《金屬材料與熱處理（第8版）》中職全套教學(xué)課件

金屬材料與熱處理（第8版）緒論第1章金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶第2章金屬材料的性能第3章鐵碳合金第4章非合金鋼第5章鋼的熱處理第6章低合金鋼與合金鋼第7章鑄鐵第8章有色金屬與硬質(zhì)合金第9章國外金屬材料牌號及新型工程材料簡介全套可編輯PPT課件緒論一、金屬材料的發(fā)展歷程及其在現(xiàn)代工業(yè)中的地位材料發(fā)展經(jīng)歷的七個時代后母戊鼎越王勾踐劍電子顯微鏡及金屬顯微組織金屬材料在現(xiàn)代化建設(shè)中的應(yīng)用二、學(xué)習(xí)本課程的目的

作為一名技術(shù)工人，從手中的工具到加工的零件，我們每天都要與各種各樣的金屬材料打交道，為了能夠正確地認識和使用金屬材料，合理地確定不同金屬材料的加工方法，充分發(fā)揮它們的作用，我們就必須比較深入地學(xué)習(xí)有關(guān)金屬材料的知識。金屬材料與熱處理正是這樣一門研究金屬材料的成分、熱處理與金屬材料的性能間的關(guān)系和變化規(guī)律的學(xué)科。三、本課程的特點及學(xué)習(xí)方法金屬材料的成分、熱處理與性能的關(guān)系第一章金屬的結(jié)構(gòu)與結(jié)晶

§1-1金屬的晶體結(jié)構(gòu)一、晶體與非晶體晶體與非晶體的對比二、金屬的晶格類型金屬的晶格類型是指金屬中原子排列的規(guī)律。晶格是由許多形狀、大小相同的小幾何單元重復(fù)堆積而成的。我們把其中能夠完整地反映晶體晶格特征的最小幾何單元稱為晶胞。金屬中原子的排列情況絕大多數(shù)（約占85%）金屬屬于三種簡單晶格類型。常見的三種金屬晶格類型三、單晶體與多晶體只由一個晶粒組成的晶體稱為單晶體。多晶體是由很多大小、外形和晶格排列方向均不相同的小晶體組成的，小晶體稱為晶粒，晶粒間交界的地方稱為晶界。單晶體多晶體四、晶體的缺陷常見的晶體缺陷及影響續(xù)表結(jié)晶是金屬從高溫液體狀態(tài)冷卻凝固為原子有序排列的固體狀態(tài)的過程?！?-2純金屬的結(jié)晶*一、純金屬的結(jié)晶過程結(jié)晶時的冷卻曲線及過冷度示意圖金屬的結(jié)晶過程由晶核的產(chǎn)生(形核)和生成枝晶(長大)兩個基本過程組成，并且這兩個過程是同時進行的。金屬結(jié)晶過程示意圖二、晶粒大小對金屬材料的影響從圖中不難看出，形核率越高，長大速率相對增長較慢，則結(jié)晶后的晶粒越細，因而在生產(chǎn)中一般通過提高形核率并控制晶粒長大速率的方法來細化晶粒。核率、長大速率與過冷度的關(guān)系1.增加過冷度金屬結(jié)晶過程中過冷度越大，晶粒越細。2.變質(zhì)處理即在澆注前向液態(tài)金屬中加入一些細小的變質(zhì)劑，以提高形核率。3.振動處理金屬在結(jié)晶時，對液態(tài)金屬采取機械振動、超聲波振動和電磁振動等措施，使生長中的枝晶破碎而細化，破碎的枝晶還可作為結(jié)晶核心，從而達到提高形核率、阻礙晶粒長大的雙重目的，以細化晶粒。三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變在固態(tài)下，金屬隨溫度的改變由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象，稱為金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變。純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變冷卻曲線純鐵同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變示意圖§1-3觀察結(jié)晶過程（試驗）第二章金屬材料的性能§2-1金屬材料的損壞與塑性變形機械零件常見的損壞形式塑性變形也有有益的一面，可以作為零件成形和強化的重要手段。工業(yè)上使用的許多金屬產(chǎn)品一般都是先澆注成鑄錠后，再經(jīng)過壓力加工制成的。壓力加工方法示意圖a)軋制b)擠壓c)冷拔d)鍛壓e)冷沖壓一、與變形相關(guān)的概念載荷根據(jù)載荷作用性質(zhì)的不同，載荷可分為靜載荷、沖擊載荷和交變載荷三種。(1)靜載荷指大小不變或變化過程緩慢的載荷。(2)沖擊載荷指在短時間內(nèi)以較高速度作用于零件上的載荷。(3)交變載荷指大小、方向或大小和方向隨時間發(fā)生周期性變化的載荷。根據(jù)載荷作用形式不同，載荷又可分為拉伸載荷、壓縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷和扭轉(zhuǎn)載荷等。a)拉伸載荷b)壓縮載荷c)彎曲載荷d)剪切載荷e)扭轉(zhuǎn)載荷2.內(nèi)力工件或材料在受到外部載荷作用時，為使其不變形，在材料內(nèi)部產(chǎn)生的一種與外力相對抗的力，稱為內(nèi)力。3.應(yīng)力在假設(shè)作用在零件橫截面上的內(nèi)力大小是均勻分布的情況下，采用橫截面單位面積上的內(nèi)力——應(yīng)力來加以判定。材料受拉伸或壓縮載荷作用時，其應(yīng)力按下式計算:二、金屬的變形1.晶粒位向的影響多晶體中各個晶粒的位向不同，在外力作用下，當處于有利于滑移位置的晶粒要進行滑移時，必然受到周圍位向不同的其他晶粒的約束，使滑移的阻力增加，從而提高了塑性變形的抗力。同時，多晶體各晶粒在塑性變形時受到周圍位向不同的晶粒與晶界的影響，使多晶體的塑性變形呈逐步擴展和不均勻的形式，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。2.晶界的作用晶界處原子排列比較紊亂，阻礙位錯的移動，因而阻礙了滑移。很顯然，晶界越多，則晶體的塑性變形抗力越大。3.晶粒大小的影響在一定體積的晶體內(nèi)，晶粒的數(shù)目越多，晶界就越多，晶粒就越細，并且不同位向的晶粒也越多，因而塑性變形抗力也越大。細晶粒的多晶體不僅強度較高，而且塑性和韌性也較好，故生產(chǎn)中總是盡可能地細化晶粒。三、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化冷塑性變形除了使晶粒的外形發(fā)生變化外，還會使晶粒內(nèi)部的位錯密度增加，晶格畸變加劇，從而使金屬隨著變形量的增加，其強度、硬度提高，而塑性、韌性下降，這種現(xiàn)象稱為形變強化或加工硬化。塑性變形后的金屬組織§2-2金屬材料的力學(xué)性能一、強度金屬在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力稱為強度。抗拉強度是通過拉伸試驗測定的。拉伸試驗機1.拉伸試樣拉伸試樣的截面可以為圓形、矩形、多邊形等，在國家標準)中規(guī)定了試樣的形狀、尺寸及加工要求等。圓形拉伸試樣a)拉伸前b)拉伸后2.力—伸長曲線拉伸試驗中，依據(jù)拉力F與伸長量ΔL之間的關(guān)系在直角坐標系中繪出的曲線，稱為力—伸長曲線。低碳鋼的力-伸長曲線3.強度指標(1)屈服強度

屈服強度是當金屬材料呈現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，材料發(fā)生塑性變形而力不增加的應(yīng)力點。(2)抗拉強度Rm材料在斷裂前所能承受的最大力的應(yīng)力稱為抗拉強度。二、塑性材料受力后在斷裂之前產(chǎn)生塑性變形的能力稱為塑性。1.斷后伸長率A斷后伸長率是試樣拉斷后，標距的伸長量與原始標距之比的百分率。2.斷面收縮率Z斷面收縮率是試樣拉斷后，頸縮處面積變化量與原始橫截面面積之比的百分率。三、硬度材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力稱為硬度。它是衡量材料軟硬程度的指標。硬度越高，材料的耐磨性越好。通常，硬度是通過在專用的硬度試驗機上試驗測得的。硬度計a)布氏硬度計b)洛氏硬度計c)維氏硬度計1.布氏硬度(1)布氏硬度的測試原理布氏硬度的測試原理(2)布氏硬度的表示方法布氏硬度用硬度值、硬度符號、壓頭直徑、試驗力及保持時間表示。當保持時間為10~15s時可不標。(3)布氏硬度的應(yīng)用范圍及優(yōu)缺點布氏硬度試驗的壓痕直徑較大，能較準確地反映材料的平均性能。由于強度和硬度間有一定的近似比例關(guān)系，因而在生產(chǎn)中較為常用。但由于測壓痕直徑費時費力，而且不適于測高硬度材料，壓痕較大，所以只適宜對毛坯和半成品進行測試，而不宜對成品及薄壁零件進行測試。2.洛氏硬度(1)洛氏硬度的測試原理常用的洛氏硬度標尺有A、B、C三種，其中C標尺應(yīng)用最廣。常用的三種洛氏硬度標尺的試驗條件和適用范圍洛氏硬度的測試原理(2)洛氏硬度的表示方法符號HR前面的數(shù)字表示硬度值，后面的字母表示不同洛氏硬度標尺。(3)洛氏硬度試驗法的優(yōu)缺點洛氏硬度試驗操作簡單、迅速，可直接從表盤上讀出硬度值;壓痕直徑很小，可以測量成品及較薄工件;測試的硬度值范圍較大，可測從很軟到很硬的金屬材料，所以在生產(chǎn)中廣為應(yīng)用，其中HRC的應(yīng)用尤為廣泛。但由于壓痕小，當材料組織不均勻時，測量值的代表性差，一般需在不同的部位測試幾次，取讀數(shù)的平均值代表材料的硬度。四、沖擊韌性金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力稱為沖擊韌性。材料的沖擊韌性用夏比擺錘沖擊試驗來測定。夏比擺錘沖擊試驗機沖擊試樣a)U型缺口沖擊試樣b)v型缺口沖擊試樣c)無缺口沖擊試樣*五、疲勞強度金屬材料抵抗交變載荷作用而不產(chǎn)生破壞的能力稱為疲勞強度。將材料制成試樣，對其施加交變應(yīng)力，觀察交變應(yīng)力R

