金属学及热处理钢的热处理工艺课件目录CONTENCT•金属学基础•热处理原理•钢的热处理工艺•热处理设备与工艺控制•热处理的应用与发展趋势01金属学基础钢铁材料有色金属特殊金属材料根据用途可分为结构钢、工具钢、不锈钢等，具有高强度、耐腐蚀等特性。如铜、铝、钛等，具有良好的导电性、导热性、延展性等特性。如高温合金、超导材料等，具有优异的高温性能、电磁性能等特性。金属材料的分类与特性单晶体与多晶体晶体取向与机械性能晶体缺陷与金属性能金属的晶体结构与性质金属材料的机械性能（如强度、韧性、硬度等）与其晶体取向密切相关。不同晶体取向的金属材料在受力时表现出不同的机械性能。晶体缺陷（如位错、晶界等）对金属材料的性能具有重要影响。这些缺陷可以影响金属的强度、韧性、耐腐蚀性等性能。金属通常由无数的晶粒组成，晶粒内部的原子呈规则排列，称为晶体结构。晶体的性质取决于其内部原子排列方式。塑性变形机制强化机制金属的塑性变形与强化机制金属在外力作用下发生不可逆的形状变化，这种变化可以通过滑移和孪晶两种机制实现。滑移是指在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿一定的晶面和晶向发生滑移；孪晶是指在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分发生共轭的镜面对称的切变。金属材料的强度和硬度主要通过位错、晶界和固溶强化等机制提高。位错强化是通过阻碍位错运动来提高材料强度；晶界强化是通过阻碍晶粒之间的相对滑移来提高材料强度；固溶强化是通过溶质原子在基体中的固溶来提高材料强度。02热处理原理热处理是通过改变金属材料的内部组织结构，以达到改善其性能和满足特定使用要求的一种工艺方法。根据加热温度和冷却方式的不同，热处理可分为退火、正火、淬火和回火等。热处理的定义与分类热处理分类热处理定义相变在热处理过程中，金属材料的内部组织结构发生变化，这种变化通常涉及到相的转变，如奥氏体与铁素体之间的转变。相变温度相变温度是指金属材料在加热或冷却过程中发生相变的温度点，如奥氏体的开始和结束温度。热处理过程中的相变01020304加热温度冷却方式时间气氛热处理工艺参数与控制热处理时间包括加热时间和保温时间，它对金属材料的内部组织结构变化和相变过程有重要影响。不同的冷却方式会导致金属材料内部组织结构的不同，从而影响其性能。常见的冷却方式有自然冷却、空冷、水冷等。加热温度是热处理工艺中的关键参数，它决定了金属材料的相变行为和组织转变。热处理气氛可以是空气、保护气体或真空，它对金属材料的氧化和脱碳等过程有显著影响。03钢的热处理工艺将金属加热到一定温度后，保持一段时间，然后缓慢冷却至室温。退火的主要目的是消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能和细化晶粒。退火工艺将金属加热到一定温度后，保持一段时间，然后快速冷却至室温。正火的主要目的是细化晶粒、消除铸造或焊接引起的组织缺陷，提高金属的力学性能。正火工艺退火与正火工艺淬火工艺将金属加热到临界点以上某一温度后，保持一段时间，然后迅速冷却至室温。淬火的主要目的是提高金属的硬度和耐磨性。回火工艺将淬火后的金属加热到一定温度后，保持一段时间，然后冷却至室温。回火的主要目的是消除淬火产生的内应力、稳定组织、提高韧性。淬火与回火工艺表面热处理工艺表面淬火工艺通过快速加热金属表面至淬火温度，然后迅速冷却，使金属表面硬化而心部保持韧性。表面淬火的主要目的是提高金属表面的硬度和耐磨性，同时保持心部良好的韧性。化学热处理工艺通过加热使金属与某些元素或化合物发生化学反应，在金属表面形成一层具有特殊性能的合金层。化学热处理的主要目的是提高金属表面的耐磨性、耐腐蚀性和抗氧化性。04热处理设备与工艺控制80%80%100%热处理设备的种类与选择根据热处理工艺要求和生产规模，选择合适的炉型，如箱式炉、井式炉、连续炉等。根据材料性质和工艺要求，选择合适的加热方式，如电热、燃气热、微波加热等。根据工艺要求，选择合适的设备参数，如加热温度、加热速度、保温时间等。炉型选择加热方式选择设备参数选择通过温度传感器和测温仪表，实时监测炉内温度变化，确保温度控制在工...
