工程材料和熱處理課件

第二章工程材料和熱處理第一節(jié)概述第二節(jié)金屬材料的力學(xué)性能第三節(jié)常用的工程材料第四節(jié)鋼的熱處理第五節(jié)表面精飾第六節(jié)材料的選擇原則第二章工程材料和熱處理第一節(jié)概述1第一節(jié)概述結(jié)構(gòu)材料：工程上要求強(qiáng)度、韌性、塑性、硬度、耐磨性等力學(xué)性能的材料。功能材料：具有電、光、聲、熱、磁等功能和效應(yīng)的材料。按用途不同，分：第一節(jié)概述結(jié)構(gòu)材料：按用途不同，分：2金屬材料：黑色金屬材料有色金屬材料無機(jī)非金屬材料：陶瓷有機(jī)材料：塑料、橡膠和合成纖維高強(qiáng)度、塑性、耐腐蝕性、絕緣性，密度小按材料結(jié)合鍵的特點(diǎn)和性質(zhì)，分：金屬材料：按材料結(jié)合鍵的特點(diǎn)和性質(zhì)，分：3第二節(jié)金屬材料的力學(xué)性能一、應(yīng)力極限第二節(jié)金屬材料的力學(xué)性能一、應(yīng)力極限4

低碳鋼的應(yīng)力－應(yīng)變曲線3強(qiáng)化階段4頸縮階段比例極限屈服極限強(qiáng)度極限1線彈性階段2屈服階段頸縮屈服斷裂低碳鋼的應(yīng)力－應(yīng)變曲線3強(qiáng)化階段4頸縮階段比例極限屈服極5彈性屈服強(qiáng)化局部變形斷裂低碳鋼試樣拉伸時(shí)的各階段特征彈性屈服強(qiáng)化局部變形斷裂低碳6

在常溫下經(jīng)過塑性變形，使材料強(qiáng)度提高、塑性降低的現(xiàn)象，稱為冷作硬化。1在彈性范圍內(nèi)卸載、再加載2過彈性范圍內(nèi)卸載、再加載常用冷作硬化提高零件的強(qiáng)度。冷拔、冷擠壓、冷鐓、冷軋能得到冷作硬化的效果。永久塑性變形彈性變形在常溫下經(jīng)過塑性變形，使材料強(qiáng)度提高、塑性降低的現(xiàn)象，7在彈性階段，應(yīng)力與應(yīng)變成正比=E比例常數(shù)E=/反映材料抵抗變形的能力，是衡量剛度的指標(biāo)。注意：不同鋼種的彈性模量相差甚微。二、彈性模量E在彈性階段，應(yīng)力與應(yīng)變成正比=E二、彈性模8衡量材料塑性性能的指標(biāo)斷后伸長率斷面收縮率為塑性材料為脆性材料三、延展性碳鋼、黃銅、鋁合金等灰鑄鐵、玻璃、陶器、石料等衡量材料塑性性能的指標(biāo)斷后伸長率斷面收縮率為塑性材料為脆性材9四、彈性能和韌性能在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)變能將以勢能的形式儲(chǔ)存在材料內(nèi)部，撤去外力后又全部釋放材料在斷裂前所能吸收的能量稱為韌性能。彈性能韌性能最大彈性能最大韌性能四、彈性能和韌性能在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)變能將以勢能的10五、硬度材料表面在一個(gè)小體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力。材料硬度越高，強(qiáng)度和耐磨性越好；塑性越低。常用硬度指標(biāo)：布氏硬度()洛氏硬度()維氏硬度()各種硬度值之間可以相互折算五、硬度材料表面在一個(gè)小體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形或破11金屬材料在加工和使用過程中影響力學(xué)性能的因素含碳量的影響強(qiáng)度、硬度；塑性合金元素的影響提高改善力學(xué)性能溫度的影響強(qiáng)度、硬度；塑性熱處理工藝的影響一般規(guī)律：含量C的增加：強(qiáng)度、硬度增加脆性增大，韌性、塑性下降絕大多數(shù)鋼，低溫：強(qiáng)度、硬度增加；韌性、塑性下降金屬材料在加工和使用過程中影響力學(xué)性能的因素含碳量的影響強(qiáng)度12第三節(jié)常用的工程材料金屬材料工業(yè)用鋼

