金属热处理工艺

金属热处理工艺

专业:材料科学及工程系班级:材101

姓名:于宇新

学号:101554

金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却，通过改变金属材料表面或内部的组织结构来控制其性能的一种工艺。金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺，可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。然而整体热处理是对整个工件进行热处理，而表面热处理则只是对工件某部分进行热处理，比如有表面淬火(只对表面进行淬火)，化学热处理一般是指渗碳，渗氮，渗硼等工艺。热处理设备是实施热处理工艺、完成热处理生产的基础装备。先进的热处理设备是确保热处理质量不可或缺的保证，其先进性在很大程度上标志着热处理的技术水平。

热处理炉分为退火炉、淬火炉、回火炉、正火炉、调质炉，主要用于大型碳钢、合金钢零件的退火;表面淬火件回火;焊件消除应力退火、时效等热处理工艺。加热方式有电加热、燃油、燃气、燃煤、热风循环。

热处理设备种类:渗碳炉、真空炉、台车炉、网带炉、回火炉、焙烧炉、箱式炉、燃油炉、加热炉、硝盐炉、时效炉、感应炉、盐浴炉、井式炉、罩式炉、退火炉、淬火炉、燃气炉、坩埚熔化炉、铝合金热处理炉、烧结炉、热烧热压炉等。

。。箱式电阻炉:按工作温度可分为:高温(>1000C)、中温(650~1000C)及低温炉三种，可用于碳素钢、合金钢的退火、正火、淬火。

1、电源电压:220V

2、加热功率:4KW

3、加热元件:电炉丝/硅碳棒/硅钼棒

4、控制方式:可控硅控制，PID参数自整定功能，手动/自动切换无干扰功能，超温报警功能。

5、显示精度:?1?

6、冲温值:1--3?

7、显示视窗:温度测量，设定温度双显示，加热功率光柱显示。箱式电阻炉用途及6大特点:

箱式电阻炉适用于学院实验室、研究所、工厂企业等作金相分析、金属热处理以及玻璃烧制等用;箱式电阻炉也应用于供实验室、工矿企业、科研单位作元素分析测定和一般小型钢件淬火、退火、回火等热处理时加热用，箱式电阻炉还可作金属、陶瓷的烧结、溶解、分析等高温加热用。

箱式电阻炉6大性能特点:

1、加热元件为电阻丝，最高使用温度1050?或1200?

2、室温升温至最高使用温度?60min或80min,控温精度??1.5?

3、炉膛可用空间的容积2—16L

4、优质的陶瓷纤维内衬及合理的炉体结构，使炉体的能耗大幅降低，升温耗电仅是传统

炉型的60%,空耗功率是传统炉型的50-60%

5、更为人性化操作的平移炉门

6、SSR PID智能仪表,标准配置升温速率可设定的50段可编程序仪表，使任何试验或实

验的一致性和再现性成为可能，同时可配置RS485 接口，实现对温度的远程控制和

温度数据的记录

罩式炉:传统罩式炉用氮氢混合气体作为保护介质，氢气相对于氮气具有导热性好，密度小、动力粘度小、还原性强等优点，逐渐代替了氮氢混合气体作为保护气体。同时，它对罩式炉安全控制提出了更加严格的要求。

首先，保护罩和炉台的金属外壳全部经过X射线探伤，严格保证各设备加工质量。其次，在退火周期开始时，对所有仪表、开关位置进行检查，使他们置于正确的设定位置。将内罩扣在准备好的炉台上后，进行氢气入口阀门的泄漏检测，然后进行炉台空间泄露测试，以确保炉台、内罩系统完全密封，同时还对煤气主开闭器、氢气主开闭器各进行一次严密性实验。泄露测试合格后，用氮气对炉内空间进

行吹扫。氮气吹扫必须满足3个条件才能结束，一定的氮气吹扫量，最小的氮气吹扫时间:氧化含量小于1%

罩式炉分类:罩式光亮退火里的炉、罩式钢带光亮退火炉、移动罩式电阻炉、双炉底移动台车式电阻炉、燃气罩式光亮退火炉、燃气方形罩式炉、炉体移动罩式炉、全氢罩式光亮退火炉、矩形罩式炉、对开罩式电阻炉、罩式光亮退火炉等罩式炉多用于冶金行业的钢丝、钢管、铜带、铜线以及硅钢片等的退火处理。其中铜带主要适用于黄铜带、青铜带、异型铜带、紫铜带等材料的热处理。它有圆形及长方形结构，其结构如图所示。台车炉由外罩及底座组成，罩壳由钢板及型钢焊接而成,内部为炉衬，加热装置(电热元件或燃气烧嘴)布置在炉膛周围墙壁上。炉台上设有两个导向立柱，便于罩壳安装，根据热处理工艺要求不同可通人不同气氛进行保护。一般罩式炉加热罩、冷却罩、炉台、内罩及相应冷却、抽空系统组成。为提高产品质量和缩短退火周期，内罩与炉台数量相同，加热罩一般为炉台数量的一半多1个，冷却罩为炉台数量一半左右。罩式炉装炉量大,炉温均匀性要求高，设置强制对流风扇，进行炉气循环。

真空淬火炉:

真空淬火炉适用于对大、中型真空产品零部件的固溶处理及时效处理。

真空高压气体淬火炉是一种非常先进的真空热处理设备，其出色性能和独特的设计提供了广泛的适用高速钢、模具钢、不锈钢、合金钢、钛合金等合金材料高精密零件的真空光亮气淬、退火、磁性材料的烧结及快速冷却等特点。真空淬火炉是由加热炉罩和移动式底架组成的。方形(或圆形)炉罩顶装有起重机，通过链条和挂钩可将料筐吊至炉膛。炉罩由型钢支起，底部有气动(或电动)操作的炉门。位于炉罩下方的底架可沿轨道移动、定位，底架上面载有淬火水槽和料筐。生产时，将底架上的料筐移至炉罩正下方，打开炉门，放下链条及挂钩将料筐吊入炉膛，关闭炉门后进行加热。淬火是地，先将底架上的水槽移至炉罩正下方，然后打开炉门，放下链条，将料筐(工件)淬入水中。

设备结构:真空淬火炉是由炉体、炉体钢支架、可拆式炉顶、炉衬、电热元件、循环风机、导风板、炉底对开式炉门、倍速升降机构、料架、淬火槽、运料车、控制系统及配电柜/控制柜、液压系统等组成。炉体外壳框架采用型钢焊接成型，内壁采用1Cr18Ni9Ti耐热钢板，内衬采用优质全纤维结构，炉壳内表面贴附一层橡胶石棉板，起到隔热作用并保护炉壳表面不被腐蚀。加热元件采用加热元件采用0Cr25AL5合金丝绕制成带状，套在绝缘瓷管上，通过不锈圆钢固定于炉壳上，这种结构电阻带悬挂在炉膛四周，有利与热量散发和流通。热风循环装置由通风机装置和导风板组成，通风机装置安放在炉体顶部，风扇采用1Cr18Ni9Ti耐热钢制作成离心式风叶。导风板采用1Cr18Ni9Ti耐热钢制成，通过若干个搁杆固定

于炉膛内壁上，将电阻带包裹在里面，通过热风循环系统将电阻带散发的热量进行热循环，使炉内温度均匀。通风装置按炉膛容积制作，确保热风循环次数在40次/分钟以上。

底座架是供搁置炉件用的，采用型钢焊接而成。

设备特点:

(1)温度均匀度

实现用户要求的温度均匀度，是以循环风机、导风罩板、炉膛结构、电热功率的分配及电热元件的布置、控制方式与过程、炉门结构等关联设计来保证。

(2)先进的机械系统

系统的先进性由设计、元器件选型及质量、加工制造质量来保证的。机械系统运行平稳、可靠，设备处于低噪音、低振动工作状态。 (3)完善的控制系统体现在100,650?均可实现精确控温、系统稳定可靠、操作简便、避免人为误操作、功能齐全等方面。

(4)淬火转移时间迅速、可调

炉底对开式炉门、倍速升降机构、先进的机械系统，使得淬火转移迅速、可靠，时间可以根据用户工艺要求调整。

退火炉

结构:

退火炉骨架由各种型钢焊接而成，外框用槽钢作主梁，围板采用冷薄板，台车

用槽钢作主梁，底板及前后端板采用中板。

传动部分:台车传动采用电动机、减速机通过链条带动前端一组主动轮传动。炉门传动是采用蜗轮减速机和电动机组合电动升降。

密封:台车与炉体密封采用迷宫式结构，并在台车侧有自动沙封刀密封装置。炉门密封采用滚道式压紧和弹簧压紧自动机构密封该炉炉体部分采用优质耐火砖结构，保证炉膛密封性。在台车耐压部分采用高铝砖砌筑，下部均添保温砖保温。

燃烧系统:在油炉两侧各安装数只烧咀，热流在炉内往复循环，确保炉温均匀性。根据需要可选定自动型和半自动型。

排烟预热装置:在炉后上端安装了排烟预热装置，炉内的烟气通过预热器时，由风机送入冷风进行预热，再由管路送至烧咀进行助燃，并在出口安装一只手动碟阀，该阀可调节炉内压力。广泛应用于化工、石油、食品、冶金、机械、轻工、电力、船舶、造纸、矿山、医药、集中供热等工业部门的加热、冷却、冷凝、蒸发等工艺过程中。

