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本手册是一部热处理专业的综合工具书，本版为第3版，共4卷。
第1卷-工艺基础，第2卷-典型零件热处理，第3卷-热处理设备和工辅材料，第4卷-热处理质量控制和检验。
第1卷，共10章。
内容包括金属的热处理加热和冷却、钢铁热处理及表面热处理、非铁金属和合金的热处理、铁基粉末合金件和硬质合金的热处理、功能材料的热处理等。
邮购单价：72元。
第2卷，共19章。
内容包括齿轮、滚动轴承零件、弹簧、紧固件、大型铸锻件、工模量具、汽车拖拉机零件、金属切削机床零件、气动工具及钻探机械零件、液压元件、轻工产品零件和飞机零件等的热处理。
此外，还论述了热处理工艺制订原则和程序及零件的热处理工艺性。
邮购单价：72元。
第3卷，共15章。
内容包括设备分类、筑炉材料、燃烧加热器和电热元件、耐热金属构件、炉子配套器件、热工仪表、传感器、各种热处理炉结构、热处理工辅材料等。
邮购单价：80元。
第4卷，共11章。
内容包括金属化学成分检验、宏观组织和断口分析、显微组织分析、力学性能试验、无损检测、内应力测定、物理性能测试及试验研究方法、金属腐蚀试验、金属制品的失效分析方法、热处理质量的管理与控制和常用数据及单位换算等。
第七章材料的显微断口分析♦§1断口学概述♦断口学是研究金属断裂面(即断口)的形态特征、形成原因和影响因素等内容的一门科学。
按照研究尺度范围的不同，它又可分为宏观断口学赫显微断口学。
♦宏观断口学是利用肉眼或低倍放大镜，通过分析断口的色泽、粗糙度、各种条纹（例如发射状条纹、贝壳状条纹等）和宏观变形来确定分析裂纹源的位置、裂纹扩展方向、受力状态级可能的环境介质等，并进一步推断断口的性质和断裂的原因等。
♦♦显微断口学则是利用光学显微镜、投射电子显微镜和扫描电子显微镜来研究断口的显微形貌特征、形成机制及影响因素等。
它和宏观断口学研究结果互相补充及佐证，使人们能对断裂的全部过程有更深入和正确的了解。
♦§２金属断口的基本显微形貌及其形成机制♦造成金属断裂的外部条件及金属本身的内在因素是多种多样的，但是断裂时的断口的基本显微形貌确实很有限的。
这就是说，任何断口都是有一种或几种基本显微形貌或他们的变态，按一定的规律、以不同的比例组合而成的。
下面对常见几种基本断口显微形貌做介绍。
一、解理断口♦解理断裂是指在一定条件下，金属因受拉应力作用而沿某些特定的结晶学平面发生分离的过程。
它是由于原子间结合键的破坏而造成的穿晶断裂。
一般体心立方金属和密排六方金属常发生解理断裂、低温、高应变率、三向应力状态的存在、腐蚀环境中有活性介质吸附都有利于解理断裂。
♦解理断口宏观上常具有放射状、人字纹、小刻面等特征。
微观断口形貌主要有以下几种。
♦１、解理台阶解理可沿解理面、滑移面或孪晶面进行。
由于实际晶体内部存在许多缺陷（如位错、析出相、夹杂物等），所以在一个晶粒内的解理并不是只沿一个晶面，而是沿一簇相互平行的晶面。
这样不同高度的解理面之间的裂纹相互贯通形成台阶。
♦解理台阶的形成机制主要为：（１）裂纹与螺位错相互交割而产生；（２）另一种为两个相邻的解理裂纹相互靠近时，他们会批次连接起来形成台阶。
如图４－１♦２、河流花样由若干个解理台阶相互汇合形成河流花样。
