金属材料及热处理 04 固态相变退火(碳钢篇)

金属材料热处理简介金属材料热处理是指通过加热和冷却等工艺来改变金属材料的结构和性能的一种方法。

热处理可以提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性和韧性等特性，从而满足特定的工程要求。

本文将介绍金属材料热处理的基本原理、常用方法和应用领域。

基本原理金属材料的性能主要受其晶体结构和组织状态的影响。

热处理通过改变金属材料的晶体结构和组织状态来改善其性能。

常见的金属材料热处理方法包括退火、淬火、回火和时效等。

•退火：将金属材料加热到一定温度保温一段时间后缓慢冷却。

退火可以消除材料内部的应力和组织缺陷，使材料变得柔软和韧性增加。

•淬火：将金属材料加热到临界温度，然后迅速冷却。

淬火可以使材料迅速形成硬而脆的组织，提高材料的硬度和强度。

•回火：在淬火后将金属材料加热到较低的温度并保持一段时间后冷却。

回火可以减轻淬火过程中产生的应力和脆性，提高材料的韧性和耐腐蚀性。

•时效：将金属材料在较低的温度下长时间保持，使其达到更稳定的状态。

时效可以进一步改善材料的硬度、强度和耐腐蚀性。

常用方法退火退火是金属材料热处理中最常用的一种方法。

根据材料的需求不同，退火可以分为完全退火、球化退火和油墨退火等。

•完全退火：将金属材料加热到其临界温度以上，保温一段时间后冷却到室温。

完全退火可以降低金属材料的硬度和强度，提高其韧性和延展性。

•球化退火：将金属材料加热到其临界温度以上，保温一段时间后冷却到室温。

球化退火可以改善材料的塑性和加工性能，使其更容易进行成型和加工。

•油墨退火：将金属材料加热到临界温度以上，然后快速冷却到低温，再将其加热到较低温度进行保温一段时间后冷却。

油墨退火可以提高材料的硬度、强度和耐腐蚀性。

淬火和回火淬火和回火常常一起进行，以获得所需的材料性能。

淬火可以使材料快速形成硬而脆的组织，而回火可以减轻淬火过程中产生的应力和脆性。

•全淬火：将金属材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却。

全淬火可以使材料达到最大的硬度和强度。

•部分淬火：将金属材料加热到临界温度以上，然后将其冷却到特定温度进行保温一段时间后冷却。

第一章测试1.固态相变也是形核加长大的过程。

A:错B:对答案:B2.晶粒度级别和晶粒大小之间的关系是：A:二者之间没有任何联系B:两者是同一个概念C:晶粒度级别越大，晶粒越小D:晶粒度级别越大，晶粒越大答案:C3.钢在热处理时的冷却方式有：A:连续冷却B:等温冷却C:一直冷却D:直接冷却答案:AB4.共析钢CT图和IT图的关系是：A:IT图位于CT图的右下方B:CT图位于IT图的右上方C:CT图位于IT图的左下方D:CT图位于IT图的右下方答案:D5.亚共析钢珠光体形核时的领先相是：A:渗碳体B:铁素体C:二者皆可D:无领先相答案:B6.片状珠光体的形成机制有：A:分枝形成机制B:直接形核机制C:交替形核长大机制D:过冷奥氏体直接转变机制答案:AC7.强度相同时，片状珠光体的疲劳极限好于球状珠光体。

A:错B:对答案:A8.当冷速增快时，伪珠光体的量：A:减少B:增加C:不变答案:B9.片状马氏体形成时会产生大量的显微裂纹。

A:错B:对答案:B10.贝氏体转变时原子的扩散情况是：A:铁和碳原子都不能扩散B:铁原子不能扩散，碳原子可以扩散C:铁和碳原子都能扩散D:铁原子扩散，碳原子不扩散答案:B第二章测试1.普通热处理包括：A:退火B:回火C:淬火D:正火答案:ABCD2.低碳钢一般采用完全退火作为预备热处理。

A:对B:错答案:B3.正火的冷却方式是A:空冷B:炉冷C:水冷D:油冷答案:A4.当含碳量增加时组织应力如何变化：A:不变B:减小C:增大答案:C5.亚共析钢的淬火加热温度是：A:Accm以上30-50℃B:Ac1以下30-50℃C:Ac3以上30-50℃D: Ac1以上30-50℃答案:C6.理想的淬火介质是既能淬成马氏体，又不至于引起太大的淬火应力。

