热制造学作业

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1、热制造与机械工程正如老师所讲，生活中处处离不幵热。同样机械工程与热制造也是密不可分的，机械工程中好多零件的加工和处理都离不开热制造，热制造与机械工程的关系主要从热处理和热加工两个方面体现出来/K面我将从这两方面着手阐述一不热制造和机械工程的关系。一、热处理金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同，每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺可获得不同的组织，从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属，而且钢铁显微组织也最为复杂，因此钢铁热处理工艺种类繁多。

2、1.整体热处理整体热处理是对工件整体加热，然后以适当的速度冷却，获得需要的金相组织，以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、止火、淬火和回火四种基本工艺。1.1退火退火是将工件加热到适当温度，根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间，然后进行缓慢冷却，FI的是使金属内部组织达到或接近平衡状态，以获得良好的工艺性能和使用性能，或者为进一步淬火作组织准备。l.i.i退火的种类将组织偏离平衡状态的钢加热到适当温度并保温到一定时间，然后缓慢随炉冷却，获得接近平衡状态组织的热处理工艺。钢的退火工艺种类很多，根据加热温度可分为两大类:一类是

3、在临界温度(Acl或Ac3)以上的退火，又称为相变重结晶退火，包括完全退火、不完全退火、球化退火和扩散退火等；另一类是在临界温度以下的退火，包括再结晶退火及去皮力退火等。(1)完全退火和等温退火完全退火又称重结晶退火，一般简称为退火。这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸锻件及热乳型材，有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的最终热处理或作为某些工件的预先热处理。(2)球化退火球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢，如制造刃具、量具、模具所用的钢种。其主要R的在于降低硬度、改善切削加工性，并为以后淬火作好准备。(3)去应力退火去应力

4、退火乂称低温退火或高温［H］火，这种退火主要用来消除铸件、锻件、焊接件、热乳件、冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除，将会引起钢件在一定时间以后或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。1.2正火正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却，正火的效果同退火相似，只是得到的组织更细，常用于改善材料的切削性能，也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。1.3淬火淬火是将工件加热保温后在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬，但同时变脆。淬火时最常用的冷却介质是盐水水和油。盐水淬火的工件容易得到高的硬度和光洁的表面，不容

5、易产生淬不硬的软点，但却易使工件变形严重，其至发生开裂。而用油作淬火介质只适用于过冷奥氏体的稳定性比较大的一些合金钢或小尺寸的碳钢工件的淬火。1.4回火为了降低钢件的脆性，将淬火后的钢件在高于室温而低于650°C的某一适当温度进行长时间的保温，再进行冷却这种工艺称为冋火。1.4.1钢回火的目的(1)降低脆性、消除或减少内应力钢件淬火后存在很大内应力和脆性。如不及时lEl火往往会使钢件发生变形甚至开裂。(2)获得工件所要求的机械性能工件经淬火后硬度高而脆性大，为了满足各种工件的不同性能的要求，可以通过适当回火的配合来调整硬度、减小脆性，从而得到所需耍

6、的韧性、槊性。(3)稳定工件尺寸(4)对于退火难以软化的某些合金钢在淬火或正火后常采用高温冋火，使钢中碳化物适当聚集，将硬度降低以利切削加工。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”，其中的淬火与回火关系密切常常配合使用缺一不可。“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同又演变出不同的热处理工艺。为了获得一定的强度和韧性，把淬火和高温回火结合起来的工艺称为调制。某些合金淬火形成过饱和固溶体后，将其置于室温或稍高的适当温度下保待较长时间，以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。2.表面热处理表面热处理是只加热工件表层，以

7、改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部，使用的热源须具冇高的能量密度，即在单位面积的工件上给予较大的热能，使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理，常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。3.化学热处理化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其它合金元素的介质(气体、液体、岡体)中加热保温较长时间，从而使工件表层渗入碳、氮、

8、硼和铬等元素。渗入元素后，有时还要进行其它热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。1.总结热处理