退火炉的分类:

台车式电阻炉

RT3系列台车式电阻炉是国家标准节能型周期式作业炉，超节能结构，采用纤维结构，节电30%。独家生产采用复合式高铝瓷钉组，台车防撞击密封砖，自动密封台车和炉门，一体化连轨，不需基础安装，放在水平地面即可使用。主要用于

高铬、高锰钢铸件、球墨铸铁、轧辊、钢球、45钢、不锈钢等淬火、退火、时效以及各种机械零件热处理之用。

产品特点:

1、无噪声，无环境污染。

2、蓄热性小，热量流失少。

3、控温精度高，炉温均匀性强。

4、自动化程度高，操作简单。

5、可采用PID编程设定，全自动履行。

6、密封性好，寿命长，安全可靠。

广泛应用于化工、石油、食品、冶金、机械、轻工、电力、船舶、造纸、矿山、医药、集中供热等工业部门。随着社会生产力的发展，其在各行业中的应用越来越广泛。

井式退火炉

用途:该炉是供金属机件、环件等在额定的温度下进行热处理(例:法兰环件热处理炉)

设备简介:

本炉是由炉体与一个可移动的炉盖及控制系统组成。

1、炉体外壳采用型钢及钢板焊接而成。

2、炉盖支撑采用型钢和导轨组合移动式。

3、加热元件采用北京首钢产的高电阻合金0Cr25Al5布置在炉侧。

4、炉底由于承重采用高铝砖砌筑，炉子中心采用大圈套小圈做法，里外加热。

5、炉盖采用液压升降，电机控制自动行走。

6、温控系统采用PID可控硅控制，精度高。

箱式退火炉

用途:主要用钢制工件的淬火、正火、退火等常规热处理之用的专用设备。

特点:

1、电炉装载量大、生产率高，特别适用于小、中型机件的热处理加热用，节能达30%，炉温均匀，智能数显表PID自动控制炉温，精密高;

2、电炉装御料方便，操作条件好;

3、炉门与炉体的密封为自动密封，无需人工密封;

4、电炉设有连锁保护装置，可防止因误操作而发生的故障及事故。

技术参数:

额定功工作区最大装额定温度额定电质量(k产品型号率(kw)相数尺寸(m载量(k(?) 压(V) g) 名称 m) g)

箱RX3-1650*30式电15 950 380 3 80 1100 5-9 0*250 阻炉

RX3-3RX3-3950*45 30 950 380 3 200 0-9 0-9 0*350 RX3-4RX3-41200*6 45 950 380 3 400 5-9 5-9 00*400 RX3-6RX3-61500*7 60 950 380 3 700 0-9 0-9 50*450 RX3-7RX3-71800*9 75 950 380 3 1200 5-9 5-9 00*550 罩式退火炉

四.罩式退火炉

罩式退火炉主要用于在自然气氛中进行薄板材退火以及钢件的正火处理。

1、特殊钢、精密合金退火。

2、带材、线材的光亮退火。

3、特殊钢铸、锻件的退火。

4、硅钢片成品退火。

5、金属、非金属粉末压制作件的烧结等。

连续光亮退火炉

用途:用于不同规格铜直管(棒)、钢管、铝管或盘园在控制气氛下连续光亮退火。

特点:工件连续通过预热、加热、保温、缓冷、冷却，不受长度限制。传动采用托辊式同步传动，变频调速，平稳可靠通保护气氛和强力的热气氛循环，温度均匀，内外表面十分光亮。冷却区设计独特，保证工件均匀冷却。处理的产品内外表面光亮，产品质量高，生产率高。

加热方式:电加热或燃气加热

生产线组成:前辊道料台、前换气室、前预热区、加热炉、缓冷区、冷却区(含过渡区及强风冷区)、后换气室(含水冷区)后辊道料系统、计算机控制系统、电气控制系统、保护气氛装置。

1、用途:重型压力容器预退火热处理;

2、燃料:电加热

3、最高工作温度:950??;控温精度:??3?;

4、升降温速度:0,150?/h(升温);

5、能耗环保指标:能耗达到国家特等炉标准;环保等达到国家行业标淮。

6、采用升级式炉门,上处设蜗轮蜗杆减速机、板链及门柱内平衡块结构.炉门压紧采用气缸压紧;

7、炉车采用螺旋齿式销齿条拉车机,炉车钢架分上下二层结构,采用多车轮结构;

8、炉体结构:轻钢框架式结构,复合式炉衬;采用复合式纤维炉衬结构;

回火炉:

回火炉系周期作业式回火炉，供一般金属机件在淬火后进行回火以及铝合金压铸件、活塞、铝板等轻合金机件淬火、退火、时效热处理之用。回火炉的结构:

外壳由钢板和型钢制成圆柱形炉体。炉盖内面采用不锈钢板制成。炉衬采用超轻质0.6g/cm3节能微孔耐火保温砖砌筑。炉衬与炉壳夹层置硅酸铝纤维毡保温，间隙填充膨胀保温粉

空充气光亮回火炉:

电阻丝采用0Cr25Al5高电阻合金丝绕成螺旋状安装在炉膛的搁丝砖上。炉膛内放置有不锈钢装料筐。炉盖采用手动扛杆升降。为了使工件均匀加热，在炉盖上安装有耐热不锈钢轴和风叶制成的热风循环风机，工件在加热过程中，热空气在回火炉内上下循环以保证工件均匀加热。为保证操作安全在升降机构附近装有限位开关，此开关与回火炉控制柜电源联锁，炉盖关闭时(工作时)接通电源。当炉盖开启时限位开关即切断控制电源，因此加热元件的电源同时切断，以保证安全操作。井式回火炉出厂时配套自动控温柜，热电偶。

回火炉应用:

全纤维台车式回火炉

全纤维台车式回火炉主要供一般大、中型金属或合金机件在额定温度下热处理之用本系列电炉外壳有钢板和型钢焊接而成，台车由型钢及钢板焊接，台车通过与炉衬的软接触和沙封机构来减少热辐射及对流损失，有效保证炉体密封性。

全纤维井式回火炉:

用途:

井式回火电阻炉该设备为周期式热处理设备，带有热风循环系统，最高使用温度650?，主要用于各种金属材料进行高温回火、退火，是处理小型轴类零件的最理想的设备，与控制系统配合使用，可以自动控制设备的加热温度。

全纤维井式回火炉

特点:

1 (650 ?C系列装有特制气体循环机构及综合性通风机组(含风叶)流量大，气密性好，炉温均匀度可达航标、军标 1 ——

2 类炉;

2 (采用超轻质节能的复合炉衬，节能;

3 (可加简易的滴注式保护气氛，达到少氧化效果;

4 (炉盖采用创新的多层密封结构，并采用手动杠杆或电动液压及蜗轮蜗杆等机构升降，以减轻劳动力;

5 (炉温均匀度好，可达? 5?C ，控温精度 1?C ;

6 (有专制的测控热偶装置，可满足航标、军标和国标的不同要求。

井式回火炉

回火炉之回火热处理优点及常见问题解决方法

100?热水回火之优点

低温回火常使用180?至200?左右来回火，使用油煮回火。其实若使用100?的热水来进行回火，会有许多优点:

(1)100?的回火可以减少磨裂的发生;

(2)100?回火可使工件硬度稍增，改善耐磨性;

(3)100?的热水回火可降低急速加热所产生裂痕的机会;

(4)进行深冷处理时，降低工件发生深冷裂痕的机率，对残留沃斯田体有缓冲

作用，增加材料强韧性;

(5)工件表面不会产生油焦，表面硬度稍低，适合磨床研磨加工，亦不会产生

油煮过热干烧之现象。

正火炉:

正火炉生产线概述:

生产线为连续推杆式等温正火热处理自动生产线，用于齿轮、盘齿轮等锻件的等温正火(退火)。常用零件材料有22CrMoH、SAE8822H、20CrMnTi、20CrMo、20 CrMoH、20CrH、SCM420H、SAE8620H。等各种钢种锻件。正火后质量要求: 奥氏体晶粒度:4,7级;

硬度:22CrMoH、20CrMnTi:160HB,185HB;

硬度散差:同一批料零件，硬度散差?10HB，同一零件硬度散差?5HB; 金相组织:铁素体加珠光体均匀分布，无贝氏体等其它类型组织。

推杆式正火加热炉

结构简介:推杆式正火加热炉由前推料机装置，推杆炉炉体及后拉料机装置组成。前推料机装置由φ125×1250mm主推油缸、推头、导向杆、导向轨道、型钢架、接近开关等组成。推杆炉炉体由炉壳、炉衬、炉门、升降机构、加热器、料盘导向轨道及滚轮组成。炉壳由型钢，钢板组焊，保证足够的强度，同时考虑外形的美观性。炉衬内层热面及拱顶采用?=1.3的轻质耐火砖砌筑成炉膛，厚度为