A:错B:对答案:B7.淬透性取决于：A:淬火介质的冷却能力B:零件的尺寸大小C:过冷奥氏体的稳定性D:含碳量答案:C8.高碳马氏体的分解方式有：A:不分解B:两相式分解C:连续式分解D:一直分解答案:BC9.高温形变热处理的变形温度一般在：A:液相线以上B:Accm以上C:Ac3以上D:Ac1以上答案:C10.钢的化学热处理表面既有成分的变化也有组织的变化A:对B:错答案:A第三章测试1.常见的工具钢分为：A:模具刚B:量具钢C:轴承钢D:刃具钢答案:ABD2.按照正火组织钢分为：A:珠光体钢B:莱氏体钢C:奥氏体钢D:马氏体钢答案:ABCD3.45号钢的含碳量约为：A:45%B:0.045%C:4.5%D:0.45%答案:D4.合金元素在钢中的存在形式有：A:溶入F、A和M中，以固溶体形式存在B:以游离状态存在C:形成非金属夹杂物D:形成强化相答案:ABCD5.Mn、Ni元素可以无限扩大γ相区A:错B:对答案:B6.消除低碳钢屈服现象的措施有：A:预变形法B:提高含碳量C:增大拉力D:减少间隙溶质原子含量答案:AD7.渗碳钢渗碳后的热处理工艺是：A:淬火+中温回火B:正火C:淬火+高温回火D:淬火+低温回火答案:D8.弹簧钢的化学成分特点是低碳。

碳钢-不锈钢热处理工艺1、热处理概述①热处理是现代工业生产中不可缺少也不可替代的热加工工艺，是指金属材料在固态下，通过加热、保温和冷却的手段，改变材料表面或内部的化学成分与组织，获得所需性能的一种金属热加工工艺。

②早在公元前770年~222年，中国人在生产实践中就已发现，铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。

白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

③公元前六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的硬度，淬火工艺得到迅速发展。

中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，经过鉴定，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。