鑄鐵黑色金屬有色金屬第三節(jié)常用的工程材料金屬材料13一、黑色金屬碳鋼的分類1）含碳量（按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）低碳鋼(ωc≤0.25%)中碳鋼(0.25%≤ωc≤0.6%)高碳鋼(0.6%<ωc≤2.11%)2）鋼的品質(zhì)（按有害雜質(zhì)S、P含量）普通鋼（ωs≤0.05%;ωp≤0.045%）優(yōu)質(zhì)鋼（ωs≤0.04%;ωp≤0.04%）高級優(yōu)質(zhì)鋼（ωs≤0.03%；ωp≤0.035%）3）鋼的用途（按行業(yè)使用）結(jié)構(gòu)鋼（建筑、機(jī)械制造用）工具鋼（工具、刀具、模具等用）特殊性能鋼（防腐蝕、高溫、導(dǎo)磁等場合用）一、黑色金屬碳鋼的分類1）含碳量低碳鋼(ωc14一、黑色金屬由于鑄造特性，一般用于制造形狀復(fù)雜，難以切削加工、尺寸大的重要零件，如：大型齒輪、缸體、變速箱機(jī)架等。成本低，鑄造性好，良好的減震性；抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度。低脆性大，不宜承受沖擊載荷。常用于床身、機(jī)架、底座等零件較高的延展性和耐磨性；強(qiáng)度高于灰鑄鐵；減震性優(yōu)于鋼。多用于制造受沖擊載荷的零件鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵一、黑色金屬由于鑄造特性，一般用于制造形狀復(fù)雜，難以切15二、有色金屬銅合金良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐蝕性、延展性黃銅：銅鋅合金，可鑄可鍛，良好的機(jī)加工性青銅：除以外，所有合金的總稱鋁合金不耐磨，切削性好，鑄造性差；不產(chǎn)生電火花，用于儲(chǔ)存易燃、易爆物品的容器鈦合金密度小，高、低溫性能好，良好的耐蝕性，用于航空、造船、化工業(yè)二、有色金屬銅合金良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐蝕性、延展性16工程塑料優(yōu)點(diǎn)：密度小、質(zhì)量輕，耐腐蝕性好，易加工應(yīng)用：可用注塑、擠壓的方法制成各種形狀復(fù)雜，尺寸精確的零件橡膠以生膠為主要成分，添加各種配合劑和增強(qiáng)材料較大的彈性、良好的絕緣性、耐磨損、耐化學(xué)腐性人工合成礦物主要有剛玉（寶石）和石英2三、非金屬材料工程塑料三、非金屬材料17由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的金屬材料或非金屬材料，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行定向處理或復(fù)合得到的一種新型材料。自然界：天然復(fù)合材料如竹子、木材、骨骼等特點(diǎn)高比強(qiáng)度、高比模量抗疲勞性能好減摩、耐磨、自潤滑性能好化學(xué)穩(wěn)定性好具有其他特殊性能，如隔熱性，特殊的電、光、磁性。四、復(fù)合材料基本材料+增強(qiáng)材料由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的金屬材料或非金屬材料，18鋼的熱處理就是在固態(tài)下，通過加熱、保溫和不同的冷卻方式，改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需性能的工藝方法。第四節(jié)鋼的熱處理為什么要進(jìn)行熱處理什么是熱處理如何進(jìn)行熱處理熱處理工藝曲線示意圖鋼的熱處理就是在固態(tài)下，通過加熱、保溫和不同的冷卻方19目的1、消除毛坯中的缺陷，改善工藝性能，為切削加工或熱處理做組織和性能上的準(zhǔn)備?！蓄A(yù)先熱處理。2、提高金屬材料的力學(xué)性能，充分發(fā)揮材料的潛力，節(jié)約材料，延長零件使用壽命?！凶罱K熱處理。目的1、消除毛坯中的缺陷，改善工藝性能，為切削加工或熱處理做20熱處理的方法（按工藝方法不同分）熱處理淬火正火退火表面熱處理普通熱處理回火表面淬火化學(xué)熱處理滲碳滲氮碳氮共滲熱處理的方法（按工藝方法不同分）熱處理淬火正火退火表面熱處211.退火（燜火）將鋼件加熱到一定溫度,保溫一定時(shí)間,隨爐緩慢冷卻一、普通熱處理目的軟化工件，降低硬度——以便切削加工2)