與試樣斷裂前的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N

的關(guān)系。如果將交變應(yīng)力R和N的對應(yīng)關(guān)系繪制成圖，就得到R—N

曲線，也稱為疲勞曲線。交變應(yīng)力疲勞曲線現(xiàn)將本節(jié)介紹的常用的力學(xué)性能指標及其含義總結(jié)于表。常用的力學(xué)性能指標及其含義§2-3金屬材料的物理性能與化學(xué)性能一、物理性能1.密度密度是指在一定溫度下單位體積物質(zhì)的質(zhì)量。2.熔點熔點是材料從固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)的溫度，金屬等晶體材料一般具有固定的熔點，而高分子材料等非晶體材料一般沒有固定的熔點。3.導(dǎo)電性傳導(dǎo)電流的能力稱為導(dǎo)電性，用電阻率來衡量。4.導(dǎo)熱性導(dǎo)熱性通常用熱導(dǎo)率來衡量。5.熱膨脹性金屬材料隨著溫度變化而膨脹、收縮的特性稱為熱膨脹性，其大小可用線膨脹系數(shù)衡量。6.磁性金屬材料在磁場中被磁化的性能稱為磁性。根據(jù)磁化程度的不同，金屬材料分為:(1)鐵磁性材料(2)順磁性材料(3)抗磁性材料二、化學(xué)性能1.耐腐蝕性金屬材料在常溫下抵抗氧、水及其他化學(xué)物質(zhì)腐蝕破壞的能力稱為耐腐蝕性。金屬材料的腐蝕2.高溫抗氧化性在高溫下金屬材料易與氧結(jié)合，形成氧化皮，造成金屬的損耗和浪費，因此高溫下使用的零件，要求材料具有高溫抗氧化的能力?！?-4金屬材料的工藝性能金屬材料的一般加工過程金屬材料的工藝性能是金屬材料對不同加工工藝方法的適應(yīng)能力，包括鑄造性能、鍛壓性能、焊接性能、切削加工性能和熱處理性能等。一、鑄造性能鑄造性能是鑄造成形過程中獲得外形準確、內(nèi)部無明顯缺陷鑄件的能力。鑄造成形過程1.流動性熔融金屬的流動能力稱為流動性。2.收縮性鑄造合金由液態(tài)凝固和冷卻至室溫的過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象稱為收縮性，其大小可用收縮率衡量。3.偏析傾向金屬凝固后，內(nèi)部化學(xué)成分和組織不均勻的現(xiàn)象稱為偏析。二、鍛壓性能用鍛壓成形方法獲得優(yōu)良鍛件的難易程度稱為鍛壓性能。化學(xué)成分會影響金屬的鍛壓性能，純金屬的鍛壓性能優(yōu)于一般合金。鐵碳合金中，含碳量(碳的質(zhì)量分數(shù))越低，鍛壓性能越好;合金鋼中，合金元素的種類和含量越多，鍛壓性能越差，如鋼中的硫會降低鍛壓性能。金屬組織的形式也會影響其鍛壓性能。鍛件三、焊接性能焊接性能是金屬材料對焊接加工)的適應(yīng)性，即在一定的焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。對碳素鋼和低合金鋼而言，焊接性能主要與其化學(xué)成分有關(guān)(其中碳的影響最大)，如低碳鋼具有良好的焊接性能，而高碳鋼和鑄鐵的焊接性能則較差。焊接加工四、切削加工性能切削材料的難易程度稱為材料的切削加工性能。影響切削加工性能的因素主要有化學(xué)成分、組織狀態(tài)、硬度、韌性、導(dǎo)熱性及形變強化等。一般認為材料具有適當硬度和一定脆性時，其切削加工性能較好，如灰鑄鐵比鋼的切削加工性能好。切削塑性金屬材料時，工件在加工表面層的硬度明顯提高而塑性下降的現(xiàn)象稱為表面加工硬化。此時在加工表面受刀具擠壓產(chǎn)生的塑性變形部分不能恢復(fù)，因而產(chǎn)生的變形抗力較大，表面形變強化。當以較小的切削深度再次切削時，刀具不易切入，并使刀具易磨損，而且在加工表面硬化層常常伴有裂紋，使表面粗糙度值增大，疲勞強度下降。因此，應(yīng)盡量設(shè)法消除這種現(xiàn)象。五、熱處理性能熱處理是改善鋼切削加工性能的重要途徑，也是改善材料力學(xué)性能的重要途徑。熱處理性能包括淬透性、淬硬性、過熱敏感性、變形開裂傾向、回火脆性傾向、氧化脫碳傾向等。碳素鋼熱處理變形的程度與其含碳量有關(guān)，一般情況下，含碳量越高，變形與開裂傾向越大，而碳素鋼又比合金鋼的變形開裂傾向嚴重。鋼的淬硬性也主要取決于含碳量，含碳量高，材料的淬硬性好?！?-5力學(xué)性能試驗第三章鐵碳合金§3-1合金及其組織一、合金的基本概念1.合金合金是以一種金屬為基礎(chǔ)，加入其他金屬或非金屬，經(jīng)過熔合而獲得的具有金屬特性的材料，即合金是由兩種或兩種以上的元素所組成的金屬材料。2.組元組成合金最簡單的、最基本的、能夠獨立存在的物質(zhì)稱為組元，簡稱元。3.相合金中成分、結(jié)構(gòu)及性能相同的組成部分稱為相。4.組織合金的組織指合金中不同相之間相互組合配置的狀態(tài)。二、合金的組織根據(jù)合金中各組元之間結(jié)合方式的不同，合金的組織可分為固溶體、金屬化合物和混合物三類。合金的組織續(xù)表無論是間隙固溶體還是置換固溶體，在其形成過程中都會使溶劑晶格發(fā)生畸變，從而使合金對變形的抗力增加。這種通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬材料強度、硬度提高的現(xiàn)象稱為固溶強化。形成固溶體時的晶格畸變a)間隙固溶體b）置換固溶體§3-2鐵碳合金的基本組織與性能鋼鐵是現(xiàn)代工業(yè)中應(yīng)用最為廣泛的合金，它們均是以鐵和碳為基本組元的合金，故又稱為鐵碳合金。一、鐵素體(F)碳溶解在α—Fe中形成的間隙固溶體稱為鐵素體，用符號F表示。鐵素體的晶胞示意圖鐵素體的顯微組織二、奧氏體(A)碳溶于γ—Fe中形成的間隙固溶體稱為奧氏體，用符號A表示。

