第一章金属固态相变

《第一章金属固态相变》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、教材：钢的热处理原理（原理与工艺）胡光立等编著金属热处理参考书：《金属热处理原理》：戚正风编著，机械工业出版社出主讲从善海版，1987年6月《钢铁热处理原理及应用》，上海科学技术出版社出版，1979年1月《金属热处理工艺学》：夏立方编，哈尔滨工业大学出版材冶学院金属材料工程系社，1996年2月《热处理工艺学》：安运铮主编，机械工业出版社出版，1988年6月绪论一、热处理及其作用2.热处理原理与工艺概念1.热处理热处理是将钢在固态下加热到预定的温度，保温一定钢的加热转变、珠研究热处理过程钢的时间，然后以预定的方式冷却下来的一种热加工工艺，其工艺光体转变、马氏体中

2、组织转变规律与转变、贝氏体转变曲线如下图所示。原理性能之间关系的理和回火转变完全奥氏体化部分奥氏体化℃Ac3论基础Ac1保温珠光体根据热处理原理制满足技术要求的加热退火、正火、淬等温订的具体加热温度、火、回火、化学贝氏体工艺保温时间、冷却方热处理等工艺参室温：钢马氏体式等参数数的制定时间3.热处理的作用4.热处理的运用范围●改变钢的内部组织结构，从而改善其工艺性能热处理在机械制造工业中被广泛地应用：和使用性能，充分挖掘钢材的潜力，延长零件的使（1）汽车、拖拉机工业中需要进行热处理的零件用寿命，提高产品质量，节约材料和能源。占70%~80%；●消除或改善钢材经铸

3、造、锻造、焊接等热加工（2）机床工业中占60%~70％，工艺造成的各种缺陷，可细化晶粒、消除偏析、降低内应力，使组织和性能更加均匀。（3）轴承、工具、模具、刀具达100%，●通过预备热处理，获得良好的机加工切削性能，也（4）含预备热处理，则所有金属零件都需要进行可以为最终热处理作好组织准备。热处理。●金属材料从服役条件出发要考虑的问题何谓金属固固态金属（包括纯金属及合金）在温度如何对材料选择什么样态相变？和压力改变时，组织和结构会发生变进行处理？的材料？化，这种变化统称为金属固态相变。热处理原理有最终可能得到着密切的关系什么样的性能？金属中固态相变的类型很多，

4、有的金属在不同的条件下会发生在使用和处理几种不同类型的转变。掌握金属固态相变的规律及影响因素，过程中会出现如何解决出就可以采取措施控制相变过程，以获得预期的组织，从而使其什么问题？现的问题？具有预期的性能。对于金属材料常用的措施就是特定加热和冷如何改进现有材料？如何挖掘其潜力？如却，也就是热处理。何试制新材料等？二、热处理发展概况2、技术科学阶段（实验科学）—金相学人们在开始使用金属材料起，就开始采用热处理，其发展过大约从1665年1895年，主要表现为实验技术的发展阶段。程大体上经历了三个阶段。1665年：显示了Ag—Pt组织、钢质刀片的组织；1、民间技艺阶

5、段1772年：首次用显微镜检查了钢的断口；西汉时代就出现了经淬火处理的钢制宝剑。战国时期即出1808年：首次显示了陨铁的组织，后称魏氏组织；现了淬火处理，古书中有“炼钢赤刀，用之切玉如泥也”，可1831年：应用显微镜研究了钢的组织和大马士革剑；见当时热处理技术发展的水平。在明朝以后热处理技术就逐1864年：发现了索氏体；渐落后于西方。虽然我们的祖先很有聪明才智，掌握了很多1868年：发现了钢的临界点，建立了Fe—C相图；热处理技术，但是把热处理发展成一门科学还是近百年的事。1871年：英国学者T.A.Blytb著“金相学作为独立的科学”在伦敦出版；在这方面，西

6、方和俄国的学者走在了前面，新中国成立以后，我国的科学家也作出了很大的贡献。1895年：发现了马氏体；第一章金属固态相变概论3、建立了一定的理论体系—热处理科学§1-1金属固态相变同素异构转变的主要类型多型转变“S”曲线的研究、马氏体结构的确定、马氏体转变过平衡脱熔沉淀平衡转变共析转变程中与母相之间的“K-S”关系的发现，对马氏体的结构调幅(增幅)转变主有了新的认识等，建立了较完整的热处理理论体系。要有序化转变类伪共析转变型马氏体转变不平衡转变块状转变贝氏体转变不平衡脱熔沉淀一、平衡转变CLL→δ-Fe固态金属在缓慢加热或冷却时发生的能A条件1538bbc:δ-

7、Fe获得符合相图所示平衡组织的相变。δ-Fe→γ-FeN温1394度（一）同素异构转变（多晶型转变）℃ffc:γ-Feγ-Fe→a-Fe912G●同素异构转变:纯金属在温度和压力变化时，由某一种晶体结构转变为另一种晶体结构的过程称为同素异构转bbc:a-Fe变。铁、钛、钴、锡都会发生这种转变。Q纯铁：熔点1538→1394℃→912℃→室温冷却曲线相图体心立方面心立方体心立方纯铁冷却曲线与相图δ-Feγ-Feα-Fe（二）平衡脱熔沉淀●平衡脱熔沉淀特点：新相的成分与结构始设A-B二元合金，当成分为K的终与母相不同；随着新相的合金被加热到t1温度时，β相将折出，

8、母相的成分和体积分全部溶入a相中而成为