細(xì)化晶粒,改善組織——提高力學(xué)性能3)

消除殘余應(yīng)力——防止變形開裂鑄件、鍛件、焊接件等在制造過程中將聚集殘余應(yīng)力—裂紋低溫退火1.退火（燜火）將鋼件加熱到一定溫度,保溫一定時(shí)間,222.正火目的:

2)

鑄、鍛、焊毛坯的預(yù)備熱處理1)普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理加熱溫度和保溫時(shí)間與退火相似,不同：空冷特點(diǎn)：正火冷卻速快,得到比退火后的組織更細(xì)些，從而力學(xué)性能高。2.正火目的:

2)

鑄、鍛、焊毛坯的預(yù)備熱處理1)普通233.淬火（整體淬火）將鋼件加熱到臨界溫度以上的某一溫度,經(jīng)過保溫、在冷卻介質(zhì)（水、鹽水或油）中迅速冷卻目的:提高硬度,耐磨性應(yīng)用:工具,模具,量具,滾動(dòng)軸承.注意：整體淬火后的零件會(huì)有較大的內(nèi)應(yīng)力，故淬火后必須回火3.淬火（整體淬火）將鋼件加熱到臨界溫度以上的某一溫244.回火將淬火后的零件重新加熱到臨界溫度以下某一溫度,保溫一定時(shí)間,后在空氣中或油中冷卻消除淬火后因冷卻快而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低脆性,使其具有一定韌性,防止變形,開裂,調(diào)整機(jī)械性能.回火不是獨(dú)立的工序，是淬火后必須進(jìn)行的工序目的與淬火配合使用低溫回火中溫回火高溫回火按加熱溫度不同4.回火將淬火后的零件重新加熱到臨界溫度以下某一溫25正火(空冷)退火(爐冷)回火加熱保溫