奧氏體的晶胞示意圖奧氏體的顯微組織三、滲碳體(Fe3C或Cm)滲碳體是含碳量為6.69%的鐵與碳的金屬化合物，其化學(xué)式為Fe3C。滲碳體的晶胞示意圖四、珠光體(P)珠光體是鐵素體和滲碳體的混合物，用符號P表示。珠光體的顯微組織a)光學(xué)顯微鏡觀察組織b)電子顯微鏡觀察組織五、萊氏體(Ld)萊氏體是奧氏體和滲碳體的混合物，用符號Ld表示。低溫萊氏體的顯微組織鐵碳合金基本組織的性能級特點§3-3鐵碳合金相圖鐵碳合金相圖是表示在緩慢冷卻(或緩慢加熱)條件下，不同成分的鐵碳合金的狀態(tài)或組織隨溫度變化的圖形。一、鐵碳合金相圖的組成在鐵碳合金中，鐵和碳可以形成一系列的化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等。鐵和碳形成的化合物為便于掌握和分析Fe—Fe3C相圖，將相圖上實用意義不大的部分省略，簡化后的Fe—Fe3C相圖如下。簡化后的Fe—Fe3C相圖二、Fe—Fe3C相圖中特性點、線的含義及各區(qū)域內(nèi)的組織Fe—Fe3C相圖中有七個特性點及六條特性線。1.主要特性點Fe—Fe3C相圖中的七個特性點及其溫度、含碳量和含義2.主要特性線Fe—Fe3C相圖中的六條特性線及其含義三、鐵碳合金的分類鐵碳合金的室溫組織及分類四、鐵碳合金結(jié)晶過程分析1.共析鋼圖中合金Ⅰ為含碳量0.77%的共析鋼。2.亞共析鋼圖中合金Ⅱ是含碳量為0.45%的亞共析鋼。3.過共析鋼圖中合金Ⅲ是含碳量為1.2%的過共析鋼。4.白口鑄鐵圖中合金Ⅳ是共晶白口鑄鐵，合金Ⅴ表示某一成分的亞共晶白口鑄鐵，合金Ⅵ表示某一成分的過共晶白口鑄鐵。典型合金在Fe—Fe3C相圖中的位置含碳量為0.45%的亞共析鋼的顯微組織含碳量為1.2%的過共析鋼的顯微組織共晶白口鑄鐵的顯微組織亞共晶白口鑄鐵的顯微組織過共晶白口鑄鐵的顯微組織五、鐵碳合金的成分、組織與性能的關(guān)系分析鐵碳合金的室溫組織不難發(fā)現(xiàn)，隨含碳量的增加，其組織順序為F→F+P→P→P+Fe3CⅡ→P+Fe3CⅡ+L'd→L'd→L'd+Fe3CⅠ含碳量越高，鋼的強度、硬度越高，而塑性、韌性越低，在鋼經(jīng)過熱處理后表現(xiàn)尤為明顯。對非合金鋼及低、中碳合金鋼來說，其含碳量一般不超過1.3%。六、Fe—Fe3C相圖的應(yīng)用作為選材的依據(jù)2.在鑄造生產(chǎn)中的應(yīng)用3.在鍛造工藝上的應(yīng)用4.在熱處理工藝上的應(yīng)用Fe—Fe3C相圖與鑄、鍛工藝的關(guān)系§3-4觀察鐵碳合金的平衡組織（試驗）第四章非合金鋼§4-1雜質(zhì)元素對非合金鋼性能的影響一、煉鋼過程概述1.采用不同的熱源將原料(生鐵、廢鋼等)熔化。2.采用不同的方法(如加入氧化鐵，使接觸氧化性爐氣，或通入空氣、富氧空氣甚至純氧等)使鋼液中的碳、硅、錳、磷、硫等雜質(zhì)元素氧化。3.加入造渣材料使雜質(zhì)元素的氧化生成物進入爐渣而被排除或生成氣體而逸出。4.氧化終了時，鋼液中不可避免地溶解了過多的氧，以及生成部分氧化鐵。為此，必須加脫氧劑進行脫氧，并使脫氧生成物進入爐渣而與鋼液分離。5.根據(jù)所煉鋼種的要求加入合金元素，調(diào)整成分，調(diào)整鋼液溫度，然后出鋼。二、煉鋼方法對鋼的質(zhì)量和性能的影響鋼的質(zhì)量及其性能與鋼的純凈程度(即鋼中固體及氣體夾雜物的含量)密切相關(guān)，而其純凈程度又與煉鋼方法密切相關(guān)。普通轉(zhuǎn)爐鋼的純凈程度最差，因而其力學(xué)性能特別是韌性最差。電爐鋼的純凈度最高，因而其力學(xué)性能也最好。平爐鋼的純凈程度則介于普通轉(zhuǎn)爐鋼和電爐鋼之間，其力學(xué)性能也是如此。三、脫氧方法對鋼的質(zhì)量和性能的影響煉鋼用的脫氧劑，一般有錳、硅及鋁等。在這三種脫氧劑中以錳的脫氧能力最弱，但錳脫氧的生成物MnO容易進入爐渣而被除去，因而鋼液不受沾污。硅的脫氧能力比錳強十倍左右，但其脫氧生成物SiO2不易全部進入爐渣，而部分地成夾雜物殘留在鋼中。鋁的脫氧能力更強，然而鋁的脫氧生成物Al2O3不易聚成顆粒進入渣中，因而當脫氧用鋁量較大時，就會使鋼中含有大量Al2O3的非金屬夾雜物。通常在鋼液脫氧時先加入錳鐵、硅鐵，待鋼液含氧量降低到一定程度時，再加鋁進行進一步脫氧。殘留在鋼中的脫氧產(chǎn)物，對鋼的組織和性能有明顯影響。四、雜質(zhì)元素對鋼的質(zhì)量和性能的影響1.錳錳是鋼中的有益元素，是煉鋼時用錳鐵脫氧而殘留在鋼中的。錳有很好的脫氧能力，還可以與硫形成MnS，從而消除硫的有害作用。錳作為雜質(zhì)，含量一般應(yīng)不超過0.8%。2.硅硅是鋼中的有益元素，它是作為脫氧劑而進入鋼的。硅的脫氧能力比錳還強，能提高鋼的強度及質(zhì)量。硅作為雜質(zhì)，含量一般應(yīng)不超過0.4%。3.硫硫是鋼中的有害元素，常以FeS的形式存在。鋼中含硫量必須嚴格控制，通常應(yīng)小于0.05%。4.磷磷是鋼中的有害元素，它使鋼冷脆性增大。鋼中含磷量也要嚴格控制，通常應(yīng)小于0.045%。5.氧氧通常以FeO形式或非金屬夾雜物(如A12O3、SiO2等)形式存在于鋼中。氧有使鋼呈熱脆性的作用。6.氮氮在高溫下能溶于γ-Fe或α-Fe中，急速冷卻后并不立即析出，而將在長期擱置時以細小分散的氮化物析出，從而使鋼的韌性顯著下降，導(dǎo)致工件易于脆性破壞，這種現(xiàn)象稱為時效。7.氫盡管氫在鋼中含量不多，但即使是微量氫的存在也會造成氫脆等缺陷，因而是有害元素?！?-2非合金鋼的分類一、按非合金鋼的含碳量分類1.低碳鋼含碳量≤0.25%。2.中碳鋼含碳量為0.25%~0.6%。3.高碳鋼含碳量≥0.60%。二、按非合金鋼的質(zhì)量等級分類1.普通質(zhì)量非合金鋼

