第四章 热处理

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1、组织教学复习提问：各类钢的性能和用途。引入新课：同学们，通过以上学习我们知道了不同化学成分（含碳量）的钢其性能不同，原因是成分决定组织，组织又决定了性能。今天开始我们来学习一种可以改变金属组织的方法，即使含碳量不变，但通过这种方法也可以使其组织改变，从而改善其性能…...讲授新课：第三章钢的热处理一、什么是热处理？热处理其实就是一种加工金属材料的方法，并且具有悠久的历史……（简述热处理发展史）把钢在固态下加热到一定温度，进行必要的保温，并以适当的速度冷却到室温，以改变钢的内部组织，从而得到所需性能的工艺方法。二、工艺曲线如果我们把热处理的过程

2、以温度时间坐标来表示，这就是热处理工艺曲线，从工艺曲线上我们可以很清楚的看到，热处理的工艺过程分为三个阶段。同学们说是哪三个？加热——保温——冷却加热到什么温度呢？大多数都要加热到相变温度以上，不同成分的钢加热温度不同。保温多长时间呢？要视情况而定，但原则上是要让相变充分完成，而组织又不粗化。冷却的方式和速度大小对组织的影响更大，根据不同的性能需要，可以采用不同的冷却速度。三、目的1．消除毛坯中的缺陷，改善工艺性能，为切削加工或最终热处理做组织和性能上的准备。——预备热处理。2．提高金属材料的力学性能，充分发挥材料的潜力，节约材料延长零件使用

3、寿命。——最终热处理。三、热处理的方法（按工艺方法不同分）退火：完全退火、球化退火、去应力退火等正火淬火：回火：低温回火、中温回火、高温回火固溶处理整体热处理表面热处理表面淬火：火焰加热、感应加热、激光加热物理气相沉积化学气相沉积等离子化学气相沉积渗碳渗氮碳氮共渗其它：渗其它金属或非金属、多元共渗化学热处理第一节　　热处理基本原理热处理之所以能够使钢的性能发生很大变化，主要是由于在加热和冷却过程中，钢的内部组织发生了变化造成的一、钢在加热时的转变大多数热处理工艺需要将钢加热到临界（相变）温度以上（A区域）才能进行，所以加热转变主要包括A的形核

4、和晶核长大两个过程。1、奥氏体的形成以共析钢为例（ωc=0.77%）影响奥氏体形成的因素：Ø温度：温度越高，原子扩散能力越大，加速奥氏体形成。Ø原始组织：原始组织越细，相界面越多，提供的奥氏体晶核就愈多，碳原子的扩散距离也越短，加速奥氏体形成。Ø钢的成分：含碳量增加，F和Fe3C相界面越多，加速奥氏体形成。Ø加入合金元素后不改变A形成的基本过程，但会减缓A的形成速度2、奥氏体晶粒的长大（粗化）Ø随着温度的升高，奥氏体晶粒会逐渐长大。Ø晶粒度：表示晶粒大小的尺度。Ø分为十个等级。一级最粗，十级最细。Ø粗大的A晶粒→冷却后得到粗大的晶粒组织→力学

5、性能和工艺性能差→合理选择加热温度和保温时间。小结：概念、工艺过程、目的、分类；加热保温阶段的组织转变过程，影响奥氏体形成和晶粒大小的因素作业：习题集板书设计：第三章钢的热处理一、定义把钢在固态下加热到一定温度，进行必要的保温，并以适当的速度冷却到室温，以改变钢的内部组织，从而得到所需性能的工艺方法。二、工艺曲线三、目的1、消除毛坯中的缺陷，改善工艺性能，为切削加工或最终热处理做组织和性能上的准备。——预备热处理。2、提高金属材料的力学性能，充分发挥材料的潜力，节约材料延长零件使用寿命。——最终热处理。三、热处理的方法（按工艺方法不同分）退火

6、：完全退火、球化退火、去应力退火等正火淬火：回火：低温回火、中温回火、高温回火固溶处理整体热处理表面热处理表面淬火：火焰加热、感应加热、激光加热物理气相沉积化学气相沉积等离子化学气相沉积渗碳渗氮碳氮共渗其它：渗其它金属或非金属、多元共渗化学热处理第一节　　热处理基本原理一、钢在加热时的转变1、奥氏体的形成以共析钢为例（ωc=0.77%）影响奥氏体形成的因素：Ø温度：T↑→原子扩散能力↑→奥氏体形成↑。Ø原始组织：原始组织越细→相界面越多→提供的奥氏体晶核就愈多→碳原子的扩散距离也越短→加速奥氏体形成。Ø钢的成分：ωc↑→F和Fe3C相界面越多

7、→加速奥氏体形成。Ø合金元素→减缓A的形成速度2、奥氏体晶粒的长大（粗化）Ø温度升高，奥氏体晶粒会逐渐长大。Ø晶粒度：表示晶粒大小的尺度。Ø分为十个等级。一级最粗，十级最细。Ø粗大的A晶粒→冷却后得到粗大的晶粒组织→力学性能和工艺性能差→合理选择加热温度和保温时间。小结：组织教学复习提问：1.热处理有哪些种类？2.钢再加热时组织是如何转变的?引入新课：我们已经了解了钢在加热时的组织转变？那么在热处理的冷却阶段钢的组织又会有什么变化呢?讲授新课：二、钢在冷却时的转变室温时钢的力学性能，不仅与经过加热、保温后获得的奥氏体晶粒大小有关，而且决定于奥

8、氏体经冷却转变后所获得的组织。而冷却方式、冷却速度对奥氏体组织的转变有直接影响。奥氏体钢冷却至室温有两种方式：Ø连续冷却:就是使奥氏体化后的钢，在温度连续下降的过程