金属材料与热处理第七版教学大纲答案（掌握金属材料与热处理的相关知识有何现实意义？）

果冻食客10个月前 (12-02)公司新闻162

掌握金属材料与热处理的相关知识有何现实意义？

1、只要是机械行业，金属材料与热处理就是最基础的知识，所有的机械零件使用不同的材料或是相同的材料，不同的热处理方法能得到不同的材料性能，对制造出的机械设备在以后的使用中会出现不同的结果，做为一个非热处理专业的人员来说，掌握常用的金属材料和和般的热处理的知识中是非常必要的。

2、作为一个机械技能型人才，如果不知道各种材料的特点性能，那么无论在设计和还制作上都会感到无所适从。很多机械使用和制作因选材差别很大，热处理同样如此，不同材料热处理的方式差别都很大的。你用一种很脆的材料去制作一个要求韧性很好的器械，不仅会被行内人笑话；而且很有可能造成事故。

哪些金属材料不适合热处理？

有色金属材料一般不适合进行热处理。

一般来说，能进行热处理强化的材料必须满足：

⑴有固态相变；

⑵经冷加工使组织结构处于热力学不稳定状态；

⑶表面能被活性介质的原子渗入从而改变表面化学成分。在固态下不发生相变的纯金属或合金则不能用热处理方法强化。

金属材料可通过热处理提高其硬度和强度吗？

　　金属材料热处理后硬度变大时，可以在加工之前先对其进行加热，然后在金属加热状态下进行加工。金属材料硬度变大的影响：　　金属材料硬度超高时，会导致塑性，即变形时的可塑性下降；同时，抗冲击韧性，即aK值也降低，或者说材料的脆性会增大。当然，硬度高了，材料刚性增强，抗拉强度和屈服强度都会相应提高。但，热处理的目的，经常是以同时提高材料的强韧指标为目的的，尤其是对于较大尺寸的重要结构件，服役之中韧性指标更重要些，因为这直接关系到零部件的使用寿命和整体工程设施的破坏，例如大功率汽轮发电机转子轴。　　硬度过低的影响主要是强度的降低，也即硬度的下降，硬度和强度以及耐磨性紧密相关，对于工具，模具，齿轮之类要求基体耐压、表面耐磨的制品，是应当保证工件机体和表面应有足够硬度的。

钢的热处理过程的三个阶段？

钢的热处理由加热、保温、冷却三个阶段组成，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。

1、金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

2、加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异，但一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。

另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致，使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

3、冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求，例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。

（1）把材料加热至奥氏体化温度; （2）“淬火”—即快速冷却; （3）“回火”—即把材料再加热到回火温度,然后缓冷。

对于不同的材料和应用条件,每个处理阶段都有相应的规定,在TTT(时间-温度-转变)曲线图中都有表示。在单件处理时,通常可以只考虑这些处理过程的时间段而不会有任何问题。与之相反的要求是钢连续热处理生产线设备的设计和制造有许多问题需要考虑。钢，是对含碳量质量百分比介于0.02%至2.11%之间的铁碳合金的统称。钢的化学成分可以有很大变化，只含碳元素的钢称为碳素钢(碳钢)或普通钢;在实际生产中，钢往往根据用途的不同含有不同的合金元素，比如:锰、镍、钒等等。人类对钢的应用和研究历史相当悠久，但是直到19世纪贝氏炼钢法发明之前，钢的制取都是一项高成本低效率的工作。如今，钢以其低廉的价格、可靠的性能成为世界上使用最多的材料之一，是建筑业、制造业和人们日常生活中不可或缺的成分。可以说钢是现代社会的物质基础。热处理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。