115mm，第二、三、四层分别采用?=0.6超轻质耐火砖，优质硅酸铝耐火纤维板，膨胀珍珠岩保温及石棉板组成复合绝热保温炉衬，其炉衬总厚度为400mm，可达蓄热小，升温快的目的。炉门框、炉底支撑轨道部位，采用?级高铝矾土砖调合831高温粘结剂砌筑，以增其强度。前后门拱设计带5?的倾斜面，可以籍门身的自重，较好的进行热密封。为提高热效率，炉温均匀性，确保出料口处的温度，加热器均匀布置在二侧墙、炉底、炉顶及出料炉门上。加热器采用高温合金电阻带绕制成波纹状，紧固在耐热钢的定位钩之上。分三区分布，第?、?区是预热和加热区。第?、?、?区为保温区。为防止氧化皮掉入底部加热器上损坏加热器，其上覆盖了0Cr25Ni20Si2制作的耐热钢炉底板。炉内料盘轨道由轨枕、导向轨道座和滚轮组成。材质为ZG3Cr18Mn12Si23精密铸造而成，在安装时前端固定在进料口的定位搁板上，后端留有足够的自由膨胀余量，即使高温下，重载料盘也能平稳地直线前

进。精铸料盘设计为正方形，底部四边有与滚轮贴合行走轨道，底中部有若干过风孔及不稳定的多边形结构的筋条，以缓解热变形应力。前后铸铁炉门用钢丝绳吊挂在炉面板之上滑动，动力由液压系统供给。急冷室

结构简介:

急冷室由往复式推拉料机、料盘行走滚轮导向轨道架及中部冷却室组成。往复式推拉料机由油缸、推拉料小车及轨道组成。推拉料机将推杆式加热炉拉出的料盘送入冷却室内，经冷却后，将料盘拉出冷却室，送入等温炉的进料端。冷却室底部设进风，上部设高温引风机抽排热风，形成急风冷却系统。当工件进入冷却室的同时，前后门关闭，风机启动，将工件散发出的热量迅速带走，达急冷目的。推杆式等温回火炉及炉前装卸料装置，推杆式等温回火炉由主推料机、等温炉炉体后拉料机、风冷室、卸料装置等组成。等温炉主推料机及后拉料机，炉衬主要结构及炉内轨道同推杆式正火加热炉。等温回火炉加热器布置在二侧墙，顶部设四台高压离心循环风机，二侧墙及顶部的导风循环通道由1Cr18Ni9Ti耐热不锈钢制作，并用不锈钢吊杆固定。风机、扇翼、绝热箱可整体从炉顶吊出，方便维修。热风从炉顶吹出经二侧墙至底风孔返回炉顶，强制气流循环达均匀温度的目的。为提高炉温均匀性，每温区及每台风机制作隔墙，便于每区温度的独立控制和不产生混风现象。等温炉出料端设风冷室，将工件冷却至300?以下，使出料工件的环境温度降低。炉前装卸料装置的往复式推拉料机及料盘行走滚轮导向轨道架结构同急冷室。卸料装置是由翻转式倒料机，及落料槽组成，倒料后的料盘经推拉料机推至上料工位，人工装料后，推料机装料盘送至加热炉的主推料机轨道上，如此往复动作实现整个生产线的自动化操作。

液压系统结构简介:

泵站有一备用泵和水冷却器，电磁换向阀选用叠加阀来保证液压系统长期可靠地工作。液压缸结构形式为拉杆缸结构，有利于缸的检修和更换密封件。主推缸、拉料缸为焊接式。

温度及机械动作控制装置

电控系统设置了动力柜、加热炉柜、等温炉柜、机械动作柜，分别执行温度自动调节和机械连续动作的自动控制。炉前设有琴台式操作柜，可手动操作全线的机械动作。加热炉、等温炉控制采用可控硅过零触发PID连续自动调节控制。控温仪表选用智能数显仪，具有双四位显示，仪表精度0.3级，控制精度?1?。记录仪采用长图多点打点记录仪。

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29、将良品率预定为85%，那么便表示容许15%的错误存在。——质量管理大师菲利普?克劳斯比

30、产品质量是生产出来的，不是检验出来的。——美国质量管理大师威廉?戴明博士

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36、企业管理过去是沟通，现在是沟通，未来还是沟通。——日本经营之神松下幸之助

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49、创新是做大公司的惟一之路。——管理大师杰弗里

50、顾客是重要的创新来源。——管理学家汤姆?彼得斯

51、创新是惟一的出路，淘汰自己，否则竞争将淘汰我们。——英特尔公司总裁安迪?格罗夫

52、创造性模仿不是人云亦云，而是超越和再创造。——哈佛大学教授西奥多?莱维特

53、创新就是创造一种资源。——管理大师彼得?杜拉克

54、把你的竞争对手视为对手而非敌人，将会更有益。——哈佛商学院教授罗莎贝斯?莫斯?坎特

55、21世纪，没有危机感是最大的危机。——哈佛商学院教授理查德?帕斯卡尔

56、奖励什么，就会得到什么。——管理专家米契尔?拉伯福

57、惟一持久的竞争优势，就是比你的竞争对手学习得更快的能力。——壳牌石油公司德格

58、我今天就要打败你，我不睡觉也要打败你，这是我们的文化。——甲骨文中国公司总理胡伯林

59、管理是一种严肃的爱。——美国国际农机商用公司董事长西洛斯?梅考克

60、以爱为凝聚力的公司比靠畏惧维系的公司要稳固得多。——美国西南航空公司总裁赫伯?凯莱赫

61、感情投资是在所有投资中，花费最少，回报率最高的投资。——日本麦当劳董事长藤田田

63、信任固然好，监控更重要。——前苏联国家领导人列宁

64、授权就像放风筝，部属能力弱线就要收一收，部属能力强了就要放一放。——国际战略管理顾问林正大

65、授权并信任才是有效的授权之道。——管理专家柯维

66、用他，就要信任他;不信任他，就不要用他。——经营之神松下幸之助

金属热处理原理及工艺总结 整理版(精编文档).doc

【最新整理，下载后即可编辑】 5.实际晶体中的点缺陷，线缺陷和面缺陷对金属性能有何影响？ 答：如果金属中无晶体缺陷时，通过理论计算具有极高的强度，随着晶体中缺陷的增加，金属的强度迅速下降，当缺陷增加到一定值后，金属的强度又随晶体缺陷的增加而增加。因此，无论点缺陷，线缺陷和面缺陷都会造成晶格崎变，从而使晶体强度增加。同时晶体缺陷的存在还会增加金属的电阻，降低金属的抗腐蚀性能。 6.为何单晶体具有各向异性，而多晶体在一般情况下不显示出各向异性？ 答：因为单晶体内各个方向上原子排列密度不同，造成原子间结合力不同，因而表现出各向异性；而多晶体是由很多个单晶体所组成，它在各个方向上的力相互抵消平衡，因而表现各向同性。 7.过冷度与冷却速度有何关系？它对金属结晶过程有何影响？对铸件晶粒大小有何影响？ 答：①冷却速度越大，则过冷度也越大。②随着冷却速度的增大，则晶体内形核率和长大速度都加快，加速结晶过程的进行，但当冷速达到一定值以后则结晶过程将减慢，因为这时原子的扩散能力减弱。③过冷度增大，ΔF大，结晶驱动力大，形核率和长大速度都大，且N的增加比G增加得快，提高了N与G的比值，晶粒变细，但过冷度过大，对晶粒细化不利，结晶发生困难。 8.金属结晶的基本规律是什么？晶核的形成率和成长率受到哪些因素的影响？答：①金属结晶的基本规律是形核和核长大。②受到过冷度的影响，随着过冷度的增大，晶核的形成率和成长率都增大，但形成率的增长比成长率的增长快；同时外来难熔杂质以及振动和搅拌的方法也会增大形核率。 9.在铸造生产中，采用哪些措施控制晶粒大小？在生产中如何应用变质处理？答：①采用的方法：变质处理，钢模铸造以及在砂模中加冷铁以加快冷却速度的方法来控制晶粒大小。②变质处理：在液态金属结晶前，特意加入某些难熔固态颗粒，造成大量可以成为非自发晶核的固态质点，使结晶时的晶核数目大大增加，从而提高了形核率，细化晶粒。③机械振动、搅拌。 第二章金属的塑性变形与再结晶 2．产生加工硬化的原因是什么？加工硬化在金属加工中有什么利弊？ 答：①随着变形的增加，晶粒逐渐被拉长，直至破碎，这样使各晶粒都破碎成细碎的亚晶粒，变形愈大，晶粒破碎的程度愈大，这样使位错密度显著增加；同时细碎的亚晶粒也随着晶粒的拉长而被拉长。因此，随着变形量的增加，由于晶粒破碎和位错密度的增加，金属的塑性变形抗力将迅速增大，即强度和

热处理工艺规程

浙江 X X 重型锻造有限公司 热处理中心 文件名称：热处理工艺规程 文件编号：HT/GC-01-A 制定：日期：2010.9.10 审核：日期：2010.9.12 批准：日期：2010.9.15 版次：A/0 共12页受控号：生效日期：2010.9.15