淬火時(shí)間溫度普通熱處理曲線圖正火(空冷)退火(爐冷)回火加熱保溫淬火時(shí)間溫度普通熱處理26二、表面熱處理1.表面淬火應(yīng)用：表面硬度高、內(nèi)部韌性大的零件，如機(jī)床主軸、齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸通過快速加熱和立即淬火冷卻，表面層淬透到一定深度而中心部仍保持原狀態(tài).表面淬火（按加熱方法）：感應(yīng)加熱（高頻、中頻、低頻）火焰加熱電接觸加熱二、表面熱處理1.表面淬火應(yīng)用：表面硬度高、內(nèi)部韌性大的零27與表面淬火比：表面層不僅有組織變化，還有成分變化。2.化學(xué)熱處理將工件放在某種化學(xué)介質(zhì)中加熱,保溫,使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表面,改變工件表層的化學(xué)成分和組織滲入不同的元素，工件的性能不同：滲碳滲氮碳氮共滲與表面淬火比：表面層不僅有組織變化，還有成分變化。2.化學(xué)28滲碳將鋼件表面滲入碳原子的過程。目的:使工件表面獲得高硬度、高耐磨性；而心部仍保持一定強(qiáng)度及較高的塑性、韌性.滲氮在臨界溫度以下使活性氮原子滲入工件表面。目的：提高工件表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、耐蝕性及熱硬性。分類：氣體滲氮和離子滲氮。碳氮共滲將碳和氮同時(shí)滲入工件表層，并以滲碳為主目的：提高工件表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。常用于汽車、機(jī)床的各種齒輪、蝸輪、蝸桿和軸類零件。滲碳將鋼件表面滲入碳原子的過程。滲氮在臨界溫度以下使活性氮29第五節(jié)表面精飾表面精飾指在金屬零件表面附上一層覆蓋層，以達(dá)到防蝕、裝飾等目的。分類：電鍍化學(xué)處理涂漆第五節(jié)表面精飾表面精飾指在金屬零件表面附上一層覆蓋層，以30一、電鍍鍍鉻：適用：鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金；不宜鍍復(fù)雜零件。鍍鎳：適用：鋼、銅合金、鋁合金；不宜鍍防磁零件。可做鍍鉻層的底層和導(dǎo)電零件、彈性元件的保護(hù)層。鍍鎘：適用：儀器直接受海水作用和飽含海水蒸汽的大氣條件下的零件。鍍鋅：適用：鋼、銅合金、鋁合金。鍍銀：適用：銅合金；不宜鍍于直接與橡膠接觸的零件。一、電鍍鍍鉻：31二、化學(xué)處理金屬零件表面的化學(xué)處理方法主要有：氧化：在零件表面上形成氧化膜磷化：在零件表面上生成一層在大氣中較穩(wěn)定的磷酸鹽膜常用類型：黑色金屬的氧化與磷化鋁及鋁合金的陽極氧化銅及銅合金的氧化二、化學(xué)處理金屬零件表面的化學(xué)處理方法主要有：32三、涂漆涂漆是在金屬制品的表面上涂以清漆或磁漆的薄膜，使制品表面與外界環(huán)境中的有害物質(zhì)隔開，對制品起保護(hù)和裝飾作用。也有的是起到消光作用或絕緣作用。三、涂漆涂漆是在金屬制品的表面上涂以清漆或磁漆的薄膜，使制品33第六節(jié)材料的選擇原則材料的選擇與應(yīng)用是精密機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作中重要的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，自始至終地影響整個(gè)設(shè)計(jì)過程。使用要求工藝要求經(jīng)濟(jì)要求第六節(jié)材料的選擇原則材料的選擇與應(yīng)用是精密機(jī)械設(shè)計(jì)與制造34一、使用要求分析零件的工作條件，確定其使用性能：①受力情況：如載荷性質(zhì)（靜載、變載荷）、形式（拉壓、彎曲、扭轉(zhuǎn)、剪切）、分布（均勻分布、集中分布）與大小，應(yīng)力狀態(tài)；②工作環(huán)境：如溫度（常溫、高溫、低溫或變溫），介質(zhì)（有無腐蝕介質(zhì)、潤滑劑），摩擦性質(zhì)；③對零件尺寸和質(zhì)量的限制：一、使用要求分析零件的工作條件，確定其使用性能：35按使用要求選材的一般原則：零件的尺寸取決于強(qiáng)度，且尺寸和質(zhì)量受到某些限制—選強(qiáng)度較高的材料；剛度—彈性模量較大的材料；接觸強(qiáng)度—可進(jìn)行表面強(qiáng)化處理的材料滑動(dòng)摩擦下工作的零件—減摩性好的材料；高溫下工作的零件—耐熱材料；腐蝕性介質(zhì)工作的零件—耐腐蝕性材料；熱處理工藝按使用要求選材的一般原則：零件的尺寸取決于強(qiáng)度，且尺寸和質(zhì)量36二、工藝要求考慮（1）工藝方法（2）生產(chǎn)條件（3）毛坯的制取方法理想情況下，所選材料應(yīng)具有良好的工藝性能，即技術(shù)難度小、工藝簡單、能量消耗低、材料利用率高。二、工藝要求考慮37三、經(jīng)濟(jì)要求所謂經(jīng)濟(jì)性選材原則，不僅是指選擇價(jià)格最便宜的材料、或是生產(chǎn)成本最低的產(chǎn)品，而是綜合考慮材料對產(chǎn)品的功能與成本的影響，以達(dá)到最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益。（1）材料本身的相對價(jià)格。（2）材料的加工費(fèi)用。（3）材料的利用率。（4）節(jié)約稀有材料、材料的供應(yīng)狀況。三、經(jīng)濟(jì)要求所謂經(jīng)濟(jì)性選材原則，不僅是指選擇價(jià)格最便宜的材38本章結(jié)束本章結(jié)束39第二章工程材料和熱處理第一節(jié)概述第二節(jié)金屬材料的力學(xué)性能第三節(jié)常用的工程材料第四節(jié)鋼的熱處理第五節(jié)表面精飾第六節(jié)材料的選擇原則第二章工程材料和熱處理第一節(jié)概述40第一節(jié)概述結(jié)構(gòu)材料：工程上要求強(qiáng)度、韌性、塑性、硬度、耐磨性等力學(xué)性能的材料。功能材料：具有電、光、聲、熱、磁等功能和效應(yīng)的材料。按用途不同，分：第一節(jié)概述結(jié)構(gòu)材料：按用途不同，分：41金屬材料：黑色金屬材料有色金屬材料無機(jī)非金屬材料：陶瓷有機(jī)材料：塑料、橡膠和合成纖維高強(qiáng)度、塑性、耐腐蝕性、絕緣性，密度小按材料結(jié)合鍵的特點(diǎn)和性質(zhì)，分：金屬材料：按材料結(jié)合鍵的特點(diǎn)和性質(zhì)，分：42第二節(jié)金屬材料的力學(xué)性能一、應(yīng)力極限第二節(jié)金屬材料的力學(xué)性能一、應(yīng)力極限43