目录一. 热处理工艺课程设计的目的 (1)二. 课程设计的任务 (1)三. 热处理工艺设计的方法 (1)四.20Cr2Ni4A汽车方向盘轴承外套的技术要求 (2)4.1 零件图 (2)4.2 技术要求 (2)4.3 工艺流程 (2)五.低温退火的热处理工艺 (2)5.1工艺制定 (2)5.1.1 退火温度 (2)5.1.2 加热方法 (2)5.1.3 加热介质 (3)5.1.4 加热时间 (3)5.1.5 冷却方法 (3)5.1.6热处理后检验方法 (3)5.1.8 工艺曲线 (4)5.2低温退火各热处理工序中材料的组织、性能[4] (4)5.2.1低温退火加热到690℃后的组织及性能 (4)5.2.2分析退火保温时零件的组织转变 (4)5.2.3分析退火冷却到室温后的组织及性能[5] (4)5.2.4采用退火处理的零件可能产生的缺陷及原因，防止和消除些缺陷的方法 .. 5 5.3选择热处理的设备 (5)5.3.1热处理炉 (5)5.3.2 夹具 (6)六. 20Cr2Ni4A的渗碳工艺 (7)6.1渗碳化学热处理的工艺参数 (7)6.1.1加热温度 (7)6.1.2加热方法 (7)6.1.3渗碳介质 (7)6.1.4保温时间 (7)6.1.5冷却方法 (7)6.1.6冷却介质 (7)6.1.7渗碳化学处理及一次淬火的工艺曲线图 (7)6.2 渗碳化学热处理中材料的组织、性能 (8)6.2.1渗碳化学热处理加热到920℃后的组织及性能[8] (8)6.2.2渗碳保温时零件的组织转变 (8)6.2.3预冷到880℃后的组织及性能 (8)6.2.4渗碳化学热处理常见缺陷及防治措施 (9)6.3 渗碳炉 (9)6.4 渗碳化学热处理中的装具 (9)七．调质（淬火加高温回火）的热处理工艺 (10)7.1 淬火工艺 (10)7.1.2 加热温度 (10)7.1.2 加热方法 (10)7.1.3 加热介质 (11)7.1.4 保温时间 (11)7.1.5 冷却方法 (11)7.1.6 冷却介质 (11)7.2 回火工艺参数 (11)7.2.1 加热温度 (11)7.2.2 加热方法 (11)7.2.3 加热介质 (12)7.2.4 保温时间 (12)7.2.5 冷却方法 (12)7.2.6 冷却介质 (12)7.3 调质处理后检验方法 (12)7.4 工艺曲线图 (13)7.5材料的组织、性能 (13)7.5.1 加热温度后的组织及性能 (13)7.5.2 保温时零件的组织转变 (14)7.5.3 冷却到室温后的组织及性能 (14)7.5.4 产生缺陷预测及防护[10] (14)7.6 热处理设备 (14)八. 二次淬火的热处理工艺 (15)8.1 加热温度 (15)8.2 加热方式 (15)8.3 加热介质 (15)8.4 保温时间 (15)8.5 冷却方法 (15)8.6 冷却介质 (16)8.7 第二次淬火工艺图 (16)8.8 淬火热处理炉 (16)8.9 淬火后组织组成 (16)九. 低温回火热处理工艺 (17)9.1 加热温度 (17)9.2 加热时间 (17)9.3 加热方式 (17)9.4 加热介质 (17)9.5 冷却方式 (17)9.6 冷却介质 (18)9.7．低温回火工艺曲线图 (18)9.8．回火冷却到室温后的组织及性能 (18)9.9．设计的热处理处理可能产生的缺陷预测及原因，消除缺陷的方法 (18)9.10．热处理后检验方法 (19)9.11．低温回火热处理设备 (19)十．完整的工艺曲线图及工艺路线 (20)十一.热处理工艺课程设计的体会与见解 (20)十二.参考文件 (21)20Cr2Ni4A方向盘轴承外套热处理设计一. 热处理工艺课程设计的目的热处理工艺课程设计是高等工业学校金属材料工程专业一次专业课设计练习，是热处理原理与工艺课程的最后一个教学环节。
