《金属热处理原理及工艺》-第一章 绪论课件
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金属热处理原理及工艺绪论这门课对咱们专业是很重要的。
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。
一、什么是金属的热处理简单地说,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。
这些方法看起来简单,但其中有很深奥的道理。
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。
总之,金属热处理工艺方法非常多,且还在不断地发展。
二、热处理在机械制造中的地位和作用各行各业的发展,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。
就目前机械工业生产状况而言,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。
金属热处理原理绪论一、研究的内容和任务金属热处理原理是以金属学原理为基础,着重研究金属及合金固态相变的基本原理和热处理组织与性能之间关系的一门课程。
金属学原理:着重讨论的是金属及合金的本质及影响因素、缺陷及其交互作用和它们对性能的影响、状态图、塑性变形、回复、再结晶等等。
热处理原理:着重讨论的是金属及合金在固态下的相变规律、影响因素、动力学、非平衡转变,以及在热处理中的应用,研究热处理组织和性能之间的关系等等。
金属材料从服役条件出发,选择什么样的材料、如何对材料进行处理,在使用和处理过程中会出现什么问题,如何解决出现的问题,最终可能得到什么样的性能,如何改进现有材料、挖掘其潜力,试制新材料等,无不与热处理原理有着密切的关系。
固态金属(包括纯金属及合金)在温度和压力改变时,组织和结构会发生变化,这种变化统称为金属固态相变。
金属中固态相变的类型很多,有的金属在不同的条件下会发生几种不同类型的转变。
掌握金属固态相变的规律及影响因素,就可以采取措施控制相变过程,以获得预期的组织,从而使其具有预期的性能。
对于金属材料常用的措施就是特定加热和冷却,也就是热处理。
二、热处理发展概况人们在开始使用金属材料起,就开始使用热处理,其发展过程大体上经历了三个阶段。
1、民间技艺阶段根据现有文物考证,我国西汉时代就出现了经淬火处理的钢制宝剑。
史书记载,在战国时期即出现了淬火处理,据秦始皇陵开发证明,当时已有烤铁技术,兵马俑中的武士佩剑制作精良,距今已有两千多年的历史,出土后表面光亮完好,令世人赞叹。
古书中有“炼钢赤刀,用之切玉如泥也”,可见当时热处理技术发展的水平。
但是中国几千年的封建社会造成了贫穷落后的局面,在明朝以后热处理技术就逐渐落后于西方。
虽然我们的祖先很有聪明才智,掌握了很多热处理技术,但是把热处理发展成一门科学还是近百年的事。
在这方面,西方和俄国的学者走在了前面,新中国成立以后,我国的科学家也作出了很大的贡献。