金属热处理基础知识大全
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度冷却的一种工艺。
1．金属组织
金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。
合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。
相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。
固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。
固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。
化合物：合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。
机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。
铁素体：碳在a-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
奥氏体：碳在g-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。
渗碳体：碳和铁形成的稳定化合物（Fe3c）。
珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物（F+Fe3c 含碳0.8%）
莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能，除合理选用材料和各种成形工艺外，热处理工艺往往是必不可少的。钢铁是机械工业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以控制，所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能。
[2006年获奖论文三等奖]《金属材料及热处理》教学方法初探
[摘要]：技校学生在学习《金属材料及热处理》中遇到内容繁多、记忆困难、遗忘很快、缺乏实际经验等问题。本文采用了兴趣讲解、列表记忆、直观性教学、现场教学等多种方法，取得到较好的教学效果。
[关键词]：金属、热处理、兴趣、教学方法
《金属材料及热处理》是一门专业基础课，是一门研究金属材料的成份、热处理与金属材料性能间的关系和变化规律的科学。这门课内容繁多、难记易忘、理论与实际结合紧密。现在的技校学生是从中考中"差选"出来，学习基础较差，学习习惯和学习方法欠佳，而且几乎没有实际经验。要学好这门课是难上加难。针对现在的技校学生的现状和这门课的特点，探索一条行之有效的教学方法事在必行。笔者在这门课教学方法上进行一些有益尝试，取得较好的教学效果，供大家参考。
一、"趣味"学习
《金属材料及热处理》这门课内容比较枯燥，以前曾有学生产生过厌学情绪。笔者在讲课时多用学生感兴趣的实际例子，多设悬念，引导学生"趣味"学习。常言道万事开头难，有个好的开端就成功了一半。能使学生自己愿意学，发挥学生的主观能动性是学好这门课的关键。兴趣是最好的老师。上第一堂课时，笔者并不马上讲新内容。让学生先回答几个问题。
1、谁看过"泰坦尼克"号电影？
2、"泰坦尼克"号为什么会沉没？其真正原因是什么？
学生的积极性马上调动起来，个个踊跃回答问题。但是没有一个学生知道沉船的真正原因。造成"泰坦尼克"号这艘不沉的船沉没的真正原因是船本身金属材料造成的。二十世纪初，人们对金属材料的成分与性能之间的关系不了解，只知道用铁造的船比木头造的船要结实。殊不知铁中含碳量大时，金属材料虽然硬，但脆性大，不耐冲击。"泰坦尼克"号就是用这种含碳量高的铁-一种金属材料制造成的。当船撞上冰山时，断裂破坏了，造成了首航一千五百多人丧生惨痛事件发生。若当时人们知道金属材料成分与性能之间的关系，就会避免这场悲剧产生。这活生生的例子给学生留下深刻印象。并主动提出想了解金属材料的性能，笔者这时引入金属的性能是水到渠成的事。此外笔者还在语言上下功夫，幽默风趣语言可调剂学生的学习疲劳，调动起学习兴趣。学生注意力不集中时，风趣讲个日常生活的例子。"抄菜用什么锅好？"学生们马上安静下来。"是生铁锅还是熟铁锅？"等学生思考片刻后笔者又说："生铁锅的成分中含碳量比熟铁锅含碳量高，材料较硬，比较耐磨，因此使用寿命较长。但是生铁锅摔在地上会破裂。"学生们觉得这门课还是很有趣的，学习自觉性也提高了。
2018—2019学年上学期期末考试二年级金属材料与热处理试卷
使用班级： 命题人：
班级： 姓名： 学号：
考试时间：60分钟 满分：100分
一、 填空题（26分，每空1分）
1、常见的金属晶格类型有___________、___________和___________。
2、金属的机械性能主要包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳强度等指标，其中衡量金属材料在静载荷下机械性能的指标有___________、___________、___________。衡量金属材料在交变载荷和冲击载荷作用下的指标有___________和___________。
3、常用的回火方法有低温回火、___________ 和 ___________ 。
4、_________或_________通常安排在机械粗加工之前进行，作为预备热处理。
5、珠光体是___________和__________的混合物，用符号__________表示。
6、根据炼钢末期脱氧程度的不同，碳钢分为_________、_________和_________。
7、钢在一定条件下淬火后，获得一定深度的淬透层的能力，称为钢的__________。
8、 化学热处理的种类很多，根据渗入元素的不同，化学热处理有____________、____________、____________ 等。
9、08表示平均含碳量为___________的优质碳素结构钢。
10、根据共析钢的“C”曲线，过冷奥氏体在A1温度以下等温转变的组织产物可分为三大类，即___________型组织、___________型组织和___________型组织等。
二、 选择题（30分，每题3分） 1、拉伸试验时．试样拉断前能承受的最大力的应力称为材料的（ ）。
A 屈服点 B 抗拉强度 C 弹性极限 D 刚度
2、金属的（ ）越好，其锻造性能就越好。
合金的晶体结构
合金是由两种或两种以上元素组成的具有金属特性的物质。组成合金的元素可以全部是金属元素，如黄铜（由铜和锌组成），也可以是金属元素与非金属元素，如碳钢（由铁和碳组成）。纯金属的品种少、力学性能低、获得困难，因而工业上使用的金属材料多数是合金。
金属或合金中，凡成分相同、结构相同，并与其他部分有分界面分开的均匀组成部分称为相。金属材料可以是单相，也可以是多相组成的。
通常所说的显微组织实质上是指在显微镜下观察到的各相晶粒的形态、数量、大小和分布的组合。组合不同，材料的性能也不相同。
根据相的晶体结构特点，可以将其分为固溶体和金属化合物两类。
1.固溶体
合金中其晶体结构与组成元素之一的晶体结构相同的固相称为固溶体，习惯上用希腊字母α、β、γ等来表示。一般把与合金晶体结构相同的元素称为溶剂；除溶剂以外的其它元素称为溶质。根据溶质原子在溶剂晶格中所处位置的不同，固溶体又分为置换固溶体和间隙固溶体。
置换固溶体
溶质原子取代溶剂原子而占据晶格中某些结点位置而形成的固溶体称为置换固溶体。
置换固溶体
间隙固溶体
溶质原子较小，如碳、氢等，它们位于溶剂晶格间隙形成的固溶体称为间隙固溶体
间隙固溶体
济南试金固溶体的溶解度
固溶体的溶解度是指溶质原子在固溶体中的极限浓度。根据溶解度的不同，固溶体又可分为有限固溶体和无限固溶体。
溶解度有一定限度的固溶体称为有限固溶体，而组成元素无限互溶的固溶体称为无限固溶体（如下图所示）。组成元素的原子半径、电化学特性相近、晶格类型相同的置换固溶体，才有可能形成无限固溶体。而间隙固溶体由于间隙有限，只能形成有限固溶体。
固溶体的溶解度
固溶体的性能
随溶质含量的增加，固溶体的强度、硬度增加，塑性、韧性下降，这种现象称为固溶强化。产生固溶强化的原因是溶质原子使溶剂晶格发生畸变及对位错的钉扎作用，阻碍了位错的运动。与纯金属相比，固溶体的强度、硬度高，塑性、韧性低，但与金属化合物相比其硬度要低得多，而塑性、韧性要高得多。
