍不同金属材料在工业、建筑、交通等领 域的应用。
金属材料的分类
如钢铁、有色金属、贵金属等。
金属热处理原理及技术
包括加热、冷却、保温等工艺过程及对金属 材料性能的影响。
02
金属材料的性质
生物医用金属材料
具有良好的生物相容性和耐腐蚀性,在医疗器械、 人工关节等领域有广泛应用。
热处理工艺的改进与创新
真空热处理
01
可有效防止金属材料的氧化和脱碳,提高热处理质量,降低能
耗。
激光热处理
02
具有高能量密度和快速加热冷却的特点,可实现金属材料的快
速熔凝和表面强化。
化学热处理
03
通过化学反应改变金属材料的表面成分和组织结构,提高其耐
04
金属材料的分类与用途
钢铁材料的分类与用途
钢铁材料的分类
钢铁材料主要分为生铁、铸铁和 钢三大类,其中钢又可以根据碳 含量和其他合金元素进一步细分 。
钢铁材料的用途
钢铁材料广泛应用于建筑、机械 、交通、能源等各个领域,是现 代工业和基础设施建设的支柱材 料。
有色金属材料的分类与用途
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非合金钢(碳素钢)的分类
二、按钢的用途分: 1、结构钢—主要用于制造各种机械零件 和工程结构件。其含碳量一般小于0.7%。 2、工具钢—主要用于制造各种刀具、量 具和模具。其含碳量一般大于0.7%。
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合金钢分类
一、按用途分 合金结构钢—用于制造机械零件和工程构件的钢。 合金工具钢—用于制造各种工具的钢。 不锈钢—指用来抵抗大气腐蚀或能抵抗酸、碱、盐等化
金属材料与热处理讲义优秀课件
让我们首先学习 一下基础知识
吧。。。。。。
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一、基础知识
▪
▪ ▪ 金属材料的分类 ▪ 常用热处理方法
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金属材料的分类
金属材料
钢铁材料—由铁或以铁为主 而形成的物质。
非铁材料—除钢铁材料以外 的其它金属材料。
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金属材料的分类
Wc=0.0218 ~2.11%
钢铁材料
Wc>2.11%
钢 铸铁
非合金钢
合金钢 灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁
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非合金钢(碳素钢)的分类
一、按碳的质量分数: 1、低碳钢:Wc≤0.25% 2、中碳钢:0.25%<Wc<0.6% 3、高碳钢: 0.6%≤Wc<2.11%
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非铁材料(有色金属)的分类
非铁材料
铜及其合金 铝及其合金 钛及其合金 轴承合金
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非铁材料(有色金属)的分类
一、铜及其合金 1、纯铜 2、黄铜—以锌为主加元素的铜合金。 3、白铜—以镍为主加元素的铜合金。 4、青铜—除黄铜的白铜以外的铜合
金。 上一页 下一页 返 回 回主页
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表面热处理
2、目的—与退火基本相同细化晶粒,均匀组织, 调整硬度等。但正火冷却速度比退火稍快,故 正火组织比退火细,强、硬度比退火高。
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整体热处理
三、淬火
1、定义—将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度,保 温一定时间,然后以大于临界冷却速度冷却, 以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
常用 热处理
方法
整体热处理
退火、正火、调质 淬火、回火
时效—人工时效 自然时效
固溶处理
表面淬火 表面热处理
化学热处理
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渗碳、渗氮 碳氮共渗 渗金属
钢在加热和冷却时的相变临界点
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整体热处理
一、退火
1、定义—将钢加热到适当温度,保温一定时间, 然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2、目的 (1)降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工
及冷变形加工。 (2)细化晶粒,均匀组织及成分,改善性能。 (3)消除钢中的残余内应力,以防止变形和开裂。
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整体热处理
二、正火
1、定义—将钢加热到Ac3 、Accm以上30~500C, 保温一定时间,然后在空气中冷却的方法称为 正火。
防锈铝合金—LF2(5A02) 硬铝合金——LY12(2A12) 超硬铝合金—LC4(7A04) 锻铝合金——LD8(2A80)
(2)铸造铝合金
Al-Si 系合金—ZL101、102 Al-Cu 系合金—ZL201、202 Al-Mg 系合金—ZL301 Al-Zn 系合金—ZL401
学介质腐蚀的钢。 耐热钢—高温下不发生氧化,并且具有较高热强性的钢。 耐磨钢—用于工作时受到剧烈的冲击或较大压力作用、
