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第二章 金属材料与热处理基础12节PPT课件

第二章 金属材料与热处理基础12节PPT课件
第二章 金属材料及热处理基础
（课3）
学习目的： 通过本章的学习具备所必需的汽车所使用的金属
材料基本知识。 学习要求：
掌握钢的热处理的基本知识及常用的热处理方法、 工艺特点和应用范围。
掌握常用的机械工程材料类型、牌号、力学性能 及用途。初步具有选择工程材料的能力。
1
整体概述
概况一
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4
第二章 金属的晶体结构与结晶
3、认识金属的不同结构组织的各方面性
能是不一样的，实际应用中，影响金属的各种
使用性能。了解金属的晶体结构及结晶，我们
才能够掌握金属材料性能的变化规律。
一、金属晶体结构的基本知识
1、金属是晶体
固态物质里根据其原子的排列形式分为两
类：晶体和非晶体。
晶体：特点是其原子或离子在三维空间呈
13
第二章 金属的晶体结构与结晶
关于晶面与晶向（P14详细介绍）： 晶面：晶面是在晶格中由一系列原子组 成的平面，而晶面则又是由一行行的原子组 成。 晶向：是指晶格中各原子的位向。
三种重要的 Nhomakorabea晶
14
第二章 金属的晶体结构与结晶
二、合金的基本概念（P17）
合金是由一种金属元素同一种或者几种其 它元素组成的具有金属特征的物质。
晶 胞
9
第二章 金属的晶体结构与结晶
3、金属中常见的晶格类型
金属的晶格类型很多，最常见的也是最典型
的晶格类型有三种：
⑴ 体心立方晶格
特征：是一个立
方体。在晶胞的8个
结点上各有一个原
子，在晶胞中心也 有一个原子。
体心立方晶格
10
第二章 金属的晶体结构与结晶

哈工大崔忠圻老师金属学与热处理课件金属的塑性变形ppt

哈工大崔忠圻老师金属学与热处理课件金属的塑性变形ppt

04 试验标准
GB/T228.1-2010、ASTM E8/E8M-13等。
压缩试验
定义
压缩试验是测定材料在静压力作 用下变形与破坏的力学性能试验 。它可以模拟材料在承受静载荷 时的变形和破坏行为，评估材料 的抗压强度和塑性。
目的
压缩试验可以用来评估材料的抗 压强度、屈服点和塑性等力学性 能，为工程结构的设计和使用提 供依据。
03
金属的塑性变形应用
塑性变形在工业中的应用
1 2 3
生产制造
通过塑性变形工艺，可以生产出各种形状的零 部件和产品，如锻件、冲压件、挤压件等。
设备安装
利用塑性变形的原理，可以通过冷装、热装等 方法，将大型设备安装到预定位置，提高设备 的稳定性和可靠性。
维修维护
在一些设备的维修和维护中，也常常需要应用 塑性变形的原理，如矫正、校直等。
孪晶
在切应力作用下，晶体的一部分相对于另一部分沿着一定的晶面和晶向产生平移 ，并形成与主晶面平行的新晶面。这种变形机制主要受到晶体结构和相变的影响 。
晶界与界面
晶界
晶体之间的边界，是晶体结构中的缺陷之一。在塑性变形过 程中，晶界可以成为位错滑移的障碍，从而影响材料的塑性 变形行为。
界面
不同相之间的接触面，如金属与非金属之间的界面。界面可 以影响材料的强度、硬度等力学性能，并对塑性变形产生影 响。
01
在结构材料的加工过程中，常常需要应用塑性变形的原理，如
钢材的轧制、拉拔等。
结构材料的性能改善
02
通过塑性变形，可以改善结构材料的性能，如提高材料的强度
、硬度、韧性等。
结构材料的应用
03
在建筑、航空航天、汽车等领域中，也常常需要应用塑性变形