④随着淬火技术的发展，人们逐渐发现淬冷剂对淬火质量的影响。

三国蜀人工匠蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀，相传是派人到成都取水淬火的。

这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却结果是不同的，同时也注意了油和水的冷却能力。

中国出土的西汉(公元前206年～公元24年)中山靖王墓中的宝剑，心部含碳量为0.15～0.4%，而表面含碳量达0.6%以上，说明已应用了渗碳工艺。

但当时作为个人“手艺”的秘密，不肯外传，因而发展很慢。

⑤随着现代工业的不断发展，热处理工艺逐渐形成了一个固定的专业学科，于是冶金界出现了铁碳合金相图。

⑥人类历史上的第一幅铁碳合金相图，应归功于英国的冶金学家Roberts-Austen，1899年被授予爵士爵位。

为纪念他，把γ-铁及其固溶体的金相组织命名为奥氏体。

⑦随着铁碳相图的逐步优化，金属材料热处理工艺逐渐明朗，图中线与线之间代表的含义不同。

PSK线叫A1线，温度是727℃。

GS线叫A3线，温度从727~912℃，是形成奥氏体的温度线。

可见，A1、A3线代表的是温度，作为铁碳合金，含C量不同，A1、A3代表的温度也会不同。

⑧加热需过热度，用c表示，因此，对应的就有Ac1、Ac3线等表示方法。

冷却需要过冷度，习惯用r来表示，因此，对应的就有Ar1、Ar3等表示方法。

金属相变与热处理理解材料的变形与回复过程金属相变与热处理是材料科学与工程领域中的重要研究内容。

通过研究金属的相变与热处理过程，我们能够深入理解材料的变形与回复过程，为合理设计材料的制备和性能提升提供理论依据。

一、金属相变金属相变是指金属在特定条件下发生晶体结构或物理性质的改变。

常见的金属相变包括固态相变和液态相变。

1. 固态相变固态相变通常发生在固态金属材料中，其晶体结构发生改变。

最常见的固态相变是晶格结构由面心立方(fcc)转变为体心立方(bcc)，或者相反，这被称为共晶相变。

2. 液态相变液态相变是指金属从固态转变为液态状态。

液态相变的温度称为熔点，熔点取决于金属的特性和外界条件。

二、热处理热处理是通过加热和冷却来改变金属材料的性能和组织结构。

热处理可以分为多种方法，如退火、淬火、回火等。

1. 退火退火是将金属材料加热到一定温度，然后缓慢冷却的过程。

退火可以去除材料中的内部应力，并改善材料的塑性和韧性。

2. 淬火淬火是将金属材料加热到临界温度，然后迅速冷却的过程。

淬火可以使金属材料达到高硬度和高强度，但也容易造成变形和开裂。

3. 回火回火是在淬火后将材料再次加热到一定温度，然后进行缓慢冷却。

回火可以减轻淬火过程中的应力和硬度，提高材料的韧性。

三、材料的变形与回复过程金属材料的变形与回复过程是指在外力作用下，材料发生变形后，经过相变和热处理后恢复到初始状态的过程。

1. 变形金属材料在外力作用下会发生塑性变形和弹性变形。

塑性变形是指金属材料在外力作用下发生永久性变形，弹性变形是指金属材料在外力作用下发生可逆性变形。

2. 回复金属材料经过变形后，通过热处理可以实现回复。

回复是指金属材料在退火过程中，内部应力得到释放，晶体结构得到重构，使材料的性能恢复到初始状态。

结论金属相变与热处理对于理解材料的变形与回复过程至关重要。

通过研究金属的相变规律和不同热处理方法的效果，我们可以合理设计材料的制备工艺和改善其性能。

金属材料热处理介绍-工程1 退火：就是将钢加热到Ac3线（过共析钢为A1线）以上，保温一定时间为工件厚度（）小时，合金钢（）小时，随炉冷却，得到铁素体加珠光体（亚共析），珠光体（共析钢），渗碳体加珠光体（过共析钢）的方法，降低硬度，提高塑性，改善压力和切削性能，。

2 正火：就是将钢加热到Ac3线和Acm以上30－50oC，保温后出炉空冷，分别得到铁素体加索氏体、索氏体，有细化晶粒、调整组织、削除前道铸造、锻造冷加工产生的缺陷，作为预先热处理作用。

提高钢材加工性能（最好HB200－250时）提高加工面光洁度，不粘刀，加工表面光滑。

比如管路密封胶圈结合面，O型圈沟槽，缸、泵接口平面。

3 等温退火：钢加热到Ac3以上30-50oC,保温后较快冷却到略低于Ar1的温度（或转入略低于Ar1的炉中）在此温度下奥氏体金部转变完成，主要用于合金钢退火。

4 球化退火：目的在于过共析钢得到球状珠光体，便于加工，也是热处理的前处理。

球化退火的工艺是加热到温度略高于Ac1以上10－20oC，保温后缓慢冷却到略低于Ar1的温度并停留一段时间，使组织转变全部完成，然后冷至500oC以下再空冷。

加热温度超过Ac1越高，则冷却以后得到的片状珠光体会愈多。

若超过Acm时，则冷却下来所得到的全部为片状珠光体。

球化退火所以能形成球状珠光体，是因为钢在加热到略高于Ac1时呈现一不均匀的组织。

即除了奥氏体的浓度不均匀外，还有大量未溶解的渗碳体存在。

其中片状渗碳体在较长时间的保温过程中会自发地趋于球状（因后者最为稳定）。

当钢随后冷却下来时，由奥氏体分解而形成的ΑFe3C也逐渐球状化因而最终便获得在铁素体基体上分布着许多颗粒状渗碳体，这就是球状珠光体。

5 低温退火：为消除铸、锻、焊接、切削冷冲压过程的内应力，缓慢速度加热到500－650oC，经适当保温，再缓冷下来的过程，又叫去应力退火。

钢的显微组织不发生改变。

6 淬火：将钢加热到Ac3线或Ac1线上30－50oC，保温一段时间（均匀化）快速冷却下来，以得到高硬度马氏体组织的方法。

《金属材料及热处理》课程教学大纲课程编号：081095211课程名称：金属材料及热处理英文名称：Metal Materials and heat treatment课程类型：学科基础课程要求：必修学时/学分：48/3（讲课学时：44 实验学时：4 ）适用专业：材料成型及控制工程一、课程性质与任务金属材料及热处理是材料成形及控制工程专业的一门重要必修课,也是理论性和实践性较强的专业课。

通过本课程的学习,使学生掌握钢的退火、正火、淬火和回火等热处理工艺的基本理论,基本知识和实验技能,并能应用于实践，了解工程用钢、铸铁和有色金属的分类和特性。

本课程在教学内容方面着重基本知识、基本理论和基本工艺方法的讲解；在培养实践能力方面着重培养学生不同材质的工件在不同应用场合的选择，不同材料性能的热处理工艺的选择。