低碳鋼的應(yīng)力－應(yīng)變曲線3強(qiáng)化階段4頸縮階段比例極限屈服極限強(qiáng)度極限1線彈性階段2屈服階段頸縮屈服斷裂低碳鋼的應(yīng)力－應(yīng)變曲線3強(qiáng)化階段4頸縮階段比例極限屈服極44彈性屈服強(qiáng)化局部變形斷裂低碳鋼試樣拉伸時(shí)的各階段特征彈性屈服強(qiáng)化局部變形斷裂低碳45

在常溫下經(jīng)過塑性變形，使材料強(qiáng)度提高、塑性降低的現(xiàn)象，稱為冷作硬化。1在彈性范圍內(nèi)卸載、再加載2過彈性范圍內(nèi)卸載、再加載常用冷作硬化提高零件的強(qiáng)度。冷拔、冷擠壓、冷鐓、冷軋能得到冷作硬化的效果。永久塑性變形彈性變形在常溫下經(jīng)過塑性變形，使材料強(qiáng)度提高、塑性降低的現(xiàn)象，46在彈性階段，應(yīng)力與應(yīng)變成正比=E比例常數(shù)E=/反映材料抵抗變形的能力，是衡量剛度的指標(biāo)。注意：不同鋼種的彈性模量相差甚微。二、彈性模量E在彈性階段，應(yīng)力與應(yīng)變成正比=E二、彈性模47衡量材料塑性性能的指標(biāo)斷后伸長率斷面收縮率為塑性材料為脆性材料三、延展性碳鋼、黃銅、鋁合金等灰鑄鐵、玻璃、陶器、石料等衡量材料塑性性能的指標(biāo)斷后伸長率斷面收縮率為塑性材料為脆性材48四、彈性能和韌性能在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)變能將以勢能的形式儲(chǔ)存在材料內(nèi)部，撤去外力后又全部釋放材料在斷裂前所能吸收的能量稱為韌性能。彈性能韌性能最大彈性能最大韌性能四、彈性能和韌性能在彈性變形范圍內(nèi)，應(yīng)變能將以勢能的49五、硬度材料表面在一個(gè)小體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形或破壞的能力。材料硬度越高，強(qiáng)度和耐磨性越好；塑性越低。常用硬度指標(biāo)：布氏硬度()洛氏硬度()維氏硬度()各種硬度值之間可以相互折算五、硬度材料表面在一個(gè)小體積范圍內(nèi)抵抗彈性變形、塑性變形或破50金屬材料在加工和使用過程中影響力學(xué)性能的因素含碳量的影響強(qiáng)度、硬度；塑性合金元素的影響提高改善力學(xué)性能溫度的影響強(qiáng)度、硬度；塑性熱處理工藝的影響一般規(guī)律：含量C的增加：強(qiáng)度、硬度增加脆性增大，韌性、塑性下降絕大多數(shù)鋼，低溫：強(qiáng)度、硬度增加；韌性、塑性下降金屬材料在加工和使用過程中影響力學(xué)性能的因素含碳量的影響強(qiáng)度51第三節(jié)常用的工程材料金屬材料工業(yè)用鋼