摩擦磨损严重的机械零件。
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合金钢分类
二、按合金元素总含量分 低合金钢:合金元素总量<5% 中合金钢:合金元素总量5%~10% 高合金钢:合金元素总量>10%
非铁材料(有色金属)的分类
二、铝及其合金 1、纯铝 2、变形铝合金 3、铸造铝合金
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铝合金 的分类
不能热处理 强化铝合金
防锈铝
形变铝合金
能热处理 强化铝合金
铝硅合金
铸造铝合金
铝铜合金 铝镁合金 铝锌合金
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硬铝 越硬铝 锻铝
常用铝合金
(1)变形铝合金
度,使工件具有较好的综合力学性能。
减少或消除残余奥氏体,稳定组织和尺寸。
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整体热处理
五、调质
1、定义—淬火+高温回火的复合热处理工艺。 2、目的—使工件获得良好的综合力学性能。
六、固溶处理
1、定义—将钢加热到1050~1100℃使碳化物完全 溶入奥氏体内,然后水冷,获得单相奥氏体组织。 2、目的—为了获得单相奥氏体组织。
一、热处理的概念
将固态金属或合金采用适当的方法进行加 热、保温、冷却以获得所需的组织结构与性 能的工艺。
二、热处理的工艺
热处理的方法虽然很多,但任何一种热处 理工艺都是由加热、保温、冷却三个阶段组成 的,如图所示。
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二、热处理的工艺
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三、热处理分类
备用合金组
牌号 系列
6×× ×
7×× ×
8×× ×
9×× ×
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硬质合金的分类
1、钨钴类硬质合金 2、钨钴钛类硬质合金 3、通用硬质合金(万能)
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常用热处理方法 ▪ 热处理概念 ▪ 热处理工艺 ▪ 热处理分类
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常用热处理方法
2、目的—获得马氏体组织,以提高钢的强度、硬 度和耐磨性。它是强化钢材的重要手段。
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整体热处理
四、回火
1、定义—钢件淬火后再加热到Ac1以下某一温度, 保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
2、目的 消除内应力,防止工件在使用过程中变形和开裂。 通过回火提高钢的韧性,适当调整钢的强度和硬
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铝及铝合金的组别分类
组别
纯铝(铝含量不小 于99.00%)
以铜为主要合金元 素的铝合金
以锰为主要合金元 素的铝合金
以硅为主要合金元 素的铝合金
以镁为主要合金元 素的铝合金
牌号 系列
1× ××
2× ×× 3× ×× 4× ×× 5× ××
组别
以镁和硅为主要合 金元素铝合金 以锌为主要合金元 素的铝合金 以其它合金元素为 主要元素的铝合金
非合金钢(碳素钢)的分类
二、按钢的用途分: 1、结构钢—主要用于制造各种机械零件 和工程结构件。其含碳量一般小于0.7%。 2、工具钢—主要用于制造各种刀具、量 具和模具。其含碳量一般大于0.7%。
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合金钢分类
一、按用途分 合金结构钢—用于制造机械零件和工程构件的钢。 合金工具钢—用于制造各种工具的钢。 不锈钢—指用来抵抗大气腐蚀或能抵抗酸、碱、盐等化
金属材料与热处理讲义优秀课件
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一、基础知识
▪
▪ ▪ 金属材料的分类 ▪ 常用热处理方法
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金属材料的分类
金属材料
钢铁材料—由铁或以铁为主 而形成的物质。
非铁材料—除钢铁材料以外 的其它金属材料。
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金属材料的分类
Wc=0.0218 ~2.11%
钢铁材料
Wc>2.11%
钢 铸铁
非合金钢
合金钢 灰铸铁 可锻铸铁 球墨铸铁 蠕墨铸铁
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非合金钢(碳素钢)的分类
一、按碳的质量分数: 1、低碳钢:Wc≤0.25% 2、中碳钢:0.25%<Wc<0.6% 3、高碳钢: 0.6%≤Wc<2.11%
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非铁材料(有色金属)的分类
非铁材料
铜及其合金 铝及其合金 钛及其合金 轴承合金
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非铁材料(有色金属)的分类
一、铜及其合金 1、纯铜 2、黄铜—以锌为主加元素的铜合金。 3、白铜—以镍为主加元素的铜合金。 4、青铜—除黄铜的白铜以外的铜合
金。 上一页 下一页 返 回 回主页