培养学生的工程观念和规范意识，要善于观察、思考，勤于实践，培养学生应用理论联系实际的方法去解决工程实际问题，具有合理地选择材料并确定热处理工艺的能力。

二、课程与其他课程的联系学生应在先学完《大学物理》、《材料科学基础》、《物理化学》等课程，并经过金属工艺的生产实训，对材料及热处理方面有一定的感性认识后，再学习本课程，通过本课程的学习，为《材料的力学性能》、《铸造合金熔炼》等专业课奠定基础，也为学生从事铸造、焊接、锻造、热处理专业方面工作打下坚实的基础。

三、课程教学目标1.掌握固态相变的基本理论，了解钢在加热与冷却时组织的转变规律，理解材料成分-组织-性能之间的关系；（支撑毕业能力要求1.2，1.3）2.掌握钢的退火、正火、淬火与回火的应用及工艺参数的制定，从而对材料及其热处理具有一定的分析和研究能力，对于实际工件能够给出较合理的热处理工艺；（支撑毕业能力要求2.1，2.3）3.对于已有热处理工艺造成的工程问题，能够分析存在问题的原因，优化热处理工艺；（支撑毕业能力要求4.2）4.了解特殊热处理工艺特征和应用；（支撑毕业能力要求1.2）5.了解常用金属材料（工程用钢、铸铁和有色合金）的特性，能够根据使用环境和性能要求选择合适的金属材料。

碳钢材料金相图A_铁素体v_奥氏体退火退火：将金属缓慢加热到一定温度，保持足够时间，然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却，有时是控制冷却)的一种金属热处理[1]工艺。

目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化，改善塑性和韧性，使化学成分均匀化，去除残余应力，或得到预期的物理性能。

退火工艺随目的之不同而有多种，如重结晶退火、等温退火、均匀化退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火，以及稳定化退火、磁场退火等等。

1、金属工具使用时因受热而失去原有的硬度。

2、把金属材料或工件加热到一定温度并持续一定时间后，使缓慢冷却。

退火可以减低金属硬度和脆性，增加可塑性。

也叫焖火。

退火的一个最主要工艺参数是最高加热温度（退火温度），大多数合金的退火加热温度的选择是以该合金系的相图为基础的,如碳素钢以铁碳平衡图为基础（图1）。

各种钢(包括碳素钢及合金钢)的退火温度，视具体退火目的的不同而在各该钢种的A c3以上、Ac1以上或以下的某一温度。

各种非铁合金的退火温度则在各该合金的固相线温度以下、固溶度线温度以上或以下的某一温度。

重结晶退火应用于平衡加热和冷却时有固态相变(重结晶)发生的合金。

其退火温度为各该合金的相变温度区间以上或以内的某一温度。

加热和冷却都是缓慢的。

合金于加热和冷却过程中各发生一次相变重结晶，故称为重结晶退火，常被简称为退火。

这种退火方法，相当普遍地应用于钢。

钢的重结晶退火工艺是:缓慢加热到Ac3（亚共析钢）或Ac1（共析钢或过共析钢）以上30～50℃，保持适当时间，然后缓慢冷却下来。

通过加热过程中发生的珠光体（或者还有先共析的铁素体或渗碳体）转变为奥氏体（第一回相变重结晶）以及冷却过程中发生的与此相反的第二回相变重结晶，形成晶粒较细、片层较厚、组织均匀的珠光体(或者还有先共析铁素体或渗碳体)。

退火温度在Ac3以上（亚共析钢）使钢发生完全的重结晶者，称为完全退火，退火温度在Ac1与Ac3之间(亚共析钢)或Ac1与Acm之间（过共析钢）,使钢发生部分的重结晶者,称为不完全退火。