热处理工艺规程 1.0热处理工艺规范 1.1退火及其目的 把钢加热到其一适当温度并保温，然后缓慢冷却的热处理方法，称为退火。根据退火的目的和工艺特点，可分为去应力退火，再结晶退火、完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和均匀化退火等。 退火的目的主要有以下几点： （1）降低硬度，改善切削加工性能。 （2）细化晶粒，改善钢中碳化物的形态和分布，为最终热处理做好组织准备。 （3）消除内应力，消除由于塑性变形加工、切削加工或焊接造成的内应力以及铸件内残留的内应力，以减小变形和防止开裂。 （4）使碳化物球状化．降低硬度。 （5）改善或消除钢在铸造、锻造和焊接过程中形成的各种组织缺陷，防止产生白点。 在大多数情况下，退火一般为预备热处理，通常安排在铸造或锻造之后．粗加工之前，目的是为了降低硬度．改善切削加工性能，细化组织，为最终热处理做组织准备。对于一些要求不很高的工件，退火也可作为最终热处理。消除内应力退火往往在铸造、焊接、压力加工或粗加工之后。 1.2均匀化退火 （1）定义： 均匀化退火也称扩散退火，是把钢加热到远高于Ac3或Acm的温度，经长时间保温，然后缓慢冷却的热处理工艺。 （2）目的： 是使钢的成分均匀化，消除成分偏析。在高温下，钢中原子具有大的活动能量，有利于原子进行充分的扩散，从而消除成分偏析及组织的不均匀性。以减轻钢在热加工时产生脆裂的倾向和消除铸钢件内应力，并提高其力学性能。 （3）范围： 适用于铸钢件及具有成份偏析的锻轧件。 （4）工艺： 加热温度为Ac3+150～200℃，保温时间为10～20h ,随炉缓冷至350 ℃以下出炉。由于退火的加热温度很高，保温时间又长，很容易引起晶粒长大，需在退火后进行细化晶粒的处理，如进行压力加工使晶粒碎化，或通过完全退火、正火使晶较细化。 1.3再结晶退火 （1）目的： A、消除加工硬化，降低硬度。 B、消除冷塑性变形后的内应力。 （2）范围： 主要用于冷变形加工的工件。如工件经冷冲压或拉伸后，为降低硬度，便于继续进行冷变形加工，均需进行再结晶退火，也称工序间退火。对于某些冷变形加工零件，为消除加工硬化及内应力，再结晶退火也可作为最终热处理。 （3）工艺： 再结晶退火温度 Ac1－50～150℃。碳钢的再结晶退火温度一般为600～700℃。由于再结晶温度与钢的化学成分及冷塑性变形量有关，因此应根据具体情况确定。温度太高，晶粒会明显长大；温度过低，再结晶过程不能完全进行，晶粒大小不均匀。保温后空冷。 1.4去应力退火 （1）定义：

机械加工常见热处理工艺

渗碳 渗碳热处理 渗碳：是对金属表面处理的一种，采用渗碳的多为低碳钢或低合金钢，具体方法是将工件置入具有活性渗碳介质中，加热到900--950摄氏度的单相奥氏体区，保温足够时间后，使渗碳介质中分解出的活性碳原子渗入钢件表层，从而获得表层高碳，心部仍保持原有成分。相似的还有低温渗氮处理。这是金属材料常见的一种热处理工艺，它可以使渗过碳的工件表面获得很高的硬度，提高其耐磨程度。 概述 渗碳（carburizing/carburization）是指使碳原子渗入到钢表面层的过程。 也是使低碳钢的工件具有高碳钢的表面层，再经过淬火和低温回火，使工件的表面层具有高硬度和耐磨性，而工件的中心部分仍然保持着低碳钢的韧性和塑性。 渗碳工件的材料一般为低碳钢或低碳合金钢(含碳量小于0.25%)。渗碳后﹐钢件表面的化学成分可接近高碳钢。工件渗碳后还要经过淬火﹐以得到高的表面硬度﹑高的耐磨性和疲劳强度﹐并保持心部有低碳钢淬火后的强韧性﹐使工件能承受冲击载荷。渗碳工艺广泛用于飞机﹑汽车和拖拉机等的机械零件﹐如齿轮﹑轴﹑凸轮轴等。 渗碳工艺在中国可以上溯到2000年以前。最早是用固体渗碳介质渗碳。液体和气体渗碳是在20世纪出现并得到广泛应用的。美国在20年代开始采用转筒炉进行气体渗碳。30年代﹐连续式气体渗碳炉开始在工业上应用。60年代高温(960～1100℃)气体渗碳得到发展。至70年代﹐出现了真空渗碳和离子渗碳。 分类 按含碳介质的不同﹐渗碳可分为气体渗碳、固体渗碳﹑液体渗碳﹑和碳氮共渗（氰化）。 气体渗碳是将工件装入密闭的渗碳炉内，通入气体渗剂（甲烷、乙烷等）或液体渗剂（煤油或苯、酒精、丙酮等），在高温下分解出活性碳原子，渗入工件表面，以获得高碳表面层的一种渗碳操作工艺。 固体渗碳是将工件和固体渗碳剂（木炭加促进剂组成）一起装在密闭的渗碳箱中，将箱放入加热炉中加热到渗碳温度，并保温一定时间，使活性碳原子渗人工件表面的一种最早的渗碳方法。 液体渗碳是利用液体介质进行渗碳，常用的液体渗碳介质有：碳化硅，“603”渗碳剂等。 碳氮共渗（氰化）又分为气体碳氮共渗、液体碳氮共渗、固体碳氮共渗。 原理 渗碳与其他化学热处理一样﹐也包含3个基本过程。

第四章 有色金属热处理原理与工艺

第四章有色金属热处理原理与工艺 一、概述 热处理是有色加工的重要组成部分 有色金属材料：黑色金属以外的所有金属及其合金。 分类：轻有色、重有色、稀有色、贵金属 作用：改善工艺性能，保证后续工序顺利进行；提高使用性能，充分发挥材料潜力。 类型：退火、淬火、时效、形变热处理 退火：加热到适当温度，保温一定时间，缓慢速度冷却。 有色中的退火：去应力退火、再结晶退火、均匀化退火 二、均匀化退火 对象：铸锭、铸件—→浇铸冷速大，造成成分偏析以及内应力 目的：提高铸件的性能，消除内应力，稳定尺寸与组织，消除偏析枝晶，改善性能。 非平衡铸态组织特征：晶内偏析or枝晶偏析；伪共晶or离异共晶；非平衡第二相；最大固溶度偏移。非平衡组织对性能的影响：枝晶偏析&非平衡脆性相—→塑性↓； 晶内偏析、浓度差微电池—→耐腐蚀性↓； 粗大的枝晶和严重的偏析—→各向异性&晶间断裂倾向↑； 非平衡针状组织—→性能不稳定。 固相线以下100~200℃长时间保温—→也称为扩散退火 组织变化：获得均匀的单相、晶粒长大、过饱和固溶体的分解、第二相聚集与球化 性能变化：塑性↑、改善冷变形的工艺性能、耐蚀性↑、尺寸形状稳定、消除残余应力 缺点：加热温度高，时间长，耗时耗能；高温长时间出现变形、氧化以及吸气缺陷；产品强度下降。制定均匀化推过规程的原则： （1）加热温度：温度越高，原子扩散越快，均匀化过程越快，但不宜过高，易发生过烧。一般为 0.90~0.95T m ①高温均匀化退火：在非平衡相线温度以上但在平衡固相线温度以下进行均匀化退火。 适用：大截面工件or铝合金 ②分级加热均匀化退火：现在低于非平衡固相线温度加热，待非平衡相部分溶解及固溶体 内成分不均匀部分降低，从而非平衡固相线温度升高后，再加热 至更高温度保温，在此温度下完成均匀化退火过程。 目的：均匀化更迅速、更彻底，且避免过烧 适用：镁合金 （2）保温时间：包括非平衡相溶解及消除晶内偏析所需的时间 取决于退火温度：T↑，D↑，时间↓； 铸锭原始组织特征：合金化程度、第二相分散度、尺寸 铸锭的致密程度 （3）加热速度与冷却速度 原则：铸锭不产生裂纹和大的变形，不能过快or过慢 主要采用均匀化退火的合金：Al合金、Mg合金、Cu合金中的锡磷青铜、白铜

热处理工艺规范资料

热处理工艺规范 一、淬火、回火工艺规范 1．淬火、回火准备工作：1）检查设备，仪表是否正常；2）正确选择夹具；3）检查零件表面是否有碰伤、裂纹、锈斑等缺陷；4）确认零件要求的淬火部位硬度、变形等的技术要求，核对零件的形状、材料的加工状态是否与图样及工艺文件相符合；5）表面不允许氧化、脱碳的零件，当在空气炉加热时，应采取防氧化脱碳剂装箱保护或采用真空炉加热；6）易开裂的部位如尖角靠边的孔，应采取预防措施，如塞石棉、耐火泥等。 2．常见材料淬火、回火工艺规范 1）加热温度 表1 常用材料的常规淬火、回火规范 注：Cr12Mo1V1 即 D2（美国）、1.2379（德国）、SLD（日立）、SKD11（日本）、K110（奥地利）； 9CrWMn 即 O1（美国）、1.2510（德国）、K460（奥地利）； 4Cr5MoSiV1 即 H13（美国）、1.2344（德国）、8407/8402（一胜百）、W302（奥地利）； 7Cr7Mo3V2Si 即 LD1；