2.特殊質(zhì)量非合金鋼

3.優(yōu)質(zhì)非合金鋼

三、按非合金鋼的用途分類1.碳素結(jié)構(gòu)鋼2.碳素工具鋼四、按非合金鋼冶煉時脫氧程度分類1.沸騰鋼2.鎮(zhèn)靜鋼3.特殊鎮(zhèn)靜鋼五、其他分類方法非合金鋼還可以從其他角度進行分類。例如，按專業(yè)領(lǐng)域分為鍋爐用鋼、橋梁鋼、礦用鋼等;按冶煉方法分為轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼等?！?-3非合金鋼的牌號與用途一、非合金鋼的牌號表示方法非合金鋼的牌號表示方法（摘自GB/T221—2008、GB/T5613—2014）續(xù)表二、常用非合金鋼的性能和用途1.碳素結(jié)構(gòu)鋼碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、化學(xué)成分及力學(xué)性能(摘自GB/T700—2006)碳素結(jié)構(gòu)鋼的特性和用途2.優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼的牌號、化學(xué)成分及力學(xué)性能(摘自GB/T699—2015)3.碳素工具鋼T12A牌號說明碳素工具鋼的牌號、化學(xué)成分及力學(xué)性能(摘自GB/T1299—2014)4.鑄造碳鋼鑄造碳鋼的牌號、化學(xué)成分及力學(xué)性能(摘自GB/T11352—2009)鑄造碳鋼的特性和用途§4-4低碳鋼與高碳鋼的沖擊試驗第五章鋼的熱處理§5-1熱處理的原理與分類熱處理是對固態(tài)的金屬或合金采用適當?shù)姆绞竭M行加熱、保溫和冷卻，以獲得所需要的組織結(jié)構(gòu)與性能的工藝。熱處理工藝過程可用以溫度—時間為坐標的曲線圖表示。熱處理工藝曲線熱處理的分類§5-2鋼在加熱與冷卻時的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變1.鋼在加熱和冷卻時的相變溫度鋼在加熱和冷卻時的臨界點2.奧氏體的形成共析鋼中奧氏體形成過程示意圖a)形核b)長大c)殘余Fe3C溶解d)均勻化如果在形成奧氏體后繼續(xù)升溫或延長保溫時間，會使奧氏體晶粒逐漸長大。晶粒的長大是依靠較大晶粒吞并較小晶粒和晶界遷移的方式進行的。晶粒的吞并與長大二、鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變在實際生產(chǎn)中，鋼的熱處理工藝有兩種。兩種熱處理工藝曲線1.奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變共析鋼等溫轉(zhuǎn)變曲線圖(1)珠光體型轉(zhuǎn)變區(qū)———高溫等溫轉(zhuǎn)變珠光體型轉(zhuǎn)變的組織及性能特點續(xù)表(2)貝氏體型轉(zhuǎn)變區(qū)———中溫等溫轉(zhuǎn)變貝氏體型轉(zhuǎn)變的組織及性能特點(3)馬氏體型轉(zhuǎn)變區(qū)———低溫連續(xù)轉(zhuǎn)變馬氏體型轉(zhuǎn)變的組織及性能特點2.奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變用等溫轉(zhuǎn)變曲線分析奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變§5-3熱處理的基本方法一、退火與正火1.退火退火是將鋼加熱到適當溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻(一般隨爐冷卻)的熱處理工藝。常用退火方法續(xù)表2.正火正火是將鋼加熱到Ac3或Accm以上30~50℃，保溫適當?shù)臅r間后，在空氣中冷卻的工藝方法。45鋼正火與退火狀態(tài)的力學(xué)性能對比退火和正火的加熱溫度范圍及熱處理工藝曲線a)加熱溫度范圍b)熱處理工藝曲線1—完全退火2—球化退火3—去應(yīng)力退火4—正火二、淬火與回火1.淬火將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上的適當溫度，經(jīng)保溫后快速冷卻(冷卻速度大于v臨)，以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱處理工藝稱為淬火。鋼的淬火溫度范圍(1)淬火加熱溫度的選擇淬火加熱溫度的選擇及原因(2)淬火介質(zhì)的選擇常用淬火介質(zhì)的冷卻特點及應(yīng)用場合(3)常用的淬火方法常用的淬火操作方法、特點、應(yīng)用場合及熱處理工藝曲線續(xù)表(4)鋼的淬透性與淬硬性淬透性是在規(guī)定條件下，鋼在淬火冷卻時獲得馬氏體組織深度的能力。淬硬性指鋼在理想的淬火條件下，獲得馬氏體后所能達到的最高硬度。(5)鋼的淬火缺陷鋼的淬火缺陷2.回火回火是將淬火后的鋼重新加熱到Ac1點以下的某一溫度，保溫一定時間，然后冷卻到室溫的熱處理工藝。(1)回火時的組織轉(zhuǎn)變回火后的組織轉(zhuǎn)變鋼(45鋼)的回火組織a)回火馬氏體b)回火屈氏體c)回火索氏體40鋼的力學(xué)性能與回火溫度的關(guān)系(2)回火的分類及應(yīng)用回火的分類及應(yīng)用場合§5-4鋼的表面熱處理與化學(xué)熱處理強化零件表面常用的熱處理方法有表面熱處理和化學(xué)熱處理兩種。一、表面熱處理鋼的表面熱處理是指僅對鋼件表面進行熱處理，以改變表面層組織，滿足使用性能要求的熱處理工藝。表面淬火是表面熱處理中最常用的方法，是強化材料表面的重要手段。目前，表面淬火的方法很多，如火焰加熱表面淬火、感應(yīng)加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、激光加熱表面淬火等。生產(chǎn)中最常用的方法主要是火焰加熱表面淬火和感應(yīng)加熱表面淬火。1.火焰加熱表面淬火應(yīng)用氧—乙炔(或其他可燃氣體)火焰對零件表面進行快速加熱并隨后快速冷卻的工藝稱為火焰加熱表面淬火。火焰加熱表面淬火示意圖2.感應(yīng)加熱表面淬火利用感應(yīng)電流通過工件所產(chǎn)生的熱效應(yīng)使工件表面受到局部加熱，并進行快速冷卻的淬火工藝稱為感應(yīng)加熱表面淬火。感應(yīng)加熱表面淬火原理示意圖二、化學(xué)熱處理將工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元素滲入其表層，以改變其化學(xué)成分、組織和性能的熱處理工藝稱為化學(xué)熱處理。1.化學(xué)熱處理的過程(1)分解(2)吸收(3)擴散化學(xué)熱處理的過程示意圖2.鋼的滲碳鋼的滲碳是將鋼件置于滲碳介質(zhì)中加熱并保溫，使碳原子滲入工件表層的化學(xué)熱處理工藝。根據(jù)滲碳介質(zhì)的工作狀態(tài)，滲碳方法可分為固體滲碳、鹽浴滲碳和氣體滲碳三種，應(yīng)用最廣泛的是氣體滲碳。氣體滲碳是將工件置于氣體滲碳劑中進行滲碳的工藝。氣體滲碳示意圖一般零件滲碳后，其表面含碳量控制在0.85%~1.05%，含碳量從表面到心部逐漸減少，心部仍保持原來的含碳量。圖示為低碳鋼滲碳后緩冷的滲碳層顯微組織，圖中滲碳層的組織由表面向中心依次為過共析組織、共析組織、亞共析組織(過渡層)，中心仍為原來的亞共析組織。低碳鋼滲碳后緩冷的滲碳層顯微組織3.鋼的滲氮在一定溫度下，使活性氮原子滲入工件表面的化學(xué)熱處理工藝稱為滲氮。(1)滲氮的特點1)滲氮層具有很高的硬度和耐磨性，鋼件滲氮后表層中形成穩(wěn)定的金屬氮化物，具有極高的硬度，所以滲氮后不用淬火就可達到高硬度，而且具有較高的紅硬性。2)滲氮層具有滲碳層所沒有的耐腐蝕性，可防止水、蒸氣、堿性溶液的腐蝕。3)滲氮比滲碳溫度低(一般約570℃)，所以工件變形小。(2)滲氮的方法1)氣體滲氮工件在氣體介質(zhì)中進行滲氮稱為氣體滲氮。它是將工件放入密閉的爐內(nèi)，加熱到500~600℃，通入氨氣(NH3)，利用氨氣分解出活性氮原子進行滲氮的方法。滲氮層的顯微組織a)滲氮層及維氏硬度測試壓痕b)滲氮層中致密的針狀氮化物(白色)2)離子滲氮在低于一個大氣壓的滲氮氣氛中，利用工件(陰極)和陽極之間產(chǎn)生的輝光放電現(xiàn)象進行滲氮的工藝稱為離子滲氮。離子滲氮裝置示意圖4.碳氮共滲在一定溫度下，將碳、氮原子同時滲入工件表層奧氏體中，并以滲碳為主的化學(xué)熱處理工藝稱為碳氮共滲。碳氮共滲與滲碳相比，具有很多優(yōu)點。它不僅加熱溫度低，零件變形小，生產(chǎn)周期短，而且滲層具有較高的硬度、耐磨性和疲勞強度?！?-5零件的熱處理分析一、熱處理的技術(shù)條件工件熱處理后的組織、應(yīng)當達到的力學(xué)性能、精度和工藝性能等要求，統(tǒng)稱為熱處理的技術(shù)條件。熱處理的技術(shù)條件是根據(jù)零件工作特性提出的。一般零件均以硬度作為熱處理的技術(shù)條件，對滲碳零件應(yīng)標注滲碳層深度，對某些性能要求較高的零件還需標注力學(xué)性能指標或金相組織要求。二、熱處理的工序位置1.預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理包括退火、正火、調(diào)質(zhì)處理等。退火、正火的工序位置通常安排在毛坯生產(chǎn)之后、切削加工之前，以消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力，均勻組織，改善切削加工性能，并為以后的熱處理做好組織準備。對于精密零件，為了消除切削加工的殘余應(yīng)力，在半精加工以后還要安排去應(yīng)力退火。調(diào)質(zhì)處理工序一般安排在粗加工之后、精加工或半精加工之前，目的是獲得良好的綜合力學(xué)性能，為以后的熱處理做好組織準備。調(diào)質(zhì)處理一般不安排在粗加工之前，以免表面調(diào)質(zhì)層在粗加工時大部分被切削，失去調(diào)質(zhì)處理的作用，這一點對于淬透性差的碳素鋼零件尤為重要。2.最終熱處理最終熱處理包括淬火、回火及表面熱處理等。零件經(jīng)這類熱處理后，獲得所需的使用性能，因其硬度較高，除磨削外，不宜再進行其他形式的切削加工，故其工序位置一般安排在半精加工之后。有些零件性能要求不高，對其毛坯進行退火、正火或調(diào)質(zhì)處理即可滿足使用要求，這時退火、正火或調(diào)質(zhì)處理也可作為最終熱處理。三、典型零件或工具的熱處理分析1.銼刀銼刀的加工工藝路線為:備料→鍛造→正火、球化退火→機械粗加工→銼身局部淬火、回火→機械精加工銼刀加工中熱處理工序的作用2.汽車變速齒輪加工工藝路線為:備料→鍛造→正火→機械加工→滲碳→淬火、低溫回火→噴丸→校正花鍵孔→磨齒汽車變速齒輪加工中熱處理工序的作用分析3.汽車傳動齒輪軸加工工藝路線為:備料→鍛造→正火→機械粗加工→調(diào)質(zhì)處理→機械半精加工→花鍵齒廓和齒輪齒廓部分表面淬火、回火→精磨汽車傳動齒輪軸加工中熱處理工序的作用分析第六章低合金鋼與合金鋼§6-1合金元素在鋼中的作用一、強化鐵素體大多數(shù)合金元素(除鉛外)都能溶于鐵素體，形成合金鐵素體。由于合金元素與鐵的晶格類型和原子半徑的差異會引起鐵素體的晶格畸變，產(chǎn)生固溶強化作用，因而會使合金鋼中鐵素體的強度和硬度提高，塑性和韌性下降。有些合金元素對鐵素體韌性的影響與它們的含量有關(guān)，如Si<1.00%，Mn<1.50%時，鐵素體的韌性沒有下降，當含量超過此值時，則韌性有下降的趨勢;而鉻和鎳在適當范圍內(nèi)(Cr≤2.0%，Ni≤5.0%)，在明顯強化鐵素體的同時，還可使鐵素體的韌性提高，從而提高合金鋼的強度和韌性。二、形成合金碳化物合金滲碳體錳、鉻、鉬、鎢等弱、中強碳化物形成元素傾向于形成合金滲碳體。合金滲碳體較滲碳體略穩(wěn)定，硬度也略高，但明顯提高低合金鋼的強度。2.特殊碳化物釩、鈮、鈦等強碳化物形成元素能與碳形成特殊碳化物。特殊碳化物比合金滲碳體具有更高的熔點、硬度和耐磨性，而且更穩(wěn)定，不易分解。當鋼中的特殊碳化物呈彌散分布時，將顯著提高鋼的強度、硬度和耐磨性，而不降低其韌性。三、細化晶粒幾乎所有的合金元素都有抑制鋼在加熱時奧氏體晶粒長大的作用，達到細化晶粒的目的。強碳化物形成元素鈮、釩、鈦等形成的碳化物，以及鋁(Al)在鋼中形成的AlN和Al2O3，均能強烈地阻礙奧氏體晶粒的長大，使合金鋼在熱處理后獲得比碳素鋼更細的晶粒。四、提高鋼的淬透性除鈷外，所有的合金元素溶解于奧氏體后，均可增加過冷奧氏體的穩(wěn)定性，推遲其向珠光體的轉(zhuǎn)變，使C形曲線右移，從而減小鋼的淬火臨界冷卻速度，提高鋼的淬透性。常用的提高淬透性的合金元素主要有鉬、錳、鉻、鎳和硼等，如微量的硼(0.0005%~0.003%)能明顯提高鋼的淬透性。五、提高鋼的回火穩(wěn)定性淬火鋼在回火時抵抗軟化的能力稱為鋼的回火穩(wěn)定性。合金鋼在回火過程中，由于合金元素的阻礙作用，使馬氏體不易分解，碳化物不易析出，即使析出后也不易聚集長大，從而保持較大的彌散度，所以鋼在回火過程中硬度下降較慢。與碳素鋼相比，在相同的回火溫度下，合金鋼比相同含碳量的碳素鋼具有更高的硬度和強度。在強度要求相同的條件下，合金鋼可在更高的溫度下回火，以充分消除內(nèi)應(yīng)力，使其韌性更好。高的回火穩(wěn)定性使鋼在較高溫度下仍能保持高硬度和高耐磨性。金屬材料在高溫下保持高硬度的能力稱為紅硬性，這種性能對一些工具鋼具有重要意義?！?-2低合金鋼與合金鋼的分類和牌號一、低合金鋼與合金鋼的劃分低合金鋼與合金鋼是按所含合金元素的質(zhì)量分數(shù)來劃分的。低合金鋼與合金鋼合金元素規(guī)定含量界限值（摘自GB/T13304.1—2008）二、低合金鋼的分類(GB/T13304.2—2008)1.按質(zhì)量等級分類(1)普通質(zhì)量低合金鋼(2)特殊質(zhì)量低合金鋼(3)優(yōu)質(zhì)低合金鋼2.按主要性能及使用特性分類

