总之,金属热处理工艺方法非常多,,如工业,农业,现代国防和现代科学技术的发展与金属材料所占的比重...

　　本课程的重要性从本专业研究《金属材料及热处理》的名称上可想而知,虽然现在改了专业名称,但热处理仍是一门主要专业课。本课程既研究理论问题,又解决实际问题,学好本课对于以后的科研及生产都有益无穷。这里,讲讲什么是金属热处理,其地位和作用,本课内容及要求等等。

　　简单地说,金属热处理,就是把金属加热到预定温度,并在此温度保持一定时间,然后以适当的速度冷却下来,从而改变其内部组织结构,得到预期性能(工艺性能,机械性能,物理和化学性能)的一种工艺方法。

　　如果以温度为纵坐标,以时间为横坐标,则右图中三条曲线即为热处理工艺曲线,可分为三个阶段;加热——保温——冷却。加热曲线的斜率表示加热速度,冷却也如此。

　　根据加热介质、方法、速度等的不同及冷却的不同,热处理又可分为若干类型。

　　例如,退火、正火、淬火、回火,是四种不同的热处理工艺,即传统工艺的四把火,以后都要讲到。

　　处理工艺有很大发展,仅了解这四种传统工艺是远不够的。根据加热方式不同,还可分为感应加热表面淬火,火焰加热表面淬火,离子轰击热处理,真空、激光热处理。

　　有些热处理是要改变表面化学成分的,如表面增加C的含量为渗C,还有渗N,渗硼等。

　　各行各业的发展,如工业、农业、现代国防和现代科学技术的发展与金属材料所占的比重越来越大。现代工业,现代科学技术三大支柱:信息,能源,材料。而金属仍然是基本材料,尤以钢铁为主。金属材料制成的零件,在其加工过程中,要经过铸造、锻造、焊接、切削加工、热处理等一系列工序,热处理在其中担负着改进工件性能、充分发挥材料潜力,以提高使用寿命的重要任务。就目前***生产状况而言,机床中要经过热处理的工件占总重量的60~70%,汽车、拖拉机中占70~80%,而轴承和各种工、模具则百分之百全部需热处理。近年来,随着工业和科学技术的发展,对于金属材料及其制件在强韧性、耐高温、抗氧化、耐腐蚀、耐磨损等性能方面的要求更加严格,采用热处理零件的比重还将进一步增大,工艺方法将不断改进和增多。以后会在工艺部分加以介绍。

　　热处理之所以在机械制造中占有重要地位,是由于热处理是强化金属的重要手段。

　　合金化,改变化学成分,加入Me,形成固溶体,化合物,是通过固溶强化和第二相的弥散析出来强化的。

　　固溶强化对于钢铁材料来说只能在体心结构产生强化。在体心结构中,C原子间隙在扁八面体间隙中,造成不均匀畸变(剪切分量不相等),有一较大的切变分量,可以和位错产生较大的交互作用,从而造成强化BB电子官方网站。而面心结构中溶入C,C处于八面体中,只产生膨胀,而不产生及变,或说造成对称畸变,无上述效果。从Fe-C相图中可知,Fe-C合金在室温下有铁素体,F虽也可固溶强化(体心立方),但C的溶解量太少,效果不大,所以F是一软相。此时可借助热处理方法来强化。

　　如前所述,热处理通过加热和冷却,发生固态相变或组织状态变化,以达到强化,如共析成分的Fe-C合金(T8钢),室温平衡组织为P,HB 170~230,若采用淬火热处理工艺手段(加热——冷却),得到M组织,则使硬度提高至HB 650~720,M是体心结构,不过饱和地固溶了相当多的C院子,甚至对共析钢来说,全部C原子,这就产生了极显著的强化效果。所以,热处理相变强化是一种很有效的强化手段,而其中又以马氏体相变强化效果最好,所以金属中相变理论研究以马氏体相变研究发展最为迅速。当然实际上金属强化往往是几种手段综合起来,互相渗透,互相促进,如在Fe-C合金中,加入Me,成为合金钢。合金钢不经过热处理,其强化成都是有限的,通过热处理可以达到最好的强烈配合,即合金化与热处理的相变强化结合起来,形变与热处理也可结合,互相促进,如现在发展了形变热处理,可有效地改善性能。

　　如锉刀,一般用T12,含C %工艺流程为:坯料热轧(后空冷,相当于正火态,为片状P+Fe3C,硬度较高)球化退火(预先热处理)机加工(剁齿)淬火+回火(最终热处理)。对性能要求较多的零件都要经过这两道热处理工序。