HS-1是高级火焰淬火，多用模具钢； 除45号钢或特别说明均采用回火两次的工艺。 2）淬火保温时间t =8～10 min+kαD k——装炉系数（1～1.5）；α——保温系数（见表2）；D——零件有效厚度。 表2 淬火保温系数 3）回火保温时间 ①工件有效厚度d<=50mm，保温2小时； ②工件有效厚度d>50mm，按照保温时间t=d/25（小时）计算； ③每次回火后空冷至室温，再进行下次回火。 4）去应力（入炉时效） ①高合金钢550~650℃，热透后，保温时间>3小时； 3．淬火和回火设备 1）淬火设备——真空淬火炉、中温箱式炉、高温箱式炉。 2）回火设备——真空回火炉、中温箱式炉。 3）冷却设备——水槽、油槽、风箱。 4．操作方法 1）零件应均匀摆放于炉内有效加热区，在箱式炉中一般为单层排列加热，工件间适当间隙。 小件可适当堆放，但要酌情增加保温时间。 2）细长零件加热要考虑装炉方法，以减少工件变形，如垂直吊挂，侧立放平支稳等。

常用热处理工艺【详情】

常用的几种热处理方法 内容来源网络，由深圳机械展收集整理！ 更多相关表面处理及精密零件加工展示，就在深圳机械展！ 1.常用热处理方式 1.1.退火 把钢加热到一定温度并在此温度下保温，然后缓慢冷却到室温。 退火有完全退火、球化退火、去应力退火等几种。 a.将钢加热到预定温度，保温一段时间，然后随炉缓慢冷却称为完全退火．目的是降 低钢的硬度，消除钢中不均匀组织和内应力． b.把钢加热到750度，保温一段时间，缓慢冷却至500度下，最后在空气中冷却叫球 化退火。目的是降低钢的硬度，改善切削性能，主要用于高碳钢。 c.去应力退火又叫低温退火，把钢加热到500～600度，保温一段时间，随炉缓冷到 300度以下，再室温冷却．退火过程中组织不发生变化，主要消除金属的内应力。 1.2.正火 将钢件加热到临界温度以上30-50℃，保温适当时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺称为正火。 正火的主要目的是细化组织，改善钢的性能，获得接近平衡状态的组织。 正火与退火工艺相比，其主要区别是正火的冷却速度稍快，所以正火热处理的生产周期短。故退火与正火同样能达到零件性能要求时，尽可能选用正火。 1.3.淬火 将钢件加热到临界点以上某一温度（45号钢淬火温度为840-860℃，碳素工具钢的淬火温度为760～780℃），保持一定的时间，然后以适当速度在水（油）中冷却以获得马氏体或贝氏体组织的热处理工艺称为淬火。 淬火与退火、正火处理在工艺上的主要区别是冷却速度快，目的是为了获得马氏体组织。马氏体组织是钢经淬火后获得的不平衡组织，它的硬度高，但塑性、韧性差。马氏体的硬度随钢的含碳量提高而增高。

1.4.回火 钢件淬硬后，再加热到临界温度以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺称为回火。 淬火后的钢件一般不能直接使用，必须进行回火后才能使用。因为淬火钢的硬度高、脆性大，直接使用常发生脆断。通过回火可以消除或减少内应力、降低脆性，提高韧性；另一方面可以调整淬火钢的力学性能，达到钢的使用性能。根据回火温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。 A 低温回火150～250．降低内应力，脆性，保持淬火后的高硬度和耐磨性。 B 中温回火350～500；提高弹性，强度。 C 高温回火500～650；淬火钢件在高于500℃的回火称为高温回火。淬火钢件经高温淬火后，具有良好综合力学性能（既有一定的强度、硬度，又有一定的塑性、韧性）。所以一般中碳钢和中碳合金钢常采用淬火后的高温回火处理。轴类零件应用最多。 淬火+高温回火称为调质处理。 2.Q235热处理工艺 Q235属于碳素结构钢，含碳量大概0.12%-0.2%之间，相当于普通的10、20钢，淬火后硬度改变不大。具有较高的强度，良好的塑性，韧性和焊接性能，综合性能好，能满足一般钢结构和钢筋混凝土结构用钢的要求。 Q235一般买来就用不热处理，一般它都用在工程上大量需要钢材的地方，数量巨大，一般是热轧后就使用，热轧也就是有正火这个热处理，不热处理的原因有几个： 1)这些场合不需要太高的力学要求。 2)这些钢构件的体积太大了，你想热处理也不现实。 3)这些钢很多情况下要被焊接使用的，你热处理了被焊接后也被焊接过程中将焊缝的 热处理给破坏了。 4)材料价格便宜，质量要求比较低，而且是低碳钢，热处理的效果也不太好。 5)如果非要用Q235淬出硬度那只能渗碳，但是一件很不划算的事情。 Q235在理论上是可以淬火得到马氏体的。但是由于马氏体碳过饱和度很低，淬火后的硬度很低，只有170HBS左右。而这种钢的供应状态硬度大概就有144HBS左右(出

金属工艺学课后答案

金属工艺学课后答案 1、什么是应力？什么是应变？ 答：试样单位截面上的拉力，称为应力，用符号ζ表示，单位是MPa。 试样单位长度上的伸长量，称为应变，用符号ε表示。 2、画出低碳钢拉伸曲线图，并指出缩颈现象发生在拉伸图上哪一点？若没有出现缩颈现象，是否表示试样没有发生塑性变形？ 答：b 点发生缩颈现象。若没有出现缩颈现象，试样并不是没有发生塑性变形，而是没有产生明显的塑性变形。 3、将钟表发条拉直是弹性变形还是塑性变形？怎样判断它的变形性质？ 答：将钟表发条拉直是弹性变形，因为当时钟停止时，钟表发条恢复了原状，故属弹性变形。 4、布氏硬度法和洛氏硬度法各有什么优缺点？各适用于何种场合。下列情况应采用哪种硬 度法测定其硬度？ 答：布氏硬度法：（1）优点：压痕面积大，硬度值比较稳定，故测试数据重复性好，准确度 较洛氏硬度法高。（2）缺点：测试费时，且压痕较大，不适于成品检验。 （3）应用：硬度值HB 小于450 的毛坯材料。 洛氏硬度法：（1）优点：设备简单，测试简单、迅速，并不损坏被测零件。 （2）缺点：测得的硬度值重复性较差，对组织偏析材料尤为明显。 （3）应用：一般淬火件，调质件。 库存钢材——布氏硬度锻件——布氏硬度 硬质合金刀头——洛氏硬度台虎钳钳口——洛氏硬度。 5、下列符号所表示的力学性能指标的名称、含义和单位是什么？ ζ：强度，表示材料在外加拉应力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力，单位MPa。 ζs：屈服强度，指金属材料开始发生明显塑性变形时的应力，单位MPa。 ζb：抗拉强度，指金属材料在拉断前可能承受的最大应力，单位MPa。 ζ0.2：屈服强度，试样在产生0.2%塑性变形时的应力，单位MPa。 ζ-1：疲劳强度，表示金属材料在无数次的循环载荷作用下不致引起断裂的最大应力，单位MPa。 δ：伸长率，试样产生塑性变形而发生破坏是的最大伸长量。 αk：冲击韧性，金属材料在一次性、大能量冲击下，发生断裂，断口处面积所承受的冲击功，单位是J/cm2 HRC：洛氏硬度，无单位。 HBS：布氏硬度，无单位。表示金属材料在受外加压力作用下，抵抗局部塑性变形的能力。HBW：布氏硬度，无单位。 1、金属的晶粒粗细对其力学性能有什么影响？ 答：晶粒越细小，ζb、HB、αk 越高；晶粒越粗，ζb、HB,、αk,、δ下降。 2、什么是同素异晶转变？试画出纯铁的冷却曲线，并指出室温和1100℃时的纯铁晶格有什 么不同？ 答：随温度的改变，固态金属晶格也随之改变的现象，称为同素异

各种热处理工艺介绍

第4章热处理工艺 热处理工艺种类很多，大体上可分为普通热处理（或叫整体热处理），表面热处理，化学热处理，特殊热处理等。 4.1钢的普通热处理 4.1.1退火 将金属或合金加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却（一般为随炉冷却），的热处理工艺叫做退火。 退火的实质是将钢加热到奥氏体化后进行珠光体转变，退火后的组织是接近平衡后的组织。 退火的目的： z降低钢的硬度，提高塑性，便于机加工和冷变形加工； z均匀钢的化学成分及组织，细化晶粒，改善钢的性能或为淬火作组织准备； z消除内应力和加工硬化，以防变形和开裂。 退火和正火主要用于预备热处理，对于受力不大、性能要求不高的零件，退火和正火也可作为最终热处理。 一、退火方法的分类 常用的退火方法，按加热温度分为： 临界温度（Ac1或Ac3）以上的相变重结晶退火：完全退火、扩散退火、不完全退火、球化退火 临界温度（Ac1或Ac3）以下的退火：再结晶退火、去应力退火 碳钢各种退火和正火工艺规范示意图： 1、完全退火 工艺：将钢加热到Ac3以上20~30 ℃℃，保温一段时间后缓慢冷却（随炉）以获得接近平衡组织的热处理工艺（完全A化）。 完全退火主要用于亚共析钢（w c=0.3~0.6%），一般是中碳钢及低、中碳合金钢铸件、锻件及热轧型材，有时也用于它们的焊接件。低碳钢完全退火后硬度偏 低，不利于切削加工；过共析钢加热至Ac cm以上A状态缓慢冷却退火时，Fe3C Ⅱ