鑄鐵黑色金屬有色金屬第三節(jié)常用的工程材料金屬材料52一、黑色金屬碳鋼的分類1）含碳量（按碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）低碳鋼(ωc≤0.25%)中碳鋼(0.25%≤ωc≤0.6%)高碳鋼(0.6%<ωc≤2.11%)2）鋼的品質(zhì)（按有害雜質(zhì)S、P含量）普通鋼（ωs≤0.05%;ωp≤0.045%）優(yōu)質(zhì)鋼（ωs≤0.04%;ωp≤0.04%）高級優(yōu)質(zhì)鋼（ωs≤0.03%；ωp≤0.035%）3）鋼的用途（按行業(yè)使用）結(jié)構(gòu)鋼（建筑、機(jī)械制造用）工具鋼（工具、刀具、模具等用）特殊性能鋼（防腐蝕、高溫、導(dǎo)磁等場合用）一、黑色金屬碳鋼的分類1）含碳量低碳鋼(ωc53一、黑色金屬由于鑄造特性，一般用于制造形狀復(fù)雜，難以切削加工、尺寸大的重要零件，如：大型齒輪、缸體、變速箱機(jī)架等。成本低，鑄造性好，良好的減震性；抗壓強(qiáng)度高、抗拉強(qiáng)度。低脆性大，不宜承受沖擊載荷。常用于床身、機(jī)架、底座等零件較高的延展性和耐磨性；強(qiáng)度高于灰鑄鐵；減震性優(yōu)于鋼。多用于制造受沖擊載荷的零件鑄鋼灰鑄鐵球墨鑄鐵一、黑色金屬由于鑄造特性，一般用于制造形狀復(fù)雜，難以切54二、有色金屬銅合金良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐蝕性、延展性黃銅：銅鋅合金，可鑄可鍛，良好的機(jī)加工性青銅：除以外，所有合金的總稱鋁合金不耐磨，切削性好，鑄造性差；不產(chǎn)生電火花，用于儲(chǔ)存易燃、易爆物品的容器鈦合金密度小，高、低溫性能好，良好的耐蝕性，用于航空、造船、化工業(yè)二、有色金屬銅合金良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、耐蝕性、延展性55工程塑料優(yōu)點(diǎn)：密度小、質(zhì)量輕，耐腐蝕性好，易加工應(yīng)用：可用注塑、擠壓的方法制成各種形狀復(fù)雜，尺寸精確的零件橡膠以生膠為主要成分，添加各種配合劑和增強(qiáng)材料較大的彈性、良好的絕緣性、耐磨損、耐化學(xué)腐性人工合成礦物主要有剛玉（寶石）和石英2三、非金屬材料工程塑料三、非金屬材料56由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的金屬材料或非金屬材料，按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行定向處理或復(fù)合得到的一種新型材料。自然界：天然復(fù)合材料如竹子、木材、骨骼等特點(diǎn)高比強(qiáng)度、高比模量抗疲勞性能好減摩、耐磨、自潤滑性能好化學(xué)穩(wěn)定性好具有其他特殊性能，如隔熱性，特殊的電、光、磁性。四、復(fù)合材料基本材料+增強(qiáng)材料由兩種或兩種以上性質(zhì)不同的金屬材料或非金屬材料，57鋼的熱處理就是在固態(tài)下，通過加熱、保溫和不同的冷卻方式，改變鋼的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)，從而獲得所需性能的工藝方法。第四節(jié)鋼的熱處理為什么要進(jìn)行熱處理什么是熱處理如何進(jìn)行熱處理熱處理工藝曲線示意圖鋼的熱處理就是在固態(tài)下，通過加熱、保溫和不同的冷卻方58目的1、消除毛坯中的缺陷，改善工藝性能，為切削加工或熱處理做組織和性能上的準(zhǔn)備。—叫預(yù)先熱處理。2、提高金屬材料的力學(xué)性能，充分發(fā)揮材料的潛力，節(jié)約材料，延長零件使用壽命?！凶罱K熱處理。目的1、消除毛坯中的缺陷，改善工藝性能，為切削加工或熱處理做59熱處理的方法（按工藝方法不同分）熱處理淬火正火退火表面熱處理普通熱處理回火表面淬火化學(xué)熱處理滲碳滲氮碳氮共滲熱處理的方法（按工藝方法不同分）熱處理淬火正火退火表面熱處601.退火（燜火）將鋼件加熱到一定溫度,保溫一定時(shí)間,隨爐緩慢冷卻一、普通熱處理目的軟化工件，降低硬度——以便切削加工2)

細(xì)化晶粒,改善組織——提高力學(xué)性能3)