常用金属材料及热处理金属是人类社会重要的材料之一，广泛应用于各行各业。

常见的金属材料包括铁、铝、铜、钢等。

在使用金属材料的过程中，为了改善其性能，常常需要对其进行热处理。

下面将介绍一些常用的金属材料和其热处理方法。

1.铁：铁是一种性能优良的金属材料，常用于制作建筑结构、机械零件等。

铁的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。

退火可以降低材料的硬度，提高其塑性和延展性；正火可以提高材料的韧性和强度；淬火可以使材料获得高硬度和耐磨性；回火可以降低材料的脆性，并改善其强度和韧性。

2.铝：铝是一种轻质金属，常用于制造飞机、汽车等产品。

铝的热处理方法有固溶处理、时效硬化等。

固溶处理可以改善铝的强度和塑性；时效硬化可以在固溶处理基础上，进一步提高铝的强度和硬度。

3.铜：铜是一种导电性能优良的金属材料，常用于制造导线、电路板等。

铜的热处理方法有退火、退火软化等。

退火可以消除铜材料中的应力，改善其韧性和延展性；退火软化可以使铜材料变得更加易加工。

4.钢：钢是一种优质的金属材料，常用于制造建筑结构、机械零件等。

钢的热处理方法有退火、正火、淬火和回火等。

不同的钢材在热处理时的温度和时间以及冷却速度等参数都有所差异，可以根据具体需要来选择合适的热处理方法，以获得理想的性能。

此外，还有许多其他金属材料也需要经过热处理来改善其性能，比如镍、锌、锡等。

热处理方法的选择应根据具体的金属材料以及使用要求来确定。

综上所述，金属材料在使用过程中，经常需要进行热处理来改善其性能。

不同的金属材料有不同的热处理方法，通常包括退火、正火、淬火和回火等。

通过热处理可以改变金属材料的组织结构和性能，使其达到更加理想的状态。

热处理技术在金属材料的应用中起着重要的作用，对于提高产品质量和使用寿命具有重要意义。

常用金属材料及热处理知识金属材料是工业生产中最常用的材料，包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。

这些金属材料都具有良好的机械性能、电导性能、导热性能和成形性能，因此在各个行业中得到广泛应用。

下面主要介绍常用金属材料及其热处理知识。

1.钢铁钢铁是最常用的金属材料，包括碳钢和合金钢两种。

碳钢中碳含量较低，一般在0.1%-0.3%之间，适用于一般工程材料的制造；合金钢中包含一定数量的合金元素，如铬、镍、钒等，通过合金元素的添加可以提高钢的硬度、强度和耐磨性能。

热处理：钢的热处理包括退火、正火、淬火、回火等工艺。

退火可以消除应力和改善材料的韧性；正火可以提高材料的硬度和强度；淬火可以使钢材具有高硬度和耐磨性；回火可以降低淬火后的脆性，提高韧性。

2.不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的铁基合金材料，主要成分为铁、铬、镍等元素。

不锈钢具有良好的耐腐蚀性、耐高温性和良好的机械性能，广泛应用于制造化工设备、食品加工设备、医疗器械等高要求的领域。

热处理：不锈钢的热处理主要包括退火和固溶处理。

退火可以去除不锈钢中的应力，改善材料的硬度和韧性；固溶处理可以提高不锈钢的硬度和强度。

3.铝合金铝合金是一种轻量化的金属材料，具有良好的导热性能、导电性能和可加工性能。

铝合金可以通过添加合金元素如铜、锌、锰等来改变材料的性能，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。