哈工大金属学与热处理上课课件 (12) 共35页

哈工大金属学与热处理上课课件 (12) 共35页

使指材料的 用可加工性 。
性
性能
铸造
能
工 塑性加工
艺
焊接
性 热处理
能 粉末冶金
机械加工
液→固；流动性
使
用
性
性 能
能 工
铸造 塑性加工
液→固；流动性
锻、拉、挤、轧、弯 ； 延展性 ；变形抗力、变 形开裂倾向
艺
焊接
性 热处理
能 粉末冶金
机械加工
使
用
性
性 能
能 工
铸造 塑性加工
液→固；流动性
锻、拉、挤、轧、弯 ； 延展性 ；变形抗力、变 形开裂倾向
艺
焊接
可焊性
性 热处理
能 粉末冶金
机械加工
使
用
性
性 能
能 工
铸造 塑性加工
液→固；流动性
锻、拉、挤、轧、弯 ； 延展性 ；变形抗力、变 形开裂倾向
艺
焊接
可焊性
性 热处理
热诱发组织转变；
能 粉末冶金
经压制、烧结成固体
机械加工
切削加工
结构
构成材料的基本质点(离子、原 子或分子等)是如何结合与排列 的，它表明材料的构成方式。
组织
指借助于显微镜所观察到的材 料微观组成与形貌---通常称为 显微组织。
使 用 性 性能
力学性能 物理性能 化学性能
强度、硬度、塑性、 韧性、蠕变和疲劳
熔点、密度以及电、 磁、光和热
耐腐蚀和抗老化
能
工 艺 指在服役条件下，能 性 保证安全可靠工作所 能 必备的性能。
《金属学与热处理》
空间材料与环境工程实验室
任课教师：耿洪滨 教授 覃耀春 副教授 赵慧杰 副教授

《金属学及热处理》课件

《金属学及热处理》课件

降低汽车零部件的制造成本， 提高生产效率
提高汽车零部件的耐磨性、 耐腐蚀性和疲劳强度
提高汽车零部件的尺寸精度 和形状精度，保证其装配精
度和性能稳定性
热处理在航空航天工业的应用
提高材料强度和韧性
改善加工性能和焊接性能
改善疲劳性能和耐磨性
提高零件的尺寸稳定性和可靠性
提高耐腐蚀性和抗氧化性
延长零件的使用寿命和维护周期
单击此处添加副标题
金属学及热处理PPT课 件
汇报人：
目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 金属学基础
金属的热处理原理 金属的热处理工艺 金属热处理的应用 金属热处理的未来发展
01
添加目录项标题
02
金属学基础
金属材料的分类
按照化学成分分类：铁、铜、铝、锌等 按照组织结构分类：单相、多相、复合等 按照性能分类：高强度、高韧性、耐腐蚀等 按照用途分类：建筑、汽车、航空、电子等
热处理工艺：包括加热速度、保温时间、冷却速度等
热处理效果：影响金属的力学性能、物理性能和化学性能
热处理的分类
退火：将金属加热到一定温度，保温一定时间 后冷却，以消除内应力，降低硬度，提高塑性 和韧性
正火：将金属加热到一定温度，保温一定时间后 冷却，以细化晶粒，提高硬度和强度
淬火：将金属加热到一定温度，保温一定时间后 快速冷却，以获得高硬度和高耐磨性
热处理与环境保护的结合
绿色热处理技术：采用环保材料和工艺，减少污染排放 节能减排：优化热处理工艺，降低能耗，减少碳排放 循环利用：回收利用废热、废气、废液等，实现资源循环利用 环保法规：遵守环保法规，确保热处理过程符合环保要求
热处理在智能制造领域的应用前景