消除殘余應(yīng)力——防止變形開裂鑄件、鍛件、焊接件等在制造過程中將聚集殘余應(yīng)力—裂紋低溫退火1.退火（燜火）將鋼件加熱到一定溫度,保溫一定時(shí)間,612.正火目的:

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鑄、鍛、焊毛坯的預(yù)備熱處理1)普通結(jié)構(gòu)零件的最終熱處理加熱溫度和保溫時(shí)間與退火相似,不同：空冷特點(diǎn)：正火冷卻速快,得到比退火后的組織更細(xì)些，從而力學(xué)性能高。2.正火目的:

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鑄、鍛、焊毛坯的預(yù)備熱處理1)普通623.淬火（整體淬火）將鋼件加熱到臨界溫度以上的某一溫度,經(jīng)過保溫、在冷卻介質(zhì)（水、鹽水或油）中迅速冷卻目的:提高硬度,耐磨性應(yīng)用:工具,模具,量具,滾動(dòng)軸承.注意：整體淬火后的零件會(huì)有較大的內(nèi)應(yīng)力，故淬火后必須回火3.淬火（整體淬火）將鋼件加熱到臨界溫度以上的某一溫634.回火將淬火后的零件重新加熱到臨界溫度以下某一溫度,保溫一定時(shí)間,后在空氣中或油中冷卻消除淬火后因冷卻快而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力,降低脆性,使其具有一定韌性,防止變形,開裂,調(diào)整機(jī)械性能.回火不是獨(dú)立的工序，是淬火后必須進(jìn)行的工序目的與淬火配合使用低溫回火中溫回火高溫回火按加熱溫度不同4.回火將淬火后的零件重新加熱到臨界溫度以下某一溫64正火(空冷)退火(爐冷)回火加熱保溫

淬火時(shí)間溫度普通熱處理曲線圖正火(空冷)退火(爐冷)回火加熱保溫淬火時(shí)間溫度普通熱處理65二、表面熱處理1.表面淬火應(yīng)用：表面硬度高、內(nèi)部韌性大的零件，如機(jī)床主軸、齒輪、發(fā)動(dòng)機(jī)主軸通過快速加熱和立即淬火冷卻，表面層淬透到一定深度而中心部仍保持原狀態(tài).表面淬火（按加熱方法）：感應(yīng)加熱（高頻、中頻、低頻）火焰加熱電接觸加熱二、表面熱處理1.表面淬火應(yīng)用：表面硬度高、內(nèi)部韌性大的零66與表面淬火比：表面層不僅有組織變化，還有成分變化。2.化學(xué)熱處理將工件放在某種化學(xué)介質(zhì)中加熱,保溫,使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表面,改變工件表層的化學(xué)成分和組織滲入不同的元素，工件的性能不同：滲碳滲氮碳氮共滲與表面淬火比：表面層不僅有組織變化，還有成分變化。2.化學(xué)67滲碳將鋼件表面滲入碳原子的過程。目的:使工件表面獲得高硬度、高耐磨性；而心部仍保持一定強(qiáng)度及較高的塑性、韌性.滲氮在臨界溫度以下使活性氮原子滲入工件表面。目的：提高工件表面硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度、耐蝕性及熱硬性。分類：氣體滲氮和離子滲氮。碳氮共滲將碳和氮同時(shí)滲入工件表層，并以滲碳為主目的：提高工件表面硬度、耐磨性和疲勞強(qiáng)度。常用于汽車、機(jī)床的各種齒輪、蝸輪、蝸桿和軸類零件。滲碳將鋼件表面滲入碳原子的過程。滲氮在臨界溫度以下使活性氮68第五節(jié)表面精飾表面精飾指在金屬零件表面附上一層覆蓋層，以達(dá)到防蝕、裝飾等目的。分類：電鍍化學(xué)處理涂漆第五節(jié)表面精飾表面精飾指在金屬零件表面附上一層覆蓋層，以69一、電鍍鍍鉻：適用：鋼、銅及銅合金、鋁及鋁合金；不宜鍍復(fù)雜零件。鍍鎳：適用：鋼、銅合金、鋁合金；不宜鍍防磁零件?？勺鲥冦t層的底層和導(dǎo)電零件、彈性元件的保護(hù)層。鍍鎘：適用：儀