会以网状沿A晶界析出，使钢的强度、硬度、塑性和韧性显著降低，给最终热处理留下隐患。 目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。 亚共析钢完全退火后的组织为F+P。 实际生产中，为提高生产率，退火冷却至500℃左右即出炉空冷。 2、等温退火 完全退火需要的时间长，尤其是过冷A比较稳定的合金钢。如将A化后的钢较快地冷至稍低于Ar1温度等温，是A转变为P，再空冷至室温，可大大缩短退火时间，这种退火方法叫等温退火。 工艺：将钢加热到高于Ac3(或Ac1)的温度，保温适当时间后，较快冷却到珠光体区的某一温度，并等温保持，使A?P然后空冷至室温的热处理工艺。 目的：与完全退火相同，转变较易控制。 适用于A较稳定的钢：高碳钢（w(c)>0.6％）、合金工具钢、高合金钢(合金元素的总量>10％)。等温退火还有利于获得均匀的组织和性能。但不适用于大截面钢件和大批量炉料，因为等温退火不易使工件内部或批量工件都达到等温温度。 3、不完全退火 工艺：将钢加热到Ac1~Ac3(亚共析钢)或Ac1~Ac cm(过共析钢)经保温后缓慢冷却以获得近于平衡组织的热处理工艺。 主要用于过共析钢获得球状珠光体组织，以消除内应力，降低硬度，改善切削加工性。球化退火是不完全退火的一种 4、球化退火 使钢中碳化物球状化，获得粒状珠光体的一种热处理工艺。 ℃℃温度，保温时间不宜太长，一般以2~4h 工艺：加热至Ac1以上20~30 为宜，冷却方式通常采用炉冷，或在Ar1以下20℃左右进行较长时间等温。 主要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。过共析钢经轧制、锻造后空冷的组织是片层状的珠光体与网状渗碳体，这种组织硬而脆，不仅难以切削加工，在以后的淬火过程中也容易变形和开裂。球化退火得到球状珠光体，在球状珠光体中，渗碳体呈球状的细小颗粒，弥散分布在铁素体基体上。球状珠光体与片状珠光体相比，不但硬度低，便于切削加工，而且在淬火加热时，奥氏体晶粒不易粗大，冷却时变形和开裂倾向小。如果过共析钢有网状渗碳体存在时，必须在球化退火前采用正火工艺消除，才能保证球化退火正常进行。 目的：降低硬度、均匀组织、改善切削加工性为淬火作组织准备。 球化退火工艺方法很多，主要有： a)一次球化退火工艺：将钢加热到Ac1以上20~30 ℃℃，保温适当时间，然后随炉缓慢冷却。要求退火前原始组织为细片状珠光体，不允许有渗碳体网存在。

金属热处理原理与工艺复习提纲精选版

金属热处理原理与工艺 复习提纲 Document serial number【KKGB-LBS98YT-BS8CB-BSUT-BST108】

一、名词解释 1.正火：把零件加热到临界温度以上30-50℃，保温一段时间，然后在空气中冷却的热处理工艺。 2.退火：将钢加热、保温后，随炉冷却后，获得接近平衡状态组织的热处理工艺。 3.回火：将淬火钢重新加热到A1线以下某一温度，保温一定时间后再冷却到室温的热处理工艺。 4.淬火：将钢加热到AC1或AC3以上某一温度，保温一定时间，以大于临界冷却速度进行快速冷却，获得马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。 5.淬硬性：钢淬火后的硬化能力。 6.淬透性：钢淬火时获得马氏体的能力。 7.贝氏体：过冷奥氏体中温转变的产物。 8.马氏体：C原子溶入 -Fe形成的饱和间隙固溶体。 9.贝氏体转变：奥氏体中温转变得到贝氏体的过程。 10.马氏体转变：将奥氏体快速冷却到Ms点以下得到马氏体组织的过程。 11.脱溶：从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)、形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相的过程称为脱溶或沉淀，是一种扩散型相变。 12.固溶：将双相组织加热到固溶度线以上某一温度保温足够时间，获得均匀的单相固溶体的处理工艺。 13.固溶强化：当溶质原子溶入溶剂原子而形成固溶体时，使强度、硬度提高，塑性、韧性下降的现象。 14.渗碳：向钢的表面渗入碳原子的过程。

15.渗氮：向钢的表面渗入氮原子的过程。 16.化学热处理：将零件放在特定的介质中加热、保温，以改变其表层化学成分和组织，从而获得所需力学或化学性能的工艺总称。 17.表面淬火:在不改变钢的化学成分及心部组织情况下，利用快速加热将表层奥氏体化后进行淬火以强化零件表面的热处理方法。 二、简答题 1.材料的强韧化机制及其应用 答：固溶强化； 位错强化； 第二相强化； ④细晶强化。 2.相变应力/组织应力是什么对组织性能有什么影响 3. 答：组织应力又称相变应力：金属制品在加热和冷却时发生相变，由于新旧相之间存在着结构和比容差异，制品各部分又难以同时发生相变，或者各部分的相变产物有所不同，也会引起应力，这种因组织结构转变不均均而产生的应力称为组织应力。 热应力：金属制品在加热和冷却过程中，由于各部分加热速度或冷却速度不同造成制品各部分温度差异，从而热胀冷缩不均匀所引起的内应力。4.奥氏体化的形成及控制（形成过程、机理、及控制措施）其中包含的化学反应有哪些？ 答：奥氏体：C溶于γ–Fe的八面体间隙形成间隙式固溶体

10机械《金属工艺学》复习材料

一、选择题 1、下列不是金属力学性能的是（ D ）。 A、强度 B、硬度 C、韧性 D、压力加工性能 2、工程上一般规定，塑性材料的δ为（ B ）。 A、≥1% B、≥5% C、≥10% D、≥15% 3、试样拉断前所承受的最大应力称为（ D ）。 A、抗压强度 B、屈服强度 C、疲劳强度 D、抗拉强度 4、珠光体是（ A ）。 A、铁素体与渗碳体的片层状混合物； B、铁素体与奥氏体的片层状混合物； C、奥氏体与渗碳体的片层状混合物； D、铁素体与莱氏体的片层状混合物。 5、钢的含碳量一般在（ B ）。 A、0.77%以下 B、2.11%以下 C、4.3%以下 D、6.69%以下 6、为了减小淬火内应力和降低脆性，表面淬火后一般要进行（ B ）。 A、正火 B、低温回火 C、中温回火 D、高温回火 7、20Cr是( D ) 。 A、调质合金钢 B、中淬透性钢 C、高淬透性钢 D、低淬透性渗碳钢 8、下列是铸造特点的是（C ）。 A、成本高 B 、精度高 C、适应性广 D 、铸件质量高 9、为防止坯料在镦粗时产生弯曲，坯料原始高度应小于其直径 ( C ) 。 A、1倍 B 、2倍 C、 2.5倍 D、 3倍 10、焊接时，焊接电流主要根据 ( A ) 选择。 A、焊条直径 B、焊接方法 C、焊接接头 D、坡口 11、根据拉伸实验过程中拉伸实验力和伸长量关系，画出的力—伸长曲线（拉伸图）可以确定出金属的（A ）。 A、强度和塑性 B、强度和硬度 C、强度和韧性 D、塑性和韧性 12、共析钢的含碳量为（A ）。 A、Wc=0.77% B、Wc>0.77% C、Wc<0.77% D、Wc=2.11% 13、为保证较好的综合力学性能，对轴、丝杠、齿轮、连杆等重要零件，一般采用的热处理方式是（D ）。 A、淬火 B、正火 C、退火 D、调质 14、目前工业上应用最广泛的是气体渗氮法。它是在渗氮罐中进行加热时，不断通入（B ）介质。 A、氮气 B、氨气 C、一氧化碳 D、二氧化碳 15、45钢是( B ) 。 A、碳素结构钢 B、优质碳素结构钢 C、碳素工具钢 D、优质碳素工具钢 16、机床的床身一般选（C ）。 A 、焊接 B 、锻造 C 、铸造 D 、冲压

热处理工艺方法

典型零件热处理工艺方法 发布时间: 2007-5-05 21:36 作者: 网络转载来源: 字体: 小中大 | 上一篇下一篇 | 打印 a、紧固件的热处理 1）螺栓、螺钉和螺柱的力学性能。 2）螺母力学性能。 3）不同强度级别、不同之境的螺栓所对应的钢号。 4）钢材球化退火工艺。 5）螺栓和螺母用部分合金钢热处理规范。 6） 35、45钢螺栓和螺母热处理规范。 7）螺栓和螺母低碳合金钢的热处理和力学性能。 8）几种不锈钢热处理规范及力学性能。 9）几种钢材的高温力学性能。 10）几种钢材低温冲击值。 11）弹性垫圈及弹性挡圈的技术要求。 12）销的材料选用及热处理。 13）铆钉用材料、热处理机表面处理。 b、大型铸件的热处理 1）大型铸件的热处理。 c、模具的热处理内增加。 1）塑料模的热处理 塑料模具的工作条件和分类。 塑料模具的主要失效形式。 塑料模具材料的选用。 塑料模具的热处理工艺。 2）提高模具性能和寿命的途径 高强韧模具材料的应用及效果实例。 模具强韧化处理应用实例。 常用模具钢真空淬火工艺参数。 模具表面强化技术及应用实例。 d、轴类零件的热处理内增加 1）连杆 连杆材料。 常用碳素钢和合金结构钢连杆的调质工艺。 经不同工艺处理的40Cr和45钢连杆的力学性能。 连杆的常见热处理缺陷及预防补救措施。 2）活塞销 活塞销的服役条件和失效方式。 活塞销材料。