哈工大崔忠圻老师金属学与热处理课件金属的塑性变形ppt

哈工大崔忠圻老师金属学与热处理课件金属的塑性变形ppt
金属的塑性变形
xx年xx月xx日
目录
• 金属的晶体结构 • 金属的塑性变形机制 • 金属的屈服与断裂 • 金属的强化机制 • 金属的热处理 • 金属的加工硬化 • 金属的循环硬化与软化
01
金属的晶体结构
金属的晶体结构
金属键
自由电子的海洋，无方向性和饱和性
金属原子半径
影响金属键强弱的因素
金属晶体结构
金属材料在塑性变形过程中，结构发生变化，产生新相或产生孪晶结构，导致强度和硬度 提高。
加工硬化的利弊及控制方法
01
加工硬化的优点
可以提高金属材料的强度和硬度，改善材料的综合性能，如耐腐蚀性
、高温性能、表面硬度等。
02
加工硬化的缺点
可能会导致材料的延展性和韧性降低，增加材料脆性，降低材料成形
性和后续加工性能。
热处理对金属性能的影响
热处理可以显著提高金属材料的硬度、强度、耐磨性、疲劳强度等力学性能。同 时，也能改善金属材料的磁性、导电性和耐腐蚀性等物理和化学性能。
06
金属的加工硬化
加工硬化的概念
加工硬化是指金属材料在塑性变形过程中，随着变形量的增 加，材料的强度和硬度逐渐提高，而塑性和韧性逐渐降低的 现象。
循环硬化主要源于位错增殖、加工硬化、动态应变时效等 机制。
循环软化的概念及原因
循环软化（Cyclic Softening）是指在循环 加载过程中，金属材料的塑性变形抗力降低 的现象。
循环软化主要源于动态恢复、动态再结晶、 裂纹扩展等机制。
高周疲劳与低周疲劳下的循环硬化与软化行为
高周疲劳（High-Cycle Fatigue）是指加载频率 较高、应力水平较低的疲劳行为，循环硬化和软 化现象不明显。

金属学与热处理PPT课件

金属学与热处理PPT课件

2021/5/21
18
A. 形核时的能量变化
在一定的过冷度下，液体中若出现固态晶核，该 区域的能量变化包括两个方面：
1）液体结晶为固体时体积自由能的下降V△Gv 2）新增晶核的界面自由能σS
因此总的吉布斯自由能变化量为： DG=VDGv+sS
V：晶核体积； σ：界面能；S：晶核的表面积
Δ2G021v/5：/21 单位体积内固液吉布斯自由能之差
a. =18033o
cosθ = (σLB- σSB)/ σLS，当σSB越小时，σLB便越接近于σLS， cosθ才能越接近于1。即固态质点与晶核的表面能越小， 对形核的催化效应越明显。
而表面能与晶体结构有关，两个相互接触的晶体结构越近 似，它们之间的表面能就越小，越有利于促进形核。
在铸造过程中，浇铸前往往加入形核剂，增加形核率， 以达到细化晶粒的作用。
令 20d 21(/5D /2G 1 )=0
dr
可
以rk得 =D 2G s 到 V D G 非 =D G 均 •23co 4+ sc32
o 3 s
B. 形核率
DG 非 =DG 均 •23co 4+ sco 3s
当θ=0时， DG非=0，说明不需要形核功，液相中的固相杂质质
点就是现成的晶核，可在其上直接结晶长大。
2021/5/21
r0 rc
24
部给来面在 分，补能这 为即偿不个 形需，能半 核要不完径 功对足全范 。形的由围
核部体内 作分积， 功，自晶 ，需由核 故要能形 称另的成 不外下的 足供降表
2021/5/21
r0 rc
25
D G=3 4r3D G v+4r2s
r
=

金属学与热处理教学PPT课件(带内容)

金属学与热处理教学PPT课件(带内容)

03
含银量
WAg =42.4%~66.3%
的Pt-Ag合金
汇 报 人 ： XXX
L
L1
L2
t2
L3
t3
α3
t1
L+α
α1
α2
α
1100
1050
Cu
30
Ni
01
由图当合金自高温缓慢冷至t1温度时，开始从
液相中结晶出α固溶体，根据平衡相成分的确
定 方 法 ， 可 知 液 相 成 分 为t1L1, 固 相 成 分 为 α1, 此
时的相平衡关系是L1
α1 运用杠杆定律
，可以求出α1的含量为零，说明在温度t1时，
当合金1自液态缓慢冷却到与液相线相交的1点时，开
始从液相中结晶出a相。在继续冷却的过程中，a相的
数量不断增多，液相的数量不断减少，a相和液相的
成分分别沿固相线AP和液相线AC变化。当温度降低
到tD(1186℃) 时，合金中a相的成分达到P点，液相
的成分达到C点，在温度tD时，液相L和固相a发生包
晶转变:Lc +ap
汇 报 人 ： XXX
匀晶相图的定义及特征 共晶相图的定义及特征 包晶相图的定义及特征
两组元不但在液态无限互溶，而且在固态也 无限互溶的二元合金系所形成的相图，称为 匀晶相图。
匀晶转变
结晶时从液相结晶出单相的固溶体
以铜镍合金为例，上面是液相线， 液固两相并存区L+α
结晶刚刚开始，实际固相尚未形成
02
wNi（%）
当温度缓冷至t2温度时，便有一定数量的α固溶体结晶出来，此时的固相成分为α2，液相成分为L2，合金的相平衡
关系是: L2 t1 α2 为了达到这种平衡，除了在t2温度直接从液相中结晶出的 α2外，原有的α;相也必须改变为与