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表面热处理
2、目的—与退火基本相同细化晶粒,均匀组织, 调整硬度等。但正火冷却速度比退火稍快,故 正火组织比退火细,强、硬度比退火高。
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整体热处理
三、淬火
1、定义—将钢加热到Ac3或Ac1以上某一温度,保 温一定时间,然后以大于临界冷却速度冷却, 以获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
常用 热处理
方法
整体热处理
退火、正火、调质 淬火、回火
时效—人工时效 自然时效
固溶处理
表面淬火 表面热处理
化学热处理
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渗碳、渗氮 碳氮共渗 渗金属
钢在加热和冷却时的相变临界点
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整体热处理
一、退火
1、定义—将钢加热到适当温度,保温一定时间, 然后缓慢冷却(一般随炉冷却)的热处理工艺。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ2、目的 (1)降低钢的硬度,提高塑性,以利于切削加工
及冷变形加工。 (2)细化晶粒,均匀组织及成分,改善性能。 (3)消除钢中的残余内应力,以防止变形和开裂。
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整体热处理
二、正火
1、定义—将钢加热到Ac3 、Accm以上30~500C, 保温一定时间,然后在空气中冷却的方法称为 正火。
防锈铝合金—LF2(5A02) 硬铝合金——LY12(2A12) 超硬铝合金—LC4(7A04) 锻铝合金——LD8(2A80)
(2)铸造铝合金
Al-Si 系合金—ZL101、102 Al-Cu 系合金—ZL201、202 Al-Mg 系合金—ZL301 Al-Zn 系合金—ZL401
学介质腐蚀的钢。 耐热钢—高温下不发生氧化,并且具有较高热强性的钢。 耐磨钢—用于工作时受到剧烈的冲击或较大压力作用、
摩擦磨损严重的机械零件。
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合金钢分类
二、按合金元素总含量分 低合金钢:合金元素总量<5% 中合金钢:合金元素总量5%~10% 高合金钢:合金元素总量>10%
非铁材料(有色金属)的分类
二、铝及其合金 1、纯铝 2、变形铝合金 3、铸造铝合金
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铝合金 的分类
不能热处理 强化铝合金
防锈铝
形变铝合金
能热处理 强化铝合金
铝硅合金
铸造铝合金
铝铜合金 铝镁合金 铝锌合金
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硬铝 越硬铝 锻铝
常用铝合金
(1)变形铝合金
度,使工件具有较好的综合力学性能。
减少或消除残余奥氏体,稳定组织和尺寸。
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整体热处理
五、调质
1、定义—淬火+高温回火的复合热处理工艺。 2、目的—使工件获得良好的综合力学性能。
六、固溶处理
1、定义—将钢加热到1050~1100℃使碳化物完全 溶入奥氏体内,然后水冷,获得单相奥氏体组织。 2、目的—为了获得单相奥氏体组织。
一、热处理的概念
将固态金属或合金采用适当的方法进行加 热、保温、冷却以获得所需的组织结构与性 能的工艺。
二、热处理的工艺
热处理的方法虽然很多,但任何一种热处 理工艺都是由加热、保温、冷却三个阶段组成 的,如图所示。
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二、热处理的工艺
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三、热处理分类
备用合金组
牌号 系列
6×× ×
7×× ×
8×× ×
9×× ×
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硬质合金的分类
1、钨钴类硬质合金 2、钨钴钛类硬质合金 3、通用硬质合金(万能)
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常用热处理方法 ▪ 热处理概念 ▪ 热处理工艺 ▪ 热处理分类
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常用热处理方法
2、目的—获得马氏体组织,以提高钢的强度、硬 度和耐磨性。它是强化钢材的重要手段。
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整体热处理
四、回火
1、定义—钢件淬火后再加热到Ac1以下某一温度, 保温一定时间,然后冷却到室温的热处理工艺。
2、目的 消除内应力,防止工件在使用过程中变形和开裂。 通过回火提高钢的韧性,适当调整钢的强度和硬
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铝及铝合金的组别分类
组别
纯铝(铝含量不小 于99.00%)
以铜为主要合金元 素的铝合金
以锰为主要合金元 素的铝合金
以硅为主要合金元 素的铝合金
以镁为主要合金元 素的铝合金
牌号 系列
1× ××
2× ×× 3× ×× 4× ×× 5× ××
组别
以镁和硅为主要合 金元素铝合金 以锌为主要合金元 素的铝合金 以其它合金元素为 主要元素的铝合金