下载文档原格式
热处理基本原理
热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，以改变材料的组织结构和性能的一种工艺。
热处理的基本原理包括以下几个方面：
1. 相变：热处理过程中，材料经历了固态的相变过程，包括固相的等温升高、相变和冷却过程。
通过控制相变过程中的温度和时间，可以改变材料的晶体结构和性能。
2. 晶体再排列：热处理可以促使材料中的晶体重新排列，从而改善材料的力学性能和耐磨性等。
例如，通过均匀加热材料并进行恒温保温，可以促进晶体之间的位错移动与重新排列，进而消除残余应力和提高材料的延展性。
3. 理化反应：热处理过程中，材料中的某些元素或化合物可能会发生化学反应，从而导致材料的组织和性能的改变。
例如，通过加热含碳钢至适当温度下进行退火处理，碳原子就会与铁原子结合，形成较稳定的铁碳化合物，从而提高材料的硬度和强度。
4. 应力释放：材料在制造和加工过程中可能会受到各种应力的影响，如残余应力、冷却应力等。
热处理可以使这些应力得到释放，从而减少材料的变形和开裂倾向。
总之，热处理利用加热和冷却过程，通过改变材料的晶体结构和组织状态，以及引发相变和化学反应等宏观与微观的变化，最终实现改善材料的力学性能、耐磨性、耐腐蚀性和综合性能的目标。
固溶热处理的目的和原理
固溶热处理是一种常见的热处理方法，其主要目的是改善和调整材料的组织结构和性能。
在固溶热处理中，把金属材料加热到一定温度，使其晶格发生扩散，原子间的空位和间隙得以填满或扩散，从而改善材料的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能等。
固溶热处理的原理主要包括三个方面：
1. 固体溶解原理：在固溶热处理时，加热的金属材料会发生固体溶解反应，即固态原子扩散进入空位中，形成固溶体，从而改变材料的组织结构和性能。
2. 晶粒生长原理：固溶热处理过程中，晶格原子的扩散和重新排列会导致晶粒生长，从而改变材料的细晶度和晶体取向。
3. 金属界面原理：在固溶热处理过程中，金属界面上的原子会发生扩散和重新排列，从而影响材料的晶体结构和性能。
总的来说，固溶热处理是通过改变材料的晶体结构、晶粒度和原子间的相互作用，从而改善材料的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能等。
- 1 -。
金属热处理原理与工艺pdf
金属热处理是通过加热和冷却金属，以改变其物理和机械性能的过程。
具体的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将金属加热至一定温度，然后缓慢冷却，以消除金属内部应力和晶体缺陷，提高其延展性和韧性。
正火是将金属加热至临界温度，保持一段时间，然后以适当速度冷却，以使金属完全转变为马氏体，提高其硬度和强度。
淬火是将金属加热至临界温度，然后迅速冷却，以使金属快速转变为马氏体，并通过淬火介质的选择来控制金属的组织和性能。
回火是在淬火后将金属加热至较低的温度，保持一段时间，然后冷却，以降低金属的脆性，提高其韧性和塑性。
金属热处理工艺需要控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数，以确保金属的组织和性能达到所需的要求。
同时，不同金属和不同工件形状也需要采用不同的热处理工艺。
热处理过程中严禁出现过热、过冷、过度保持时间和不均匀冷却等情况，以免引起金属组织和性能的不均匀性。
总之，金属热处理通过控制金属的加热和冷却过程，可以改善金属的力学性能，提高其使用寿命和适应不同工程需求的能力。
表面热处理的原理及其应用前言表面热处理是一种通过加热金属材料的表面以改变其性能的工艺。
它可以对金属材料的硬度、耐磨性、耐腐蚀性、抗疲劳性等进行改善，从而延长其使用寿命。
本文将介绍表面热处理的原理以及它在各个行业中的应用。
表面热处理的原理表面热处理的原理主要包括热软化、硬化、表面改性等几个方面。