低合金鋼按主要性能及使用特性分類，可分為可焊接的低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼、低合金耐候鋼、低合金鋼筋鋼、鐵道用低合金鋼、礦用低合金鋼和其他低合金鋼。三、合金鋼的分類(GB/T13304.2—2008)1.按質(zhì)量等級分類(1)優(yōu)質(zhì)合金鋼(2)特殊質(zhì)量合金鋼2.按主要性能及使用特性分類(1)工程結(jié)構(gòu)用合金鋼(2)機械結(jié)構(gòu)用合金鋼(3)不銹、耐腐蝕和耐熱鋼(4)工具鋼(5)軸承鋼(6)特殊物理性能鋼(7)其他如焊接用合金鋼等。四、低合金鋼與合金鋼的牌號低合金鋼與合金鋼的牌號表示方法（摘自GB/T221—2008）專用結(jié)構(gòu)鋼的用途、特性和工藝方法表示符號見下表：專用結(jié)構(gòu)鋼的用途、特性和工藝方法表示符號（摘自GB/T221—2008）五、鋼鐵及合金牌號統(tǒng)一數(shù)字代號體系(GB/T17616—2013)鋼鐵及合金牌號統(tǒng)一數(shù)字代號體系，簡稱“ISC”，它規(guī)定了鋼鐵及合金產(chǎn)品統(tǒng)一數(shù)字代號的編制原則、結(jié)構(gòu)、分類、管理及體系表等內(nèi)容。統(tǒng)一數(shù)字代號的組成§6-3低合金鋼低合金鋼是在碳素結(jié)構(gòu)鋼的基礎(chǔ)上加入了少量(一般總合金元素的質(zhì)量分數(shù)不超過3%)的合金元素而得到的。由于合金元素的強化作用，低合金鋼比碳素結(jié)構(gòu)鋼(含碳量相同)的強度要高得多，并且具有良好的塑性、韌性、耐腐蝕性和焊接性能。低合金鋼廣泛用于制造工程構(gòu)件。低合金鋼的應(yīng)用一、低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼的主要力學(xué)性能及應(yīng)用（摘自GB/T1591—2018）續(xù)表二、低合金耐候鋼低合金耐候鋼是在低碳非合金鋼的基礎(chǔ)上加入少量銅、鉻、鎳等合金元素，使鋼表面形成一層保護膜的鋼。為了進一步改善耐候鋼的性能，還可再添加微量的鈮、釩、鈦、鉬、鋯等其他能增強耐大氣腐蝕性能的合金元素。低合金耐候鋼的牌號及應(yīng)用三、低合金專用鋼1.汽車用低合金鋼它是在低碳鋼中，通過單一或復(fù)合添加鈮、鈦、釩等微合金元素，形成碳氮化合物粒子進行強化，同時通過微合金元素的細化晶粒作用，獲得較高的強度。2.鍋爐、壓力容器用低合金鋼壓力容器絕大多數(shù)由鋼板拼焊而成，在制造過程中壓力容器鋼板要經(jīng)受冷、熱加工，所以要求壓力容器鋼板具有良好的工藝性能，并且具有一定強度和足夠的韌性，以保證在正常工作條件下承受外載荷而不發(fā)生脆性破壞。3.鐵道用低合金鋼鐵道用低合金鋼主要用于制造鐵路鋼軌、鐵路用輾鋼整體車輪等。4.礦用低合金鋼礦用低合金鋼主要用于制造煤機、礦用結(jié)構(gòu)件等?！?-4合金結(jié)構(gòu)鋼合金結(jié)構(gòu)鋼主要指機械結(jié)構(gòu)用合金鋼，它主要用于制造機械零件，如軸、連桿、齒輪、彈簧、軸承等。一、合金滲碳鋼合金滲碳鋼經(jīng)滲碳+淬火+低溫回火的典型熱處理后，便具有“外硬內(nèi)韌”的性能，用于制造既具有優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性，又能承受沖擊載荷的零件。合金滲碳鋼的應(yīng)用常用合金滲碳鋼的牌號、熱處理工藝、力學(xué)性能及用途續(xù)表二、合金調(diào)質(zhì)鋼合金調(diào)質(zhì)鋼用于制造一些受力較復(fù)雜的，要求具有良好的綜合力學(xué)性能的重要結(jié)構(gòu)件。受力較復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件常用合金調(diào)質(zhì)鋼的牌號、熱處理工藝、力學(xué)性能及用途續(xù)表三、合金彈簧鋼合金彈簧鋼的含碳量一般為0.45%~0.70%。若含碳量過高，則塑性和韌性降低，疲勞極限也會下降。合金彈簧鋼中可加入的合金元素有錳、硅、鉻、釩和鎢等。加入硅、錳主要是提高鋼的淬透性，同時提高鋼的彈性極限，其中硅的作用最為突出。但硅元素含量過高易使鋼在加熱時脫碳，錳元素含量過高則易使鋼產(chǎn)生過熱。因此，重要用途的彈簧鋼必須加入鉻、釩、鎢等，它們不僅使鋼材具有更高的淬透性，不易過熱，而且可在高溫下保持足夠的強度和韌性。常用合金彈簧鋼的牌號、熱處理工藝、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T1222—2016）四、滾動軸承鋼滾動軸承鋼主要用于制造各種滾動軸承的內(nèi)、外圈及滾動體。滾動軸承及構(gòu)件常用滾動軸承鋼的牌號、熱處理工藝及用途（摘自GB/T18254—2016）§6-5合金工具鋼合金工具鋼按用途可分為合金刃具鋼、合金模具鋼和合金量具鋼。一、合金刃具鋼合金刃具鋼主要用于制造車刀、銑刀、鉆頭等各種金屬切削刀具。合金刃具鋼要求具有高硬度、高耐磨性、高熱硬性及足夠的強度和韌性等。合金刃具鋼的應(yīng)用1.低合金刃具鋼常用低合金刃具鋼的牌號、主要化學(xué)成分、熱處理工藝及用途（摘自GB/T1299—2014）2.高速鋼高速鋼是一種具有高紅硬性、高耐磨性和足夠強度的合金工具鋼。鋼中含有較多的碳(0.7%~1.5%)和大量的鎢、鉻、釩、鉬等強碳化物形成元素。高速鋼常用于制造切削速度較高的刀具(如車刀、銑刀、鉆頭等)和形狀復(fù)雜、載荷較大的成形刀具(如齒輪銑刀、拉刀等)。高速鋼成形刀具常用高速鋼的牌號、主要化學(xué)成分、熱處理工藝及用途（摘自GB/T9943—2008）續(xù)表二、合金模具鋼1.冷作模具鋼冷作模具鋼用于制造使金屬在冷狀態(tài)下變形的模具，如沖裁模、拉絲模、彎曲模、拉深模等。沖裁模2.熱作模具鋼熱作模具鋼用于制造使金屬在高溫下成形的模具，如熱鍛模、壓鑄模、熱擠壓模)等。熱鍛模、壓鑄模和熱擠壓模3.塑料模具鋼從兒童玩具到我們每天使用的生活用品，塑料制品在生活中無處不在。這些塑料制品大都是通過塑料模具壓注出來的。塑料制品與塑料模具常用塑料模具鋼的類別、牌號及特性三、合金量具鋼量具是測量工件尺寸的工具，如游標卡尺、量規(guī)和樣板等。它們的工作部分一般要求具有高硬度、高耐磨性、高的尺寸穩(wěn)定性和足夠的韌性。量規(guī)和樣板合金量具鋼的應(yīng)用實例§6-6特殊性能鋼具有特殊的物理性能和化學(xué)性能的鋼稱為特殊性能鋼。一、不銹鋼不銹鋼主要指在空氣、水、鹽水溶液、酸及其他腐蝕性介質(zhì)中具有高度化學(xué)穩(wěn)定性的鋼，又稱不銹耐酸鋼。只能抵抗大氣腐蝕的鋼是一般不銹鋼，而在一些化學(xué)介質(zhì)(如酸類)中能抵抗腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。一般不銹鋼不一定耐酸，而耐酸鋼大都具有良好的耐腐蝕性能。常用的不銹鋼按化學(xué)成分可分為鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳不銹鋼等，按金相組織特點又可分為奧氏體不銹鋼、馬氏體不銹鋼和鐵素體不銹鋼等。常用不銹鋼的主要化學(xué)成分、熱處理工藝、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T20878—2007）續(xù)表二、耐熱鋼耐熱鋼是指在高溫下具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和較高的強度，能較好地適應(yīng)高溫條件的特殊性能鋼。鋼的耐熱性包含高溫抗氧化性和高溫強度兩個指標。在高溫下具有抗高溫介質(zhì)腐蝕能力的鋼稱為抗氧化鋼;在高溫下仍具有足夠力學(xué)性能的鋼稱為熱強鋼。耐熱鋼是抗氧化鋼和熱強鋼的總稱。三、耐磨鋼耐磨鋼指在巨大壓力和強烈沖擊載荷作用下能發(fā)生硬化的高錳鋼。耐磨鋼主要應(yīng)用于巨大壓力和強烈沖擊載荷作用下工作的零件，如起重機和拖拉機的履帶、挖掘機鏟斗的斗齒、碎石機的顎板、鐵路道岔、防彈鋼板等。耐磨鋼制成的產(chǎn)品第七章鑄鐵§7-1鑄鐵的組織與分類一、鑄鐵的分類退火狀態(tài)下鑄鐵的組織a)普通灰鑄鐵b)可鍛鑄鐵c)球墨鑄鐵d)蠕墨鑄鐵二、鑄鐵的石墨化石墨化的途徑鑄鐵中的石墨可以從液態(tài)中直接結(jié)晶出或從奧氏體中直接析出，也可以先結(jié)晶出滲碳體，再由滲碳體在一定條件下分解而得到(Fe3C→3Fe+C)。鑄鐵的石墨化途徑2.影響石墨化的因素影響石墨化的因素主要是鑄鐵的成分和冷卻速度。鑄鐵中的各種合金元素根據(jù)對石墨化的作用不同，可以分為兩大類:一類是促進石墨化的元素，有碳、硅、鋁、鎳、銅和鈷等;另一類是阻礙石墨化的元素，有鉻、鎢、鉬、釩、錳和硫等。冷卻速度對石墨化的影響也很大，當鑄鐵結(jié)晶時，冷卻速度越緩慢，就越有利于擴散，使析出的石墨越大、越充分。三、鑄鐵的組織與性能的關(guān)系在相同基體的情況下，不同形態(tài)和數(shù)量的石墨對基體的割裂作用是不同的。呈片狀時表面積最大，割裂最嚴重;蠕蟲狀次之;球狀表面積最小，應(yīng)力最分散，割裂作用的影響最小。石墨的數(shù)量越多、越集中，對基體的割裂也就越嚴重，鑄鐵的抗拉強度也就越低，塑性就越差。鑄鐵的硬度則主要取決于基體的硬度?！?-2常用鑄鐵一、灰鑄鐵1.灰鑄鐵的成分與組織灰鑄鐵的化學(xué)成分一般為:C(2.7%~3.6%)、Si(1.0%~2.2%)、S(<0.15%)、P(<0.3%)。其組織由金屬基體和在基體中分布的片狀石墨組成。2.灰鑄鐵的性能和孕育處理為了改善灰鑄鐵的性能，一方面要改變石墨的數(shù)量、大小和分布，另一方面要增加基體中珠光體的數(shù)量。由于石墨對鑄鐵強度的影響遠比基體的影響大，所以提高灰鑄鐵性能的關(guān)鍵是改變石墨片的形態(tài)和數(shù)量。石墨片越少、越細小且分布越均勻，鑄鐵的力學(xué)性能就越高。為了細化金屬基體并增加珠光體數(shù)量，改變石墨片的形態(tài)和數(shù)量，在生產(chǎn)中常采用孕育處理工藝。孕育處理(或稱變質(zhì)處理)是在澆注前向鐵液中投加少量硅鐵、硅鈣合金等作為孕育劑，使鐵液內(nèi)產(chǎn)生大量均勻分布的晶核，使石墨片及基體組織得到細化。3.灰鑄鐵的牌號及用途灰鑄鐵的牌號、力學(xué)性能（摘自GB/T9439—2023）灰鑄鐵的組織和應(yīng)用（摘自GB/T9439—2023）續(xù)表二、可鍛鑄鐵可鍛鑄鐵俗稱瑪鋼、馬鐵。它是白口鑄鐵通過石墨化退火，使?jié)B碳體分解成團絮狀的石墨而獲得的。1.可鍛鑄鐵的組織與性能可鍛鑄鐵的基體組織不同，其性能也不相同。黑心可鍛鑄鐵具有一定的強度、塑性與韌性，而珠光體可鍛鑄鐵則具有較高的強度、硬度和耐磨性，塑性與韌性較低。2.可鍛鑄鐵的牌號及用途黑心可鍛鑄鐵和珠光體可鍛鑄鐵的牌號、力學(xué)性能（摘自GB/T9440—2010）黑心可鍛鑄鐵和珠光體可鍛鑄鐵的應(yīng)用續(xù)表三、球墨鑄鐵1.球墨鑄鐵的組織與性能球墨鑄鐵按其基體組織不同，可分為鐵素體球墨鑄鐵、鐵素體—珠光體球墨鑄鐵和珠光體球墨鑄鐵三種。由于球墨鑄鐵中的石墨呈球狀，其割裂基體的作用及應(yīng)力集中現(xiàn)象大為減少，可以充分發(fā)揮金屬基體的性能，所以它的強度和塑性已超過灰鑄鐵和可鍛鑄鐵，接近鑄鋼，而鑄造性能和切削性能均比鑄鋼好。2.球墨鑄鐵的牌號及用途球墨鑄鐵的牌號、力學(xué)性能（摘自GB/T1348—2019）球墨鑄鐵的組織及用途（摘自GB/T1348—2019）續(xù)表四、蠕墨鑄鐵蠕墨鑄鐵是近代發(fā)展起來的一種新型結(jié)構(gòu)材料。它是在高碳、低硫、低磷的鐵液中加入蠕化劑(目前采用的蠕化劑有鎂鈦合金、稀土鎂鈦合金或稀土鎂鈣合金)，經(jīng)蠕化處理后，使石墨變?yōu)槎倘湎x狀的高強度鑄鐵。蠕墨鑄鐵的牌號、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T26655—2022）五、常用鑄鐵的熱處理1.熱處理的作用對灰鑄鐵的力學(xué)性能改變不大?？慑戣T鐵通過先澆注成白口鑄鐵，再通過不同的退火工藝來獲得不同的基體組織和團絮狀石墨，所以一般不再進行其他熱處理。球墨鑄鐵中的石墨對基體的割裂作用小，因此可通過熱處理改變其基體組織來提高和改善其力學(xué)性能，在生產(chǎn)中常常采用不同的熱處理方法來改善其性能。蠕墨鑄鐵中的石墨的割裂作用比灰鑄鐵小，澆注后的組織中有較多的鐵素體存在，通?？赏ㄟ^正火使其獲得以珠光體為主的基體組織，在一定程度上提高其力學(xué)性能。2.熱處理的方法灰鑄鐵和球墨鑄鐵的熱處理方法、目的及應(yīng)用第八章有色金屬與硬質(zhì)合金§8-1銅與銅合金一、純銅(Cu)純銅呈紫紅色，故又稱為紫銅。銅絲純銅的牌號、化學(xué)成分及用途（摘自GB/T5231—2022）二、銅合金1.高銅合金