金属学与热处理PPT课件

金属学与热处理PPT课件
❖ （一）金属材料的物理性能是指金属材料在重力、温度、电 磁等物理作用下表现出的性能。包括：密度、熔点、导电性、 导热性、热膨胀性、导磁性等。
❖ 1、密度：是物体的质量与其体积的比值。 ❖ 2、熔点、是指金属材料从固态转变为液态的转变温度。 ❖ 3、导电性：是指金属传导电流的能力。 ❖ 4、导热性：是指金属传导热量的能力。 ❖ 5、热膨
k
Ak So
15
*五、金属疲劳概念
由于所承受的载荷为交变载荷，零件承受的应力虽 低于材料的屈服强度，但经过长时间的工作后，仍会产 生裂纹或突然发生断裂。金属这样的断裂现象称为疲劳 断裂。金属材料抵抗交变载荷作用而不产生破坏的能力 称为疲劳强度。疲劳极限用符号R－1表示。
16
二、金属材料的物理和化学性能
一种与外力相对抗的力，称为内力。 3．应力 应力——假设作用在零件横截面上的内力大小均匀分布，单位横截面积上的内力。
δδδ
7
（2）、强度指标
（1）屈服极限——当材料产生屈服现象时的应力，它表示在材料产生明显 塑性变形时的最低应力。
（2）抗拉强度（强度极限）——是试样在拉断前所承受的最大应力。
抗拉强度越大，表示材料抵抗断裂的能力越大，即强度越高，它是设计、
13
四、冲击韧性
冲击韧性——金属材料抵抗冲击载荷作用而不破坏的能 力。材料的冲击韧性用一次摆锤冲击弯曲试验来测定。
断裂韧性——当外力应力或裂纹尺寸增加到一定值时， 裂纹突然快速扩展，最终使材料脆断，这个应力强度因子的 临界值，称为断裂韧性。
14
冲击试样
冲击实验
试样从一定高度被击断后，缺口处单位横 截面面积上吸收的功，即表示冲击韧度值。
能的要求。它包括铸造性能、锻造性能、切削加工性能和焊接性能、热处