热软化热软化是指将金属材料加热至其临界温度以下，使其晶粒长大并晶界迁移，从而降低其硬度和强度。
这种热处理方法常用于金属的冷加工工艺中，可以使材料变得更易于加工。
热软化方法有退火、回火等。
硬化硬化是通过加热金属材料并迅速冷却，使其发生组织和相变的改变，从而提高其硬度和强度。
这种热处理方法常用于提高金属材料的耐磨性和耐疲劳性。
硬化方法有淬火、淬火+回火、等离子氮化等。
表面改性表面改性是通过对金属材料表面进行处理，改变其表面形状、化学成分和微观结构，从而获得所需的表面性能。
这种热处理方法常用于提高金属材料的耐腐蚀性和耐磨性。
表面改性方法有氮化、碳化、镀层等。
表面热处理的应用表面热处理在各个行业中均有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：汽车制造业在汽车制造业中，表面热处理常用于发动机零部件、传动系统和悬挂系统等关键部件的制造中。
通过对这些部件进行硬化处理，可以提高它们的耐磨性和耐疲劳性，从而提高整车的可靠性和使用寿命。
机械制造业在机械制造业中，表面热处理常用于刀具、模具、轴承等零部件的制造。
通过对这些零部件进行硬化处理，可以提高它们的硬度和耐磨性，从而延长其使用寿命，并提高加工效率。
能源行业在能源行业中，表面热处理常用于燃气轮机、汽轮机、发电机等设备的制造。
通过对这些设备的叶片和叶栅进行表面改性处理，可以提高它们的耐腐蚀性和抗磨损性，从而提高能源设备的运行效率和可靠性。
航空航天业在航空航天业中，表面热处理常用于航空发动机、飞机结构和航天器零部件的制造。
通过对这些部件进行热软化和硬化处理，可以提高它们的强度和耐久性，从而确保航空航天器的安全性和可靠性。
热处理原理及工艺热处理是一种用于改善材料性能的重要工艺。
通过控制材料的加热和冷却过程，可以改变材料的晶体结构、力学性能和化学性能，从而提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性等。
热处理的原理是基于固体材料的晶体结构与物理性能之间的关系。
晶体结构是由原子或分子的周期性排列所组成，不同的结构会导致不同的物理性能。
在加热过程中，材料中的原子或分子会随着温度的升高而具有更高的热运动能力，从而使晶体结构发生变化。
通过控制加热温度和时间，可以实现晶体结构的改变。
常见的热处理工艺包括退火、淬火、回火、表面处理等。
退火是将材料加热到特定温度，然后缓慢冷却至室温，目的是消除内部应力和改善材料的韧性。
淬火是在材料加热到高温后，迅速冷却至室温，通过快速冷却可以使材料形成硬脆结构，提高材料的硬度和强度，但也会导致内部应力增大，需要进行回火处理来消除应力。
回火是将淬火后的材料加热到适当温度，然后保温一段时间，最后缓慢冷却，目的是降低材料的硬度，提高韧性。
表面处理是在材料表面形成一层特定的化合物或合金层，用于改善材料的耐磨性、耐腐蚀性等。
热处理工艺的选择要根据材料的组成和应用要求进行。
不同材料具有不同的热处理敏感性和适用温度范围。
合理选择热处理工艺可以使材料在满足力学性能和物理性能要求的同时，减少成本和能源消耗。
总之，热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程，改善材料性能的重要工艺。
通过热处理可以改变材料的晶体结构和物理性能，提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性等。
选择合适的热处理工艺对于提高材料的性能和使用寿命至关重要。
热处理是一种将金属或合金材料通过加热和冷却处理来改变其物理和机械性能的工艺。
它是材料加工中非常重要的一部分，因为可以通过控制热处理工艺，使材料的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等性能得到改善。
热处理的核心原理是通过控制材料的加热温度和冷却速度，使材料的晶体结构发生变化。