热处理：铝合金的热处理主要包括固溶处理和时效处理。

固溶处理可以提高铝合金的硬度和强度；时效处理可以提高材料的抗拉强度和硬度。

4.铜合金铜合金具有良好的导电性能、导热性能和耐腐蚀性能，广泛应用于电子、电器、交通等领域。

铜合金通过添加合金元素如锡、锌、铝等来改变材料的性能。

热处理：铜合金的热处理主要包括退火和固溶处理。

退火可以消除应力、改变晶粒结构；固溶处理可以提高材料的强度和硬度。

综上所述，金属材料是工业生产中最常用的材料之一，包括钢铁、不锈钢、铝合金、铜合金等。

这些金属材料具有良好的机械性能、导电性能、导热性能和成形性能，可以通过热处理来改变材料的性能。

金属材料与热处理总结金属材料是工程领域中最常用的材料之一，其性能和用途很大程度上取决于其热处理过程。

热处理是通过控制金属材料的温度、时间和冷却速率来改变其内部结构和性能的工艺。

本文将对金属材料的热处理方法和效果进行总结，以期为工程实践提供参考。

首先，我们来谈谈金属材料的热处理方法。

常见的热处理方法包括退火、正火、淬火和回火。

退火是将金属材料加热至一定温度，然后缓慢冷却至室温，以消除内部应力和改善塑性。

正火是将金属材料加热至适当温度，然后在空气中冷却，以提高硬度和强度。

淬火是将金属材料加热至临界温度，然后迅速冷却至室温，以获得高硬度和强度。

回火是将淬火后的金属材料重新加热至适当温度，然后进行缓慢冷却，以降低硬度和提高韧性。

其次，我们来探讨金属材料热处理的效果。

热处理可以显著改变金属材料的组织结构和性能。

通过退火，金属材料的晶粒得以细化，内部应力得以消除，从而提高其塑性和韧性。

通过正火，金属材料的碳化物颗粒得以析出，晶粒得以再结晶，从而提高其硬度和强度。

通过淬火，金属材料的组织得以马氏体化，从而获得极高的硬度和强度。

通过回火，金属材料的马氏体得以转变，内部应力得以释放，从而平衡硬度和韧性。

最后，我们需要注意的是金属材料的热处理过程中需要严格控制温度、时间和冷却速率。

温度过高或时间过长会导致晶粒长大，从而降低金属材料的性能；冷却速率过快会导致金属材料产生裂纹或变形。

因此，在实际工程中，需要根据金属材料的具体成分和要求，合理选择热处理方法和工艺参数，以获得最佳的性能和效果。

总之，金属材料的热处理是工程领域中不可或缺的工艺之一，通过合理的热处理方法和工艺参数，可以显著改善金属材料的性能和用途。

因此，在工程实践中，我们需要深入理解金属材料的热处理原理和方法，灵活运用于实际生产中，以满足不同工程需求。

钢铁材料及其热处理知识点在工业领域中，钢铁材料是不可或缺的基础材料。

了解钢铁材料的特性和热处理方法对于制造高质量的产品至关重要。

本文将介绍钢铁材料的基本知识以及常用的热处理方法。

1. 钢铁材料的分类钢铁材料根据化学成分和物理性质的不同可以分为多个类型。

以下是一些常见的钢铁材料分类：(1) 碳钢碳钢是指碳含量在0.04%至2.1%之间的钢铁材料。

碳钢具有良好的冷加工性能和可焊性，广泛用于制造构件、机械零件和工具等。

(2) 合金钢合金钢是指含有合金元素（如铬、镍、钼、钒等）的钢铁材料。

合金钢具有优异的强度、硬度和耐磨性，因此常用于制造刀具、发动机零件和航空器组件等。

(3) 不锈钢不锈钢是一种含有至少10.5%铬的钢铁材料。

不锈钢具有耐腐蚀性、高温强度和良好的加工性能，在制造化学设备、食品加工设备和医疗器械等领域被广泛应用。

(4) 铸钢铸钢是一种通过铸造方法生产的钢铁材料。

铸钢具有良好的铸造性能和机械性能，常被用于制造汽车零件、建筑构件和工程机械等。

2. 钢铁材料的热处理方法热处理是通过加热和冷却的方式改变钢铁材料的物理和化学性质，从而获得所需的性能。

以下是几种常见的热处理方法：(1) 灭火灭火是一种通过迅速冷却的方法使钢铁材料达到高硬度和高强度的热处理过程。

常用的灭火介质包括水、油和气体。

灭火后的钢铁材料具有优异的强度和硬度，但韧性较低。

(2) 规定温度淬火规定温度淬火是指在特定温度下进行灭火，通过控制淬火温度可以使钢铁材料获得特定的性能，如高硬度、高强度和良好的韧性。

(3) 回火回火是一种通过加热和冷却的方法来降低钢铁材料的硬度和脆性。

回火可以改善材料的韧性和可加工性，常用于缓解灭火产生的内应力和改善工件的稳定性。

(4) 等温淬火等温淬火是一种在特定温度下保持一段时间后进行快速冷却的热处理方法。