活塞销的渗碳热处理工艺。 活塞销常见热处理缺陷及预防补救措施。 3）挺杆 挺杆的服役条件和失效方式。 挺杆的材料。 各种挺杆的热处理工艺及技术要求。 冷镦合金铸铁挺杆的热处理工艺。 e、机床零件的热处理 1）机床导轨的热处理 导轨服役条件及失效形式。 机床导轨材料。 铸铁导轨的感应淬火。 灰铸铁导轨感应淬火常见缺陷及解决办法。 铸铁导轨的火焰淬火。 铸铁导轨的接触电阻加热淬火。 2）机床主轴的热处理 机床主轴的服役条件和失效方式。 机床主轴材料。 机床主轴的热处理工艺。 3）机床丝杠的热处理 机床丝杠的服役条件和失效方式。 机床丝杠材料。 机床普通丝杠的热处理工艺。 机床滚珠丝杠的热处理工艺。 4）机床离合器零件的热处理。 f、液压元件的热处理 1）齿轮泵零件的热处理。 2）叶片泵零件的热处理。 3）柱塞泵零件的热处理。 4）液压阀零件的热处理。 g、化工机械零件的热处理 1）压力容器的热处理。 压力容器的失效。 压力容器用碳钢和低合金钢的力学性能。 压力容器用低温钢和不锈钢的力学性能。 压力容器用耐热钢和抗氢钢的力学性能。 压力容器用不锈钢铸件的力学性能。 压力容器用钢的正火工艺。 各种压力容器用钢最佳回火温度。 各种压力容器用钢的去应力退火温度及保温时间。

金属工艺学考试资料及答案

金属工艺学考试资料及答案

1、什么是熔模铸造？试述其大致工艺过程。(P169) 答：熔模铸造是用易熔材料制成模样，然后在模样上涂耐火材料，经硬化后，再将模样熔化，排出型外，获得无分型面铸型，浇注即可获得铸件。因为熔模广泛采用蜡质材料来制造，故这种方法也称失蜡铸造。它是发展较快的一种精密铸造方法。 工艺过程：1、压型制造 2、蜡模制造 3、蜡模组装4、结壳5、脱蜡 6、焙烧、浇注 7、落沙和清理。 2、与自由锻相比，模锻具有哪些优点？(P185) 答：与自由锻相比,模锻的优点：锻件的形状和尺寸比较精确，机械加工余量较小，节省加工工时，材料利用率高；可以锻制形状较为复杂的锻件；生产率较高；操作简单，劳动强度低，对工人技术水平要求不高，易于实现机械化；锻件内流线分布更为合理，力学性能高。 3、用φ50冲孔模具来生产φ50落料件能否保证冲压件的精度？为什么？P193 答：不能。落料和冲孔时，首先使金属发生弯曲，然后由于凸模和凹模刃口的作用，使坯料在与切口接触处开始出现裂纹，随着凸模继续往下压，上下两处裂纹扩展连在一起，使坯料分离。为了使成品边缘光滑，凸模刃口必须锋利，凸凹模间隙要适当均匀。而用φ50冲孔模具来生产φ50落料件没有间隙了。影响断面质量，模具寿命以及成品的尺寸精度。 4、用φ250×1.5板料能否一次拉深直径为φ50的拉深件？应采取哪些措施才能保证正常生产？ P194 答：不能，因为一次性拉伸，变形量过大，容易出现拉穿现象。为了避免拉穿，应分几次进行拉深，逐渐增加工件的深度，减小工件的直径，即所谓多次拉深。 5、解释应力与应变的概念 答：单位面积上所承受的附加内力称为应力，当材料在外力作用下不能产生位移时，它的几何形状和尺寸将发生变化，这种形变就称为应变 6、说明晶粒粗细对力学性能的影响。P28 答：细晶粒的金属不仅仅强度较高，而且塑性及韧性也较好。因为晶粒越细，一定体积的晶粒数目越多，在同样变形条件下，变形量分散在更多的晶粒内进行，使各晶粒的变形也比较均匀而不致产生过分的应力集中现象。此外，晶粒越细，晶界就越多，越曲折，越不利于裂纹的传播，从而使其在断裂前能承受较大的塑性变形，表现出较高的塑性和韧性。 7、何谓退火和正火？两者的特点和用途有什么不同？P53 答：退火是将钢加热到适当温度，保温一定时间，然后缓慢冷却的热处理工艺。（退火主要用于铸、锻、焊毛坯或半成品零件，作为预备热处理。退货后获得珠光体型组织。退火的主要目的：软化钢材以利于切削加工；消除内应力以防止工件变形；细化晶粒，改善组织，为零件的最终热处理做准备。）正火是将钢加热到Ac3（或Accm）以上30到50摄氏度，保持适当时间，出炉后在空气中冷却的热处理工艺。正火与退火的主要差别：前者冷却冷却速度快，得到的组织比较细小，强度和硬度也稍高些。（正火主要应用：1、对力学性能要求不高的结构、零件，可用正火作为最终热处理，以提高其强度硬度和韧性。2、对低、中

常见的热处理方法

常见的热处理方法、目的和工序位置的安排 由于热处理工序安排对车削类工艺影响较大，更重要的是往往由于热处理工序安排颠倒，使工件无法继续加工，而且所产生的废品往往是无法挽回的。为此对热处理工序的安排要加以了解，并引起重视。 下面将常见的热处理方法、目的和工序位置的安排分别介绍如下： 一、预备热处理 预备热处理包括退火、正火、调质和时效等。这类热处理的目的是改善加工性能，消除内应力和为最终热处理做好组织准备。退火、正火、调质工序多数在粗加工前后，时效处理一般安排在粗加工、半精加工以后，精加工之前。 1.退火和正火 目的是改善切削性能，消除毛坯内应力，细化晶粒，均匀组织；为以后热处理作准备。 例如：含碳量大于0.7%的碳钢和合金钢，为降低硬度便于切削加工采用退火处理； 含碳量低于0.3%的低碳钢和低合金钢，为避免硬度过低切削时粘刀，而采用正火适当提高硬度。 一般用于锻件、铸件和焊接件。退火一般安排在毛坯制造之后，粗加工之前进行。2.调质 目的是使材料获得较好的强度、塑性和韧性等方面的综合机械性能，并为以后热处理作准备。 用于各种中碳结构钢和中碳合金钢。调质一般安排在粗加工之后，半精加工之前。 调质是最常用的热处理工艺。大部分的零件都是通过调质处理来提高材料的综合机械性能，即提高拉伸强度、屈服强度、断面收缩率、延伸率、冲击功。调质处理能大大提高材料的拉伸和屈服强度，提高屈强比和冲击功，使材料具有强度和塑韧性的良好配合。由于屈服强度、疲劳强度、冲击强度的提高，在零件设计时就可以采用更小的材料截面，从而减少机械设备的整体重量，节省零件占用空问和能量消耗。因此在某些场合为了减少机械空间和机械重量在设计过程中要有意识地利用调质工艺。 需要强调的是，一般来讲调质钢应该为中碳钢( C = 0．3％～0．6％)；碳钢中像30、 35、40、45、50等钢种则既可以调质处理又可以正回火使用；而对高碳钢和低碳钢则 不宜采用调质工艺 调质过程是淬火加高温回火。首先需要将零件加热到材料的Acl点以上30～50℃ (800．950℃)，保温一定时间，然后在油中或水中冷却。冷却后立即入炉进行回火(500～650℃)，以降低淬火应力、调整组织成份，进而达到机械性能要求。而回火温度的制定是根据硬度或性能高低而定的，硬度和强度越高，回火温度越低。调质工序后的任何高于回火温度的加热，都将降低已达到的强度。 选择调质处理时应特别注意以下几点： (1)图纸中应明确要求 应明确写明“调质”。若只写“热处理…H B”外协厂家可能采用其他热处理工艺，比如正回火达到所要求的硬度。而正回火所达到的同样硬度的材料其屈服强度和冲击功会非常低。实际工作中曾发生过地脚螺栓使用时发生早期断裂的事故就是由此导致的。 (2)调质的硬度和硬度范围 要按材料标准选择调质的硬度和硬度范围。这一方面有利于工厂配炉生产，另一方面过窄的硬度范围要求在实际生产中根本无法满足。