材料的晶体结构决定了其宏观性能。
例如，在晶体结构较均匀的钢中，碳原子分布均匀，这样就有利于提高钢材的硬度和强度。
热处理的原理是什么
热处理是通过加热和冷却材料来改变其物理和化学性质的一种工艺。
其原理主要包括以下几个方面：
1. 固溶体溶解和析出：热处理可以改变固溶体中原子或离子的分布状态，使之溶解或析出，从而影响材料的组织结构和性能。
例如，通过固溶处理可以将一些固溶体溶解在基体中，增加材料的强度和硬度。
2. 渗透和沉淀：热处理可以改变材料中的组分分布，使之在凝固行为中发生扩散和分解沉淀。
例如，通过淬火可以使材料中的碳原子发生扩散，使材料表面形成一层高碳化物沉淀，从而提高材料的抗磨性和耐蚀性。
3. 组织相变：热处理可以引起材料的相变，从而改变其晶体结构和晶界性质。
例如，通过退火处理可以使材料中的晶粒长大、结构更加稳定，提高材料的塑性和韧性。
4. 残余应力的消除：热处理可以通过加热和冷却的过程来消除材料中的残余应力。
例如，通过应力回火可以使材料中的应力得到释放和均衡，减少材料的开裂和变形倾向。
总之，热处理利用材料在高温下的物理和化学变化来改变其组织结构和性能。
通过控制加热和冷却过程的温度、时间和速率，可以使材料达到所需的力学性能、导电性能、耐腐蚀性等要求。
热处理原理与工艺一、重要名词解释： 1.调幅分解：过饱和固溶体在一定温度下分解成结构相同、成份不同的两个相的过程。
(即一部份为溶质原子富集区，另一部份为溶质原子贫化区 )。
2.表面淬火：指被处理工件在表面有限深度范围内加热至相变点以上，然后迅速冷却，在工件表面一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。
3.回火稳定性：淬火钢在回火时，反抗强度、硬度下降的能力成为回火稳定性。
4.碳势：纯铁在一定温度下于加热炉气中加热到既不增碳也不脱碳并与炉气保持平衡时，表面含碳量。
5.化学热处理：通过加热、保温、冷却，使一种或者几种元素渗入钢件表层，以改变钢件表层硬化成份、组织和性能的热处理工艺。
6.再结晶退火：经冷变形后的的金属加热到再结晶温度以上，保持适当时间，使形变晶粒重新产生无畸变晶核，并长大成等轴晶粒，取代全部变形组织，以消除变形强化和残存应力的退火，成为再结晶退火。
7.氮化：在一定温度下，一定介质中，使氮原子渗入工件表层的化学热处理工艺。
8.回火脆性：淬火钢在回火时冲击韧性的变化规律总的趋势是随着回火温度升高而增大，但在某些温度区间回火，可能浮现冲击韧性显著降低的现象，叫做回火脆性。
(在许多钢的回火温度与冲击韧性的关系曲线中浮现了两个低谷，一个在 200~400℃之间，另一个在 450~650℃之间。
随回火温度的升高，冲击韧性反而下降的现象。
)9.调质处理：淬火后高温回火，以获得回火索氏体的方法，称为调质处理。
使工件具有很好的强度，同时还有好的朔性和韧性，即较好的综合机械性能。
10.固溶处理：将合金加热到高温单相区，恒温保持，使过剩相充分溶解到固体中后，快速冷却，以得到到过饱和固溶体的热处理工艺。
11.热硬性：材料在一定温度下保持一段时间后，仍能保持其硬度的能力。
12.表面淬火：同 2.13.淬透性：在一定条件下淬火时，获得马氏体的能力，用淬透层深度来表示。
14.时效处理：将淬火后的金属工件置于室温或者较高的温度下，保持适当时间，以提高金属强度的热处理工艺。
热处理基础知识热处理基础知识热处理的原理热处理就是通过将⼯件放于⼀定的⽓氛中进⾏适当的加热、保温及冷却，以改变⼯件的性能的过程。
热处理术语整体热处理：把⾦属或⼯件进⾏穿透加热的热处理⼯艺。
本车间使⽤的热处理⼯艺均为整体热处理，包括：渗碳、淬（回）⽕、调质、正⽕、渗碳直接淬⽕等。
局部热处理：仅对⼯件的某个部件或⼏个部位进⾏热处理的⼯艺，常⽤的有⾼频淬⽕、激光表⾯处理等。
化学热处理：把⾦属材料或⼯件放在适当的活性介质中加热、保持，使⼀种或⼏种化学元素渗⼊其表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理⼯艺，渗碳是其中的⼀种。