等温淬火可以使钢铁材料获得细小的组织和均匀的硬度分布，提高材料的耐磨性和韧性。

(5) 淬火和回火淬火和回火是常用的联合热处理方法，通过先进行灭火再进行回火来获得综合性能。

机械常用金属材料及热处理1. 引言金属材料是机械工程中常用的材料之一，具有良好的机械性能和热导性能。

在机械设计和制造中，了解机械常用金属材料的特性以及正确的热处理方法是非常重要的。

本文将介绍一些常见的机械金属材料以及它们的热处理方法。

2. 钢材钢材是机械行业常用的金属材料之一，具有高强度、耐磨性和良好的可塑性。

常见的钢材类型包括碳钢、合金钢和不锈钢等。

2.1 碳钢碳钢是最常见的钢材类型之一，其主要成分为碳和铁。

碳钢具有良好的强度和韧性，广泛应用于机械零件和结构件的制造。

热处理方法包括淬火、回火、正火和退火等。

•淬火：通过快速冷却使碳钢的组织变质，提高其硬度和强度。

•回火：通过加热和冷却过程，使碳钢的硬度降低并提高其韧性。

•正火：将碳钢加热至临界温度，然后进行连续冷却，使碳钢的组织产生相应的变化。

•退火：将碳钢加热至适当温度，然后缓慢冷却，以改善碳钢的塑性和可加工性。

2.2 合金钢合金钢是一种含有其他元素（如镍、铬、钼等）的钢材，具有更高的强度、硬度和耐磨性。

热处理方法和碳钢类似，但因合金元素的添加，热处理过程可能会有所不同。

2.3 不锈钢不锈钢是一种具有耐腐蚀性的钢材，主要成分为铁、铬和镍。

不锈钢具有优良的耐腐蚀性和高温强度，广泛应用于食品加工、化工和航空航天等领域。

常见的不锈钢类型包括奥氏体不锈钢、马氏体不锈钢和铁素体不锈钢等。

3. 铝合金铝合金是另一种常用的金属材料，具有低密度、良好的导热性和可塑性。

铝合金广泛应用于汽车、航空和建筑等领域。

铝合金的热处理方法主要包括固溶处理和时效处理。

•固溶处理：将合金加热至一定温度，使可溶固溶于固体溶液中，然后快速冷却。

•时效处理：将固溶处理后的合金加热至适当温度，然后冷却，以产生所需的强化相。

4. 铜合金铜合金是一种具有良好导电性和热导性的金属材料，广泛应用于电子、航空和化工等领域。

铜合金的热处理方法包括退火、固溶处理和时效处理等。

•退火：将铜合金加热至特定温度，然后缓慢冷却以改善材料的可塑性。

金属材料与热处理一、填空题（30分，每空1分）1、常见的金属晶体类型有_体心立方_晶格、__面心立方__晶格和密排六方晶格三种。

2、金属的整个结晶过程包括形核_____、___长大_______两个基本过程组成。

3、根据溶质原子在溶剂晶格中所处的位置不同，固溶体分为_间隙固溶体_与_置换固溶体_两种。

4、工程中常用的特殊性能钢有_不锈钢__、_耐热钢_、耐磨钢。

5、常用的常规热处理方法有___回火___、正火和淬火、__退火__。

6、随着回火加热温度的升高，钢的__强度__和硬度下降，而_塑性___和韧性提高。

7、根据工作条件不同，磨具钢又可分为_冷作模具钢_、__热作模具钢__和塑料磨具用钢等。

8、合金按照用途可分为_合金渗碳体_、_特殊碳化物_和特殊性能钢三类。

9、合金常见的相图有__匀晶相图__、_共晶相图__、包晶相图和具有稳定化合物的二元相图。

10、硬质合金是指将一种或多种难熔金属_碳化物__和金属粘结剂，通过_粉末冶金__工艺生产的一类合金材料。

11、铸铁的力学挺能主要取决于_基体的组织_的组织和石墨的基体、形态、_数量_以及分布状态。

12、根据铸铁在结晶过程中的石墨化程度不同，铸铁可分为_灰口铸铁__、_白口铸铁_和麻口铸铁三类。

13、常用铜合金中，_青铜_是以锌为主加合金元素，_白铜_是以镍为主加合金元素。

14、铁碳合金的基本组织中属于固溶体的有_铁素体_和_奥氏体_,属于金属化合物的有_渗碳体_，属于混合物的有_珠光体_和莱氏体。

二、选择题（30分，每题2分）1、铜只有通过冷加工并经随后加热才能使晶粒细化，而铁则不需冷加工，只需加热到一定温度即使晶粒细化，其原因是（ C ）A 铁总是存在加工硬化，而铜没有B 铜有加工硬化现象，而铁没有C 铁在固态下有同素异构转变，而铜没有D 铁和铜的再结晶温度不同α-是具有（ A ）晶格的铁。

2、FeA 体心立方B 面心立方C密排六方 D 无规则几何形状3、以下哪种铸铁的断口呈灰黑色？（ D ）A 马口铁B 白口铸铁C 麻口铸铁 D灰铸铁4、用于制造渗碳零件的钢称为（C ）。