2017热处理工艺复习题

2017热处理工艺复习题 一、 填空题 1.钢的热处理工艺由 加热 、 保温 、 冷却 三个阶段所组成。 2.热处理工艺基本参数： 加热温度、气氛、冷却方法、热源 。 3.钢完全退火的正常温度范围是 Ac3以上20~30℃ ，它只适应于亚共析 钢。 4.球化退火的主要目的是 ，它主要适用于 钢。 5.钢的正常淬火温度范围，对亚共析钢是 ，对过共析钢 是 。 6.当钢中发生奥氏体向马氏体的转变时，原奥氏体中碳含量越高，则M S 点越 ，转变 后的残余奥氏体量就越 。 7.改变钢整体组织的热处理工艺有 、 、 、 四种。 8.淬火钢进行回火的目的是 ，回火温度越高，钢 的强度与硬度越 。 9.化学热处理的基本过程包括 、 、 等三个阶段。 10.欲消除过共析钢中大量的网状渗碳体应采用 ，欲消除铸件中枝晶 偏析应采用 。 11.低碳钢为了便于切削，常预先进行 处理；高碳钢为了便于 切削，常预先进行 处理； 12.感应加热表面淬火，按电流频率的不同，可分为 、 、和 三种。而且感应加热电流频率越高，淬硬层越 。 13.钢的淬透性主要取决于————————————，马氏体的硬度主要取决于————————————，钢的 表层淬火，只能改变表层的————————————，而化学热处理既能改变表层的————————————，又能 改变表层的————————————。 14.钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的淬透性。淬透层通 常以 的深度来表示。 15. 中温回火主要用于处理__ ____零件，回火后得到 组织。

16.45钢正火后渗碳体呈状，调质处理后渗碳体 呈状。 17.形变热处理是将塑性变形的强化与热处理时 的强化结合，使成型工艺与获得最终性能统一起来的一种综合工艺。 二、单选题 1.电阻炉空载功率小，说明炉子热损失： A）小；B）大；C）厉害；D）可忽略不计。 2.检测氮碳共渗零件的硬度时应选用：A）洛式硬度计；B）维氏硬度计；C）布氏硬度计； D）肖氏硬度计。 3.可控气氛炉渗碳时排出的废气：A）必须燃烧后排放；B）不燃烧直接排放；C）通入水中排 放； D）通入碱水中排放。 4.在生产中，用来消除过共析钢中的网状渗碳体最常用的热处理工艺是：A）完全退火； B）正火；C）不完全退火；D）回火。 5.气体渗氮的主要缺点是：A）周期太长；B）劳动强度大；C）硬度低；D）渗层浅。 6.镗床主轴通常采用38CrMoA1钢进行：A）氮碳共渗；B）渗碳；C）渗氮；D）渗硫。 7.确定碳钢淬火加热温度的基本依据是：A）Fe-Fe C相图；B）“C”曲线；C）“CCT”曲线； 3 D）淬透性曲线图。 8.为获得良好的综合力学性能，38CrMoAl钢制造的氮化件预先热处理应采用：A）退火；B） 正火；C）调质；D）渗碳。 9.高速钢淬火冷却时，常常在580～600℃停留10～15分钟，然后在空气中冷却，这种操作 方法叫做：A）双介质淬火；B）等温淬火；C）分级淬火；D）亚温淬火。 10.某零件调质处理以后其硬度偏低，补救的措施是：A）重新淬火后，选用低一点的温度回火； B）再一次回火，回火温度降低一点；C）重新淬火后，选用高一点的温度回火；D）再一次回火，回火温度提高一点。 11.钢感应加热表面淬火的淬硬层深度，主要取决于：A）钢的含碳量；B）冷却介质的冷却能 力；C）感应电流频率；D）感应电流电压。 12.为增加T12钢的强韧性，希望控制淬火马氏体的含碳量，减少孪晶马氏体的相对量及获得

金属工艺学试题库

金属工艺学综合练习（一） 1、目前现代制造机械最主要的材料是。 A、金属材料 B、塑料 C、高分子材料 D、有色金属 2、将淬火钢重新加热到A C1以下某个温度，保温后冷却的热处理工艺称为。 A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火 3、钢的分类有按化学成分、用途、质量和脱氧程度等方法来划分，其中优质钢是按分类方法所分类出来的。 A、化学成分 B、用途 C、质量 D、脱氧程度 4、是一种以金属为基础，加入其他金属或非金属，经过熔炼或烧结制成的具有金属特性的材料。 A、碳素钢 B、灰铸铁 C、合金 D、黄铜 5、将钢加热到A C3以上30-50℃（亚共析钢）或A C cm以上30-50℃（过共析钢），保温后在空气中冷却的热处理工艺叫做。 A、退火 B、正火 C、淬火 D、回火 6、金属材料的主要力学性能有：、塑性、硬度、韧性、疲劳强度等。 A、强度 B、导热性 C、延展性 D、伸长性 7、金属材料在力的作用下，抵抗塑性变形和断裂的能力我们称之为。 A、强度 B、塑性 C、硬度 D、韧性 8、金属材料在拉断前所能承受的最大应力叫做，以σb表示。 A、抗拉强度 B、疲劳强度 C、强度 D、硬度 9、在铁碳合金状态图中，表示共析线的是。 A、ACD线 B、AECF线 C、ECF线 D、PSK线 10、金属材料的一般是在硬度计上测定的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法，有时还采用维氏硬度法。 A、刚度 B、硬度 C、强度 D、塑性 11、提高零件疲劳强度的措施有：、减少应力集中、提高零件的表面质量、喷丸处理、表面热处理、控制材料的内部质量、避免内部气孔及夹杂等。 A、改善零件结构形状 B、增加杂质 C、粗化晶粒 D、加入介质 12、金属材料的物理性能主要有：、熔点、热膨胀性、导热性、导电性和磁性等。 A、密度 B、导热性 C、延展性 D、伸长性 13、金属材料的硬度一般是在硬度计上测定的。常用的有布氏硬度法和洛氏硬度法，有时还采用维氏硬度法。布氏硬度法因其压痕面积较大，其硬度值也比较稳定，测试数据重复性也好，准确度较洛氏硬度法高。由于测试过硬的材料可导致钢球变形，布氏硬度法常用于测试HB值小于450的材料，如灰铸铁、非铁合金及较软的钢材。但也因为其压痕较大，故不适用于成品检验。洛氏硬度法压痕小，可用于成品检验，但是它有测得的硬度值重复性差的缺

《金属工艺学》课程教学大纲解析

金属工艺学》课程教学大纲 一、理论教学内容 绪论金属工艺学的性质、目的和任务。机器制造过程。机械制造工业在国民经济中的地位和作用。课程教学基本要求与学习方法。 第一部分热加工 （一）金屑材料的基本知识 1．金属材料的力学性能力学性能的概念。力学性能主要指标（强度、塑性、硬度、韧性和疲劳强度）的符号、单位、物理意义与试验方法。 2．金属的晶体结构与结晶纯金属的晶体结构，纯金属的结晶过程。冷却曲线和过冷度。晶粒、晶界、晶格、晶胞、晶面的概念。晶粒大小对金属力学性能的影响。金属的同素异构转变。 3．合金的相结构与相图合金的相结构。二元合金相图的概念。 4．铁碳合金铁碳合金相图中的相、特性点和特性线。典型铁碳合金的组织转变。铁碳合金相图的应用。 5．钢的热处理热处理的基本概念。钢在加热和冷却时的组织转变。钢的退火、正火、淬火、回火的目的、工艺特点及应用。钢的表面淬火和化学热处理。 6．常用钢材含碳量和常存元素对碳钢力学性能的影响。钢的分类、牌号和用途。 （二）铸造1．铸造的实质、特点及应用范围。铸造方法分类。 2．合金铸造性能 充型能力和流动性的概念。充型能力和流动性对铸件质量的影响。影响充型能力和流动性的主要因素，提高充型能力和流动性的主要措施。 收缩的概念。铸造应力、收缩对铸件质量的影响。缩孔、缩松、变形、裂纹等铸造缺陷的形成机理和防止措施。 3．常用合金铸件及其生产灰铸铁件：灰铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。铸铁的石墨化。孕育处理。 灰铸铁件的生产特点。球墨铸铁件：球墨铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。球墨铸铁件的生产工艺和铸造工艺特点。 可锻铸铁件：可锻铸铁的分类、牌号、组织和性能特点及应用。可锻铸铁件的制造过程和铸造工艺特点。 蠕墨铸铁件和合金铸铁件。铸铁的熔炼：冲天炉的工作原理。铁水温度和化学成分的控制。铸钢件、铜合金铸件和铝合金铸件生产。 4．砂型铸造及铸造工艺规程设计铸造工艺规程设计的意义、内容及步骤。常见手工造型方法的选择。机器造型和造型生产线。铸件结构的铸造工艺性分析。铸造工艺图的制定：浇注位置和分型面的选择；铸造工艺参数（加工余量、起模斜度、铸造收缩率、铸造圆角等）的确定；型芯设计。铸造工艺图实例。 5．特种铸造熔模铸造、金属型铸造、低压铸造、压力铸造和离心铸造等特种铸造方法的工艺过程、特点及应用。 （三）锻压1．锻压的实质、特点和应用。锻压方法分类。 2金属的塑性变形金属塑性变形的实质。单晶体与多晶体的塑性变形。塑性变形对金属组织和力学性能的影响。冷变形与热变形的概念。锻造比与锻造流线。金属锻造性能的概念。 3．自由锻自由锻的特点和应用。坯料的加热和锻造温度范围。自由锻工艺规程的制定：绘制锻件图；确定变形工序；计算坯料的质量和尺寸；选定锻造设备等。