可控⽓氛热处理：为达到⽆氧化、⽆脱碳、按要求增碳的⽬的，在成分可以控制的炉⽓中进⾏加热和冷却的热处理⼯艺。
本车间⽤的UBE渗碳⾃动⽣产线就是可控⽓氛热处理的⼀种。
真空热处理：在⼀定的真空度的加热炉中，可实现⼯件⽆氧化的热处理⼯艺。
热处理术语滴注式⽓氛：把含碳有机液体（⼀般⽤甲醇）定量滴⼊加热到⼀定温度（700℃以上）、密封良好的炉内，在炉内裂解形成的⽓氛。
甲醇裂解⽓可以⽤作渗碳载⽓、添加丙酮、异丙醇、煤油等可提⾼碳势，作为渗碳⽓氛。
淬⽕冷却介质：⼯件冷却淬⽕时使⽤的介质。
常⽤的有⽔，盐、碱、有机聚合物⽔溶液。
油、熔盐、流态床、空⽓、氢⽓、氮⽓和惰性⽓体等。
淬透性：以在规定条件下淬⽕所能达到的硬度分布表征的材料特性。
淬硬性：以钢在理想条件下所能达到的最⾼硬度表征的材料特性。
端淬试验：将标准端淬试样（φ25x100mm）奥⽒体化后，在专⽤的试验机上对其下端平⾯喷⽔冷却，然后沿试样圆柱表⾯轴向磨平带上测出硬度和⽔冷端距离的关系曲线。
此曲线被称为端淬曲线。
该试验⽅法被称做端淬试验，通过端淬试验可以⼤致确定⾦属材料的淬透性。
热处理术语奥⽒体化：将钢铁加热到Ac3或Ac1以上，使原始组织全部或部分转变为奥⽒体的⼯艺等温转变：钢和铸铁奥⽒体化后，冷却到Ar1或Ar3以下温度保持时的过冷奥⽒体发⽣的转变。
时效热处理的目的和原理一、时效热处理的概念时效热处理是一种金属材料加工技术，通过加热和冷却的过程，使金属材料达到理想的物理和化学性能。
这种技术主要用于改变合金中固溶体的大小、形态和分布，从而提高其强度、硬度、韧性等性能。
二、时效热处理的目的1. 提高材料强度：通过时效热处理，合金中原子在固溶体中重新排列，使得晶粒更加细小，并且固溶体分布更加均匀。
这样可以提高合金的强度。
2. 提高材料硬度：在时效热处理过程中，合金中原子重新排列后会形成更多的位错和界面。
这些位错和界面可以阻碍位移，从而提高材料硬度。
3. 提高材料韧性：通过时效热处理可以改变合金中固溶体的大小、形态和分布，从而改善其塑性和延展性。
4. 改善材料耐腐蚀性：通过时效热处理可以改变合金中元素在晶界上的分布情况，从而提高其耐腐蚀性。
三、时效热处理的原理1. 固溶体析出在时效热处理过程中，合金中的固溶体会析出出来，形成一些新的相。
这些新相可以提高合金的强度和硬度。
2. 位错和界面增多在时效热处理过程中，合金中的原子重新排列，形成更多的位错和界面。
这些位错和界面可以阻碍位移，从而提高材料硬度。
3. 晶粒细化在时效热处理过程中，合金中晶粒会变得更加细小。
这是因为在高温下，固溶体分解成了更小的颗粒，并且在冷却过程中这些颗粒会重新结晶。
晶粒细化可以提高材料的强度和韧性。
4. 冷却速率控制在时效热处理过程中，冷却速率对材料性能有很大影响。
如果冷却速率太快，则可能导致材料变脆；如果冷却速率太慢，则可能导致材料强度不足。
因此，在时效热处理过程中需要控制冷却速率，以达到最佳效果。
四、时效热处理的步骤1. 固溶化处理：将材料加热到一定温度，使固溶体中的元素达到均匀分布状态。
2. 水淬或空冷：将材料迅速冷却，使固溶体中的元素不来得及析出。
3. 时效处理：将材料加热到一定温度，使固溶体中的元素开始析出，并形成新的相。
4. 冷却：将材料冷却至室温。
五、时效热处理的应用领域时效热处理广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
钢的热处理原理和工艺1. 引言热处理是指通过加热和冷却等一系列控制过程，对金属材料进行组织和性能的变化，达到改善材料性能的目的。
钢的热处理是一种常见的金属热处理方法，具有广泛的应用领域。
本文将介绍钢的热处理原理和常用的热处理工艺。
2. 钢的热处理原理钢的热处理是指通过加热和冷却等工艺手段，改变钢的组织结构和性能。
钢的热处理原理基于钢的相变规律和材料的热力学性质。
2.1 钢的相变规律钢在加热过程中会发生相变，包括固相组织的相变和奥氏体的相变。