哈工大金属学与热处理课件钢的热处理原理与热处理工艺

哈工大金属学与热处理课件钢的热处理原理与热处理工艺
珠光体转变：
是过冷奥氏体在临界温度A1以下较高的温度范 围内进行的转变（共析钢在A1～550℃之间）， 又称高温转变。是典型的扩散型相变。
奥氏体γ
A1以下
珠光体P（ α+ Fe3C）
体心立方 （bcc） 0.0218%C
面心立方 （fcc） 0.77% C
复杂斜方 6.69%C
§7.4 珠光体转变
相互平行排列的板条
针状或竹叶状 凸透镜状 孪晶 高碳钢 硬而脆
扁条状 高密度的位错 低/中碳钢 强韧性
§7.5马氏体转变
热力学
转变特点
晶体学 动力学
§7.6贝氏体转变
§7.6贝氏体转变
贝氏体
贝氏体转变的主要特点：中温相变 上贝氏体 形成温度: 550 ~ 350℃ 下贝氏体 350℃ ~ Ms
性能: 取决于粒状渗碳体的大 小、形态和分布。具有较高的 强度，较好的切削加工性能（ 塑韧性好）及淬火工艺性能。 颗粒越细，强度越高；颗 粒越均匀，韧性越好。
在硬度相同的条件下， P 粒状 比 P片 拉伸性能好
获得：球化退火 、淬火+ 回火
§7.5马氏体转变
§7.5马氏体转变
§7.5马氏体转变
1）片状长大机制
领先相
片状珠光体刚形成时碳的浓度示意图
§7.4 珠光体转变
P粒状比P片拉伸性能比较
片状珠光体形成时成片形成机制示意图
§7.4 珠光体转变
珠光体转变的主要特点
(1)在A1温度以下的高温区进行的相变，对非合金钢 约在550~720℃； (2)是渗碳体和铁素体交替组成的片层状组织，为共 析转变； (3)在渗碳体和铁素体形核和长大的过程中，必须依 靠碳的扩散，是扩散型相变； (4)珠光体的形核率随转变温度的降低而增大，而原 子的扩散随温度的降低而困难，故珠光体转变的 温度—时间曲线呈C字形。
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销售中，促成环节 是重要的，在保险 中更是如此。在保 险销售过程中怎样 促成。
二、促成的方法： 1、行动法 2、二择一法 3、化整为零法 4、 激将法 5、推定承诺法
三、促成的勇气： 48% 的业务员在 第一次 促成受到挫折后 退缩 ； 25% 的业务员在 第二次 促成受到挫折后 退却 ； 12% 的业 务员在 第三次 促成受到挫折后 放弃 ； 5% 的业务员在 第四次 促成受到挫折后 放弃 ； 10% 的业务员，契而不舍，继续努力，不断 累积成功的经验，最终成为 获胜者 。 最后， 记住：反复多次，多方切入！
4、随时给予准保户协助和方便。
5、促成的主要步骤有三项：
（1）填妥投保申请书，并签上姓名。
（2）如有必要的话，替尚未投保的准 保户安排体检的时间。
（3）取得保费的头期款项。
异议处理
1、处理方式：反对问题处理，寿险购买过程 中，客户会提出许多反对问题，可事先综合整 理，准备应答话术，才不会临时失措。对于客 户的拒绝或反对，可有下列几种处理方式
业；现代家庭都时兴买这种保险、、、您也不例 外吧？而且对您以及您的家人来说有无限的实用 价值了。让它今天就生效吧!
业；有责任心的人都会为家人做打算的、、、你 也是一个很有家庭责任感的人吧？把责任转嫁给 别人最好的办法就是在这里签上您的名字。
5、推定承诺法
【通过登记银行卡、身份证号等方式进行 促成】
哈工大金属学与热处理上课课 件-(12)
绪论
材料的含义
广义的材料包 括人类思想意 识之外的所有
物质。
绪论
★ 是人类生产、生活的物质基础
材 料 的 ★人类社会文明程度的重要标志之一 重 要 性 ★当代社会经济的先导，是科技进步的关键
使
用
性
性 能
能 工
铸造 塑性加工
液→固；流动性
锻、拉、挤、轧、弯 ； 延展性 ；变形抗力、变 形开裂倾向
性能
第二热、加三工、工四艺、
五章
铸 造
锻 造
焊 接
热 处 理
组织结构
性能
热第加六工章工艺
铸 造
锻 造
焊 接
热 处 理
组织结第构七、八、九章 性能
热加工工艺
铸 造
锻 造
焊 接
热 处 理