名词解释延性断裂：金属材料在过载负荷的作用下，局部发生明显的宏观塑性变形后断裂。
蠕变：金属长时间在恒应力，恒温作用下，慢慢产生塑性变形的现象。
准解理断裂：断口形态与解理断口相似，但具有较大塑性变形〔变形量大于解理断裂、小于延性断裂〕是一种脆性穿晶断口沿晶断裂：裂纹沿着晶界扩展的方式发生的断裂。
解理断裂：在正应力作用下沿解理面发生的穿晶脆断。
应力腐蚀断裂：拉应力和腐蚀介质联合作用的低应力脆断疲劳辉纹：显微观察疲劳断口时，断口上细小的，相互平行的具有规则间距的，与裂纹扩展方向垂直的显微条纹。
正断：断面取向与最大正应力相垂直〔解理断裂、平面应变条件下的断裂〕韧性：材料从变形到断裂过程中吸收能量的大小，是材料强度和塑性的综合反映。
冲击韧性：冲击过程中材料吸收的功除以断的面积。
位向腐蚀坑技术：利用材料腐蚀后的几何形状与晶面指数之间的关系研究晶体取向，分析断裂机理或断裂过程。
河流把戏：解理台阶及局部塑性变形形成的撕裂脊线所组成的条纹。
其形状类似地图上的河流。
断口萃取复型：利用AC纸将断口上夹杂物或第二相质点萃取下来做电子衍射分析确定这些质点的晶体构造。
氢脆：金属材料由于受到含氢气氛的作用而引起的低应力脆断。
卵形韧窝：大韧窝在长大过程中与小韧窝交截产生的。
等轴韧窝：拉伸正应力作用下形成的圆形微坑。
均匀分布于断口外表，显微洞孔沿空间三维方向均匀长大。
第一章断裂的分类及特点1.根据宏观现象分：脆性断裂和延伸断裂。
脆性断裂裂纹源：材料外表、内部的缺陷、微裂纹；断口：平齐、与正应力相垂直，人字纹或放射花纹。
延性断裂裂纹源：孔穴的形成和合并;断口：三区，无光泽的纤维状，剪切面断裂、与拉伸轴线成45º .2.根据断裂扩展途分：穿晶断裂与沿晶断裂。
穿晶断裂：裂纹穿过晶粒内部、可能为脆性断裂也可能是延性断裂；沿晶断裂：裂纹沿着晶界扩展，多属脆断。
应力腐蚀断口，氢脆断口。
3根据微观断裂的机制上分：韧窝、解理〔及准解理〕、沿晶和疲劳断裂4根据断面的宏观取向与最大正应力的交角分：正断、切断正断：断面取向与最大正应力相垂直〔解理断裂、平面应变条件下的断裂〕切断：断面取向与最大切应力相一致，与最大应力成45º交角〔平面应力条件下的撕裂〕根据裂纹尖端应力分布的不同，主要可分为三类裂纹变形：裂纹张开型、边缘滑开型〔正向滑开型〕、侧向滑开型〔撒开型〕裂纹尺寸与断裂强度的关系Kic：材料的断裂韧性，反映材料抗脆性断裂的物理常量〔不同于应力强度因子，与K准则相似〕：断裂应力〔剩余强度〕 a ：裂纹深度〔长度〕Y：形状系数〔与试样几何形状、载荷条件、裂纹位置有关〕脆性材料K准则：KI是由载荷及裂纹体的形状和尺寸决定的量，是表征裂纹尖端应力场强度的计算量；KIC是材料固有的机械性能参量，是表示材料抵抗脆断能力的试验量第二章裂纹源位置的判别方法：T型法〔脆断判别主裂纹〕，分差法〔脆断判别主裂纹〕，变形法〔韧断判别主裂纹〕，氧化法〔环境断裂判别主裂纹〕，贝纹线法〔适用于疲劳断裂判别主裂纹〕。
1．写出下列力学性能符号所代表的力学性能指标的名称和含义。
σe、σs、σ r 0.2、σb、δ、ψ、a k 、σ-1、HRA、HRB、HRC、HBS(HBW)。