固相组织的相变主要包括铁素体相变和铁碳体相变。
奥氏体的相变主要包括奥氏体的析出和奥氏体的变质。
•铁素体相变：在约720℃以下，将奥氏体加热到过共饱和温度800℃以上，冷却后会发生铁素体相变，即奥氏体转变为铁素体。
•铁碳体相变：在约720℃以下，将铁素体加热到过共饱和温度800℃以上，冷却后会发生铁碳体相变，即铁素体转变为奥氏体。
•奥氏体析出：在约720℃以上，奥氏体中的碳溶解度增加，冷却过程中会发生奥氏体析出。
•奥氏体变质：在较低温度下，奥氏体中的碳溶解度减小，会发生奥氏体的变质。
2.2 热力学性质钢材的热力学性质主要包括材料的固相平衡线和相似线。
固相平衡线是指材料在一定条件下的相变温度和温度范围，影响钢材在热处理过程中的相组织变化。
相似线是指材料在加热和冷却过程中的相变特征线，对控制材料的相变过程具有重要意义。
3. 常用的热处理工艺钢的热处理包括多种工艺，常用的热处理工艺有退火、正火、淬火、回火等。
3.1 退火退火是指将钢材加热到一定温度，保温一段时间后缓慢冷却的过程。
退火的目的是消除应力，改善钢材的塑性和韧性。
退火方式包括全退火、球化退火、等温退火等。
3.2 正火正火是指将钢材加热到显微组织转变温度区间的一个温度段，保温一段时间后冷却到室温。
正火的目的是调整钢材的组织和硬度，提高钢材的抗拉强度和硬度。
3.3 淬火淬火是指将钢材加热到显微组织转变温度区间的一个温度段，保温一段时间后迅速冷却，使钢材的组织转变为奥氏体。
热处理电加热片原理热处理电加热片是一种常见的加热设备，其原理是利用电能将电加热片加热，从而将热量传递到被加热物体上，实现加热的目的。
下面将从热处理电加热片的工作原理、优缺点和应用范围三个方面来详细介绍它的特点。
一、工作原理热处理电加热片主要由电阻丝和保护层组成。
电阻丝是热处理电加热片的核心部件，通过电流的通入，电阻丝发热，将热量传递到被加热物体上。
保护层主要用于保护电阻丝，防止其受到损伤。
电阻丝的发热原理是利用电流在电阻丝内部的阻碍作用，使电阻丝产生热量。
电流通过电阻丝时，会遇到电阻，从而产生热量。
具体来说，当电流通过电阻丝时，会与电阻丝产生阻碍作用，导致电阻丝内部的电子发生碰撞，从而产生热量。
二、优缺点热处理电加热片具有以下优点：1. 加热速度快：由于电阻丝能够迅速发热，因此热处理电加热片可以快速将热量传递到被加热物体上，从而实现快速加热的目的。
2. 加热均匀：热处理电加热片可以实现对被加热物体的均匀加热，从而避免了传统加热方式中常见的局部加热不均的问题。
3. 灵活性强：热处理电加热片的形状可以根据被加热物体的形状进行调整，从而实现对不同形状物体的加热。
但是，热处理电加热片也存在一些缺点：1. 能耗较大：由于热处理电加热片需要消耗大量的电能，因此其能源消耗量较大。
2. 对被加热物体有一定的限制：由于热处理电加热片需要接触被加热物体，因此其适用范围受到一定的限制。
三、应用范围热处理电加热片广泛应用于各种工业加热领域，如制热机械、电加热炉、烤箱、干燥设备、熔融金属设备等。
此外，热处理电加热片还可以用于家用电器领域，如电热水壶、电饭煲、电热毯等。
热处理电加热片是一种高效、灵活的加热设备，具有快速加热、加热均匀等优点，广泛应用于各种工业加热领域和家用电器领域。
四、成绩评定方法及要求
该门课程的总评成绩由平时成绩和期末成绩构成，以百分制计算，平时成绩占总成绩的30%，期末小论文成绩占总成绩的70%。
平时成绩由出勤、作业、课堂讨论情况三项构成，出勤占平时成绩的60%，作业占平时成绩的20%，课堂讨论占平时成绩的20%。
总评成绩达到60分为合格。
五、参考教材和资料
[1] 朱明．材料热处理原理及工艺．北京：中国矿业大学出版社，2013.
[2] 赵乃勤．热处理原理与工艺. 北京：机械工业出版社，2012.
[3] 崔忠圻，覃耀春. 金属学与热处理（第2版）. 北京：机械工业出版社，2011
执笔人签字：李才巨审核人签字：张正富
主管教学院长签字：陈清明。