以銅為基體金屬，加入一種或幾種微量元素以獲得某些預(yù)定特性的合金稱為高銅合金。

高銅合金以“T+第一主添加元素化學(xué)符號+各添加元素含量（數(shù)字間以“-”隔開）”命名。

鉻含量為0.5%～1.5%、鋯含量為0.05%～0.25%的高銅牌號表示如下：常用鈹高銅的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T5231—2022）續(xù)表2.黃銅黃銅是以鋅為主加合金元素的銅合金。黃銅的應(yīng)用(1)普通黃銅普通黃銅是Cu—Zn的二元合金。(2)特殊黃銅特殊黃銅就是在普通黃銅的基礎(chǔ)上加入Sn、Si、Mn、Pb、Al等元素所形成的銅合金。(3)壓力加工黃銅普通壓力加工黃銅的牌號用H+含銅量表示。特殊壓力加工黃銅的牌號用H+主加元素符號(除鋅外)+含銅量+主加元素含量表示。(4)鑄造黃銅牌號均由ZCu+主加元素符號+主加元素含量+其他加入元素符號及含量組成。常用黃銅的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T5231—2022、GB/T1176—2013）續(xù)表續(xù)表2.白銅白銅是以鎳為主加合金元素的銅合金。白銅具有高的耐腐蝕性和優(yōu)良的冷、熱加工性，是精密儀器儀表、化工機械、醫(yī)療器械及工藝品制造中的重要材料。白銅的牌號用B加含鎳量表示，三元以上的白銅用B加第二個主添加元素符號及除基元素銅外的成分數(shù)字組表示。3.青銅(1)錫青銅錫青銅是以錫為主要合金元素的銅合金。(2)鋁青銅通常鋁青銅的含鋁量為5%~12%。(3)錳青銅