学习目的
掌握有关金属材料学科的基本概 念、基本原理和基本方法
为合理地选材和制订零件的热加 工工艺规程奠定坚实的基础。
艺
焊接
可焊性
性 热处理
热诱发组织转变；
能 粉末冶金
经压制、烧结成固体
机械加工
切削加工
性能特点和用途
强调利用材料的力
材
学性能来满足工程
料
结构材料 结构上的需要
的
分
类
强调材料具有光、
功能材料 电、磁、热等特殊
的物理性能
材料中原子之间的键合特点
金属材料
材
料 的
陶瓷材料
金属是具有正的电 阻温度系数的物质, 通常具有良好的导
分
电性、导热性、延
类 高分子材料 展性、高的密度和
高的光泽
复合材料
材料中原子之间的键合特点
金属材料
材
金属和非金属元素间的
料 的
陶瓷材料
化合物。具有很高的强 度和硬度，较低的导电、 导热性，延性、成型性
分
及耐冲击性都很差。极
类
高分子材料
好的耐高温和耐腐蚀特 性,还有一些独特的光学、
电学。
复合材料
材料中原子之间的键合特点
反问法：可用“为什么”反问客户，并找出真 正理由。
金属材料
材
料 的
陶瓷材料
分 类 高分子材料
复合材料
非金属原子共有电子而 构成大分子材料称为高 分子材料。每个大分子 由许多结构相同的单元 相互连接而成，因此高 分子材料又称为聚合物。 它具有较高的强度、良 好的塑性、较强的耐腐 蚀性、绝缘性和低密度 等优良性能。
材料中原子之间的键合特点
金属材料
材
料 的
例如；业；王先生，我们公司实行了零现 金管理，不需要客户缴现金，保费是通过 银行转账的，请问您有邮政、建行等的存 折或者卡吗？
客；有呀。 业；那就好，我为您登记一下卡号吧!
促成注意事项
1、尽可能和准保户坐在桌子的同一侧。
2、千万不要捧著一大堆的表格和资料 或在皮夹中胡乱地找寻资料。
3、可能的话，尽量选择肃静，无他人 骚扰的场所进行促成约谈。销售人员必 须确认地点是否合乎您的需要。您可以 直接向准保户问：“对不起，请问您是 不是真的确定您的公司里有方便我们私 下讨论保险问题的地方呢？”
艺
焊接
性 热处理
能 粉末冶金
机械加工
使
用
性
性 能
能 工
铸造 塑性加工
液→固；流动性
锻、拉、挤、轧、弯 ； 延展性 ；变形抗力、变 形开裂倾向
艺
焊接
可焊性
性 热处理
能 粉末冶金
机械加工
使
用
性
性 能
能 工
铸造 塑性加工
液→固；流动性
锻、拉、挤、轧、弯 ； 延展性 ；变形抗力、变 形开裂倾向
陶瓷材料
分 类 高分子材料
复合材料
复合材料是由两 种或两种以上材 料组成的，其性 能是它的组成材 料所不具备的。 复合材料可能具 有非同寻常的刚 度、强度、高温 性能和耐蚀性。
组织结构
性能
热加工工艺
铸 造
锻 造
焊 接
热 处 理
组织结构
性能
热加工工艺
第一章
铸 造
锻 造
焊 接
热 处 理
组织结构
熟悉常用术语和基本概念
学 牢固建立材料的性能决定于材料 习 的组织、结构这一概念 要 求 掌握金属材料主要热加工工艺原
理, 并能制定常规热处理工艺。
考 作业10％＋实验10％＋期中笔试 核 20％＋期末口试60 ％
产品说明会及 会后追踪及促成要领
什么是促成？
促成是销售中的最关键环节，就是“促使” 客户“成交”保单。 客户很犹豫时，举棋 不定时，你要因势利导，让他看清利弊， 尽快做出决定！
个方案，每天才35元，只是您的一包烟钱， 请在这里签字【递上笔和投保单】，您就 拥有这份保障了。 客；好的
4、激将法
【可以利用对方从众心理，从交费、保额、责任 感等角度促成】
例如；业；王先生，您的朋友xxx每年都交2万元 的保险费呢，以您的能力，相信也没问题吧！您 不要迟疑，现在决定吧，好吗？
立即行动
1、行动法
2、二择一法
【可从受益、保额、保险费及缴费年限等 方面进行促成 。】
例如；业；整体来讲，不知道整个计划我 解释的是否清楚呢、？或者您觉得保额是 不是少了？
客；没有了，都很清楚了。 业；那您看受益人是填写孩子 还是您太太
呢?
3、化整为零法
【把保险费划小，并配合动作促成】 例如；业；王先生，刚才我给您介绍的这