σe是弹性极限，是材料产生完全弹性变形时所承受的最大应力值；σs是屈服强度，是材料产生屈服现象时的最小应力值；σ r 0.2是以试样的塑性变形量为试样标距长度的0.2%时的应力作为屈服强度；σb是抗拉强度，是材料断裂前所能承受的最大应力值；δ是伸长率，试样拉断后标距长度的伸长量与原始标距长度的百分比；ψ是断面收缩率，是试样拉断后，缩颈处横截面积的缩减量与原始横截面积的百分比；a k是冲击吸收功，摆锤冲击试验中摆锤冲断试样所消耗的能量称为冲击吸收功；σ-1是材料经受无数次应力循环而不被破坏的最大应力；HRA、HRB、HRC是洛氏硬度由于不同的压头和载荷组成的几种不同的洛氏硬度标尺而产生的三种表示方法；HBS(HBW)是布氏硬度，用淬火钢球做压头测得的硬度用符号HBS表示，用硬质合金做压头测得的硬度用符号HBW表示。
2．低碳钢试样在受到静拉力作用直至拉断时经过怎样的变形过程?由最初受力时的弹性变形到超过屈服极限的塑性变形到最后超过抗拉强度后的断裂。
3．某金属材料的拉伸试样l0=100mm，d0=10mm。
拉伸到产生0.2％塑性变形时作用力(载荷)F0.2=6.5×103N；F b=8．5×103N。
拉断后标距长为l l=120mm，断口处最小直径为d l=6.4mm，试求该材料的σ0.2、σb、δ、ψ。
σ0.2= F0.2/ s0=(6.5×103)/π×（10/2）2=82.8MPaσb= F b/ s0=(8.5×103)/π×（10/2）2=108.28MPaδ=(l l- l0)/ l0×100%=20%ψ=( s0- s1)/ s0=[π×（10/2）2-π×（6.4/2）2]/π×（10/2）2=59.04%4．钢的弹性模量为20.7×104MPa，铝的弹性模量为6.9×104MPa。
材料性能学课后习题与解答(总21页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--绪论1、简答题什么是材料的性能包括哪些方面[提示] 材料的性能定量地反映了材料在给定外界条件下的行为；解：材料的性能是指材料在给定外界条件下所表现出的可定量测量的行为表现。
包括○1力学性能（拉、压、、扭、弯、硬、磨、韧、疲）○2物理性能（热、光、电、磁）○3化学性能（老化、腐蚀）。
第一章单向静载下力学性能1、名词解释：弹性变形塑性变形弹性极限弹性比功包申格效应弹性模量滞弹性内耗韧性超塑性韧窝解：弹性变形：材料受载后产生变形，卸载后这部分变形消逝，材料恢复到原来的状态的性质。
塑性变形：微观结构的相邻部分产生永久性位移，并不引起材料破裂的现象。
弹性极限：弹性变形过度到弹-塑性变形(屈服变形)时的应力。
弹性比功：弹性变形过程中吸收变形功的能力。
包申格效应：材料预先加载产生少量塑性变形，卸载后再同向加载，规定残余应力（弹性极限或屈服强度）增加；反向加载，规定残余应力降低的现象。
弹性模量：工程上被称为材料的刚度，表征材料对弹性变形的抗力。
实质是产生100%弹性变形所需的应力。
滞弹性：快速加载或卸载后，材料随时间的延长而产生的附加弹性应变的性能。
内耗：加载时材料吸收的变形功大于卸载是材料释放的变形功，即有部分变形功倍材料吸收，这部分被吸收的功称为材料的内耗。
韧性：材料断裂前吸收塑性变形功和断裂功的能力。
超塑性：在一定条件下，呈现非常大的伸长率（约1000%）而不发生缩颈和断裂的现象。
韧窝：微孔聚集形断裂后的微观断口。
2、简答(1) 材料的弹性模量有那些影响因素为什么说它是结构不敏感指标解：○1键合方式和原子结构，共价键、金属键、离子键E高，分子键E低原子半径大，E小，反之亦然。
○2晶体结构，单晶材料在弹性模量在不同取向上呈各向异性，沿密排面E大，多晶材料为各晶粒的统计平均值；非晶材料各向E同性。