通常錳青銅的含錳量為1.5%~5.5%。(4)硅青銅硅青銅具有很好的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，并具有良好的鑄造性能和冷、熱變形加工性能，常用于制造耐腐蝕和耐磨零件。常用青銅的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T5231—2022、GB/T1176—2013）續(xù)表§8-2鋁與鋁合金鋁與鋁合金的應(yīng)用一、鋁與鋁合金的性能特點密度小，熔點低，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性好，磁化率低抗大氣腐蝕性能好加工性能好二、鋁與鋁合金的分類鋁與鋁合金的分類三、純鋁(Al)的牌號和用途純鋁分未壓力加工產(chǎn)品(鑄造純鋁)和壓力加工產(chǎn)品(變形鋁)兩種。鑄造純鋁的牌號由Z和鋁的化學(xué)元素符號以及表明含鋁量的數(shù)字組成。鋁的質(zhì)量分數(shù)不低于99.00%的純鋁，其牌號用四位字符體系的方法命名，即用1×××表示，牌號的最后兩位數(shù)字表示鋁的最低質(zhì)量分數(shù)(百分數(shù))×100后的小數(shù)點后面兩位數(shù)字;牌號第二位的字母表示原始純鋁的改型情況，如字母A表示原始純鋁。若為其他字母(B~Y)，則表示原始純鋁的改型，與原始純鋁相比，其元素含量略有改變。變形鋁的牌號、化學(xué)成分及用途四、鋁合金的牌號和用途1.變形鋁合金(1)牌號第一位數(shù)字表示鋁與鋁合金的組別鋁與鋁合金的組別(2)牌號第二位數(shù)字(國際四位數(shù)字體系)或字母(四位字符體系)表示原始純鋁或鋁合金的改型情況。(3)最后兩位數(shù)字用以標識同一組中不同的鋁合金。常用變形鋁合金的牌號、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T3190—2020、GB/T16475—2023、GB/T16474—2011）續(xù)表續(xù)表2.鑄造鋁合金(1)鑄造鋁合金代號由表示鑄鋁的漢語拼音字母ZL及其后面的三個阿拉伯數(shù)字組成。(2)鑄造鋁合金牌號鑄造鋁合金牌號由“鑄”的漢語拼音首字母Z、鋁的化學(xué)元素符號Al、主要合金元素的化學(xué)符號(其中混合稀土元素符號統(tǒng)一用RE表示)以及表示主要合金元素名義百分含量的數(shù)字組成。當添加合金元素多于兩個時，合金牌號中應(yīng)列出足以表明合金主要特性的元素符號及其名義百分含量的數(shù)字。添加合金元素符號按其名義百分含量遞減的次序排列。(3)壓鑄鋁合金的牌號壓鑄鋁合金的牌號是用漢語拼音字母字首YZ+基本元素(鋁元素)符號+主要添加合金元素符號+主要添加合金元素的百分含量表示。常用鑄造鋁合金的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T1173—2013）3.鋁合金的強化自然時效在最初一段時間(2h)內(nèi)，鋁合金的強度變化不大，這段時間稱為孕育期。在這段時間內(nèi)，合金的塑性較好，可進行冷加工(如鉚接、彎形等)，隨時間的延長，鋁合金才逐漸強化。含銅量4%的鋁合金的自然時效曲線§8-3鈦與鈦合金鈦是一種新金屬，由于它具有一系列的優(yōu)異特性，被廣泛用于航空、航天、化工、石油、冶金、輕工、電力、海水淡化、艦艇和日常生活器具等領(lǐng)域，被譽為現(xiàn)代金屬。鈦及其合金的應(yīng)用一、純鈦(Ti)純鈦是一種銀白色并具有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變現(xiàn)象的金屬。工業(yè)純鈦的牌號、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T3620.1—2016、GB/T3621—2022、GB/T2965—2023）二、鈦合金1.α型鈦合金它的主要合金元素有Al和Sn。2.β型鈦合金β型鈦合金中主要加入銅、鉻、鋁、釩和鐵等促使β相穩(wěn)定的元素，它們在正火或淬火時容易將高溫β相保留到室溫組織，得到較穩(wěn)定的β相組織。生產(chǎn)工藝復(fù)雜，用途不廣。常用α型鈦合金的牌號、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T3620.1—2016、GB/T2965—2023）3.α﹣β型鈦合金這類合金除含有鉻、鉬、釩等β相穩(wěn)定元素外，還含有錫、鋁等α相穩(wěn)定元素。α﹣β型鈦合金的牌號、力學(xué)性能及用途（摘自GB/T3620.1—2016、GB/T2965—2023）§8-4滑動軸承合金一、性能要求與組織特征滑動軸承合金應(yīng)具備軟硬兼?zhèn)涞睦硐虢M織:軟基體和均勻分布的硬質(zhì)點，或是硬基體上分布著軟質(zhì)點。軸承在工作時，軟的組織首先被磨損下凹，可儲存潤滑油，形成連續(xù)分布的油膜，硬的組成部分則起著支承軸頸的作用?；瑒虞S承合金的理想組織示意圖二、滑動軸承合金的牌號表示方法滑動軸承合金的牌號由其基體金屬元素及主要合金元素的化學(xué)符號組成。主要合金元素后面跟有表示其名義百分含量的數(shù)字。如果合金元素名義百分含量不小于1，該數(shù)字用整數(shù)表示。如果合金元素名義百分含量小于1，一般不標數(shù)字。在合金牌號前面冠以“鑄”字漢語拼音第一個字母Z表示屬于鑄造合金。Z+基體金屬元素+主加元素符號+主加元素含量+其他加入元素符號及含量。三、滑動軸承合金的分類滑動軸承合金的分類、典型牌號、性能及用途四、常用滑動軸承合金常用滑動軸承合金的牌號、化學(xué)成分及應(yīng)用舉例（摘自GB/T1174—2022）五、滑動軸承合金的性能比較各種滑動軸承合金的性能比較§8-5硬質(zhì)合金硬質(zhì)合金是將一種或多種難熔金屬硬碳化物和黏結(jié)劑金屬，通過粉末冶金工藝生產(chǎn)的一類合金材料。一、硬質(zhì)合金的性能特點

1.硬質(zhì)合金硬度高、紅硬性高、耐磨性好，在室溫下的硬度可達86~93HRA，在900~1000℃溫度下仍然有較高的硬度。

2.抗壓強度比高速鋼高，但抗彎強度只有高速鋼的1/3~1/2，韌性差，約為淬火鋼的30%~50%。二、切削工具用硬質(zhì)合金切削工具用硬質(zhì)合金的分類和使用領(lǐng)域1.鎢鈷類硬質(zhì)合金(K類硬質(zhì)合金)它的主要成分為碳化鎢及鈷。其牌號用“硬”“鈷”二字的漢語拼音字母字頭YG加數(shù)字表示，數(shù)字表示含鈷量的百分數(shù)。2.鎢鈷鈦類硬質(zhì)合金(P類硬質(zhì)合金)它的主要成分為碳化鎢、碳化鈦及鈷。其牌號用“硬”“鈦”二字的漢語拼音字母字頭YT加數(shù)字表示，數(shù)字表示含碳化鈦的百分數(shù)。3.鎢鈦鉭(鈮)類硬質(zhì)合金(M類硬質(zhì)合金)萬能硬質(zhì)合金牌號用“硬”“萬”二字的漢語拼音字母字頭YW加順序號表示，如YW1、YW2等。常用硬質(zhì)合金的牌號、化學(xué)成分、力學(xué)性能及用途§8-6常用有色金屬與硬質(zhì)合金的性能（試驗）第九章國外金屬材料牌號及新型工程材料簡介§9-1國外常用金屬材料的牌號一、國外金屬材料牌號標準概述國際上通用的金屬材料牌號標準是由國際標準化組織(ISO)制定的。常見鋁與鋁合金中外對照表二、ISO標準鋼鐵材料牌號命名方法國產(chǎn)常用鋼鐵材料的牌號與ISO標準牌號命名方法對照表ISO標準中附加字母及含義§9-2新型工程材料一、新型工程材料概述工程材料是工程建設(shè)中所使用的材料，除了金屬材料外，還包括高聚物材料、陶瓷材料、復(fù)合材料等。1.復(fù)合材料復(fù)合材料是以一種材料為基體，以另一種材料為增強體組合而成的材料。2.鋁鋰合金鋁鋰合金是近年來航空金屬材料中發(fā)展最為迅速的一種。鋰是金屬中最輕的元素，把金屬鋰作為合金元素加入鋁中，就形成了鋁鋰合金。3.碳纖維碳纖維是一種力學(xué)性能優(yōu)異的非金屬材料，其密度不到鋼的1/4。4.超高分子量聚乙烯纖維超高分子量聚乙烯纖維的比強度在各種纖維中位居第一，且其抗化學(xué)試劑侵蝕性和抗老化性優(yōu)良。此外，它還具有優(yōu)良的高頻聲吶透過性和耐海水腐蝕性。二、新型工程材料的發(fā)展近年來新型工程材料品種繁多，性能各異，新的產(chǎn)業(yè)革命和發(fā)展對材料的工藝性能、力學(xué)性能及特殊性能的要求越來越高，這促進了一系列新材料的發(fā)展。新型工程材料的應(yīng)用金屬材料熱處理工藝及技術(shù)發(fā)展趨勢【摘要】隨著我國金屬材料加工技術(shù)的飛速發(fā)展和進步，使得金屬材料的適應(yīng)范圍更加廣泛，技術(shù)更加成熟。借助金屬材料的熱處理工藝使得金屬材料在實際應(yīng)用過程中，其基本的性能和優(yōu)勢得到最大程度的提高和增強，這也就需要進一步的加強對金屬材料熱處理工藝的研究力度。本文就金屬材料熱處理工藝及技術(shù)的發(fā)展趨勢進行詳細的分析和研究，為其今后的發(fā)展提供借鑒?！娟P(guān)鍵詞】金屬材料;熱處理;技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，我國的金屬材料熱處理工藝得到了強有力的迅速發(fā)展，新型的熱工藝及技術(shù)不僅具有較高的精準度，還能夠在適當?shù)沫h(huán)境下提高金屬材料的質(zhì)量，使其整體的應(yīng)用價值得到大幅度的增強[1]。通過金屬材料熱處理工藝及技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠在一定程度上降低金屬材料熱處理過程中產(chǎn)生的能耗[2]。當需要對金屬材料進行操作處理的過程中，熱處理工藝是必須經(jīng)過的一步操作，良好的熱處理工藝能夠?qū)饘俨牧系膶嶋H應(yīng)用、性能等多個方面產(chǎn)生影響，且根據(jù)使用的程度不同能夠達到改善環(huán)境的作用，做到高效和環(huán)保。為了進一步增強金屬材料的資源利用率，有效的保護環(huán)境降低外界環(huán)境的破壞，需要對金屬材料熱處理工藝及技術(shù)的發(fā)展趨勢進行深入的分析，以便為今后更好的發(fā)展提供借鑒[3]。一、金屬材料的類型及處理工藝（一）多孔金屬材料金屬材料包括多種類型，其中多孔金屬是使用較為廣泛的一種，它在日常使用過程中比較受歡迎。多孔金屬材料的應(yīng)用廣泛主要原因在于該材料具有優(yōu)質(zhì)的滲透性，若在加工零器件的過程中應(yīng)用多孔金屬材料，能夠根據(jù)需求隨意調(diào)整零器件的孔徑大小，滿足不同的使用需求條件。多孔金屬材料具有耐腐蝕性，且能夠在一定條件下抵抗高溫的侵蝕，這些優(yōu)勢特點決定了多孔金屬材料的廣泛應(yīng)用。實際上，多孔金屬材料大部分應(yīng)用于能量吸收型設(shè)備，如散熱器等。（二）納米金屬材料隨著我國納米技術(shù)的不斷發(fā)展，使得納米金屬材料的研究得到了實質(zhì)性的提高，當物質(zhì)的尺寸在納米程度進行改造時，該物質(zhì)的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)都會發(fā)生非常大的變化，而納米金屬材料納米金屬材料屬于新型的材料，它在實際應(yīng)用過程中起到催化劑的作用，確保材料的性能不會發(fā)生實質(zhì)性的改變，能夠在一定程度上有效的保護其自身的物理性質(zhì)。納米金屬材料在特定的應(yīng)用環(huán)境下通過自己的特質(zhì)可以抵抗“惡意”的破壞，具有良好的強度，因此其具有一定的使用價值，代表為鋁基納米材料。（三）金屬材料熱處理工藝金屬材料在應(yīng)用過程中需要通過熱處理工藝來進行合理的加工操作，當金屬材料經(jīng)過熱處理操作之后，其自身的強度、塑韌度及抗磨損能力等得到大幅度的增強，使金屬材料在實際利用率等方面得到一定的提升?，F(xiàn)代的熱處理工藝在改變原有的“加熱一保溫一降溫”工藝技術(shù)過程中，通過現(xiàn)代熱處理工藝，如化學(xué)薄層滲透技術(shù)、激光熱處理技術(shù)、熱處理CAD技術(shù)等，能夠在一定程度上達到對金屬材料的在其應(yīng)用領(lǐng)域范圍內(nèi)高校的應(yīng)用率，降低相應(yīng)程度對環(huán)境的勿擾，具有較高的現(xiàn)實意義。二、金屬材料的熱處理工藝與技術(shù)（一）化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)在實際應(yīng)用過程中主要對金屬材料進行實質(zhì)的化學(xué)處理，通過化學(xué)熱處理的方式來有效的完成金屬材料的薄層滲透工作，從而在實際應(yīng)用過程中使得該金屬材料的堅韌程度得到加到極大的提高和強化。除此之外，化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)能夠根據(jù)實際的應(yīng)用狀況降低金屬材料的浪費程度，減少對環(huán)境的污染程度，在一定程度上取得經(jīng)濟效益和環(huán)保效益。在對金屬材料進行熱處理的操作過程中，化學(xué)處理薄層滲透技術(shù)僅需要滲透到金屬的薄層位置處，就能夠使得該金屬材料的實際性能得到一定的增強，增加金屬材料的使用率。（二）激光熱處理技術(shù)在日常應(yīng)用過程中激光具有加強的穿透能力，在對一些表面看起來較為堅硬的金屬材料進行熱處理的過程中，可以通過激光技術(shù)來有效的完成該項工作，在一般情況下能夠取得預(yù)測效果。通過對金屬材料進行激光熱處理，能夠使得金屬材料的表面硬度得到實質(zhì)的強化，為了能夠進一步的提高金屬材料的激光熱處理工作效率，需要通過新型技術(shù)來控制激光熱處理技術(shù)的操作流程，從而實現(xiàn)激光熱處理的自動化發(fā)展。（三）超硬涂層技術(shù)超硬涂層技術(shù)主要應(yīng)用于金屬材料的表面，針對金屬材料的表面進行操作處理，在實際應(yīng)用過程中并不能夠改變金屬材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而在現(xiàn)有的金屬材料熱處理加工過程中，超硬涂層技術(shù)是目前應(yīng)用最為廣泛的一種金屬材料熱處理工藝模式。采用超硬涂層技術(shù)能夠在完成金屬材料熱處理過程中強化其表面的堅硬程度，使得應(yīng)用該金屬材料制成的物品變得更加的耐用，在此基礎(chǔ)上超硬涂層技術(shù)還能夠使得金屬材料的應(yīng)用性能得到大幅度的增強，提高使用效率。（四）熱處理CAD技術(shù)熱處理CAD技術(shù)作為目前金屬材料熱處理工藝及技術(shù)中的一種較為先進的模式，在實際應(yīng)用過程中主要通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對需要進行熱處理的金屬材料進行工藝的模擬操作，然后在進一步的借助與智能模式來有的實現(xiàn)金屬材料的熱加工。在此基礎(chǔ)上，通過CAD對金屬材料進行熱處理的過程中需要相關(guān)人員先通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來模擬還原物質(zhì)，然后在相應(yīng)的結(jié)合熱處理過程來進行有效的測量，從而完善該金屬材料的操作處理。在金屬材料進行熱處理工藝的過程中需要通過CAD技術(shù)的合理應(yīng)用，因此在一定程度上存在相應(yīng)的模擬處理操作流程，能夠有效的對金屬材料的熱處理效果進行實質(zhì)性的參考，及時發(fā)現(xiàn)熱處理過程中存在的實質(zhì)性問題且通過必要的手段進行相應(yīng)的解決，這樣就能夠避免部分金屬材料在熱處理過程中發(fā)生不必要的問題，使得該金屬材料的使用性能得到大幅度的增強。三、金屬材料的熱處理工藝與技術(shù)發(fā)展趨勢隨著新型科技的飛速發(fā)展，我國的金屬材料熱處理工藝及技術(shù)也得到了一定的發(fā)展和創(chuàng)新，部分金屬材料的新型工藝也在實際應(yīng)用過程中得到一定的提升。在金屬材料的生產(chǎn)過程中，通過熱處理工藝的有效應(yīng)用使其能夠在一定程度上增強產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，還能夠使得該金屬產(chǎn)品的實質(zhì)性應(yīng)用得到大幅度的提升。在上述的金屬材料熱處理工藝及技術(shù)發(fā)展過程中，可控氣氛熱處理技術(shù)也是應(yīng)用較為廣泛的一種形式，該模式下的金屬材料進行熱處理時需要通過一個可靠的氣氛介質(zhì)來完成相應(yīng)程度上的材料熱處理工作，使得整個金屬材料的熱處理操作過程變得更加穩(wěn)定和安全。目前，我國對于可控氣氛熱處理工藝的應(yīng)用變得越來越普遍，但在實際應(yīng)用過程中仍然存在較多的問題，這也就要求相關(guān)的金屬材料生產(chǎn)商能夠科學(xué)合理的規(guī)劃現(xiàn)存的熱處理工藝和技術(shù)，在市場經(jīng)濟飛速發(fā)展的今天能夠在金屬材料的應(yīng)用行業(yè)占有一席之地，使得我國整體的金屬材料熱處理工藝和技術(shù)得到更為廣泛的發(fā)展。四、結(jié)束語基于上述的詳細分析和深入挖掘，金屬材料熱處理工藝及技術(shù)在應(yīng)用過程中正在不斷的進步。金屬材料在進行熱處理的過程中仍然會存在能量損耗、環(huán)境污染的問題，因此今后在對金屬材料進行熱處理過程中不僅需要有效的提高熱處理的質(zhì)量，還需要在一定程度上有效的保護環(huán)境。延伸閱讀：金屬材料熱處理工藝與技術(shù)研究摘要：金屬材料作為主要的工業(yè)材料，其應(yīng)用領(lǐng)域較為廣泛。根據(jù)金屬材料自身的特性，其性能與熱處理工藝具有直接關(guān)系，因此，需要加強對金屬材料熱處理工藝與技術(shù)的研究。本文從我國工業(yè)常用的金屬材料出發(fā)，分析了這些金屬材料的性能特點以及與熱處理工藝之間的關(guān)系，重點介紹了