运用热处理知识论述钢材产品组织的控制

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1、安徽冶金科技职业学院ANHUIVOCATIONALCOLLEGEOFMETALLURGYANDTECHNOLOGY毕业论文运用热处理知识论述钢材产品组织的控制学生姓名孙义飞系部名称冶金工程系专业名称材料成型与控制班级名称10材料指导教师吴苓2012年11月运用热处理知识论述钢材产品组织的控制孙义飞摘耍：针对钢材热处理工艺的知识及热处理对钢材组织的影响与控制的关系，介绍了什么是钢的热处理、实施热处理工艺的步骤。同时阐述了如何使钢件在不改变HP的化学成分的同吋还具备所需的力学性能、物理性能和化学性能，以获得不

2、同的使用性能。关键词：热处理；钢的加热与冷却；热处理下钢的组织；钢的性能与分析；钢的热处理工艺。1前言当今采用热处理来控制钢组织性能的工艺技术，在国外都是非常重视其中热处理过程中的冷却是核心。现在发达国家人力推广用高压气冷淬火，在热处理设备时，采用汕封式自冷,全血取代水冷循环系统，整个热处理炉不用任何冷却水。而且欧洲的热处理设备已大部分采用燃气辐射管，使用天然气加热。燃气加热技术和装备在欧洲已十分成熟。提高热处理水平引领产品的自主创新在我国虽然也有成功先例，但尚未引起普遍的重视。在我国热处理技术与世界先进

3、水平存在很大差距，许多机械产品的使用寿命、可靠性和质量重现性远不及国外同类产品，重大装备中许多关键零件部分只得高价进口，国防工业所需的高端热处理设备还未摆脱落后引进——再落后——再引进的恶性循环。血的广大的民用产詁，虽然国内生产规模快速增长，但常因寿命短、故障率高而缺乏竟争力，陷于恶性价格竟争的泥潭中，热处理技术水平的落示使转变产品结构和转变发展方式受到严重的牵制，这方而的事例举不胜举。木论文所要解决的问题及研究在经济建设、科技进步和社会发展等方面都是具冇理论意义和使用价值的。1.1选题背景在从石器时代进

4、展到铜器时代和铁器时代的过程屮，热处理的作用逐渐为人们所认识。早在商代，就己经有了经过再结品退火的金箔饰物。公元询六世纪，钢铁兵器逐渐被采用，为了提高钢的驶度，淬火工艺遂得到迅速发展。中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟，其显微组织中都有马氏体存在，说明是经过淬火的。二十世纪以来，钢物理的发展和其它新技术的移植应用，使钢热处理工艺得到更大发展。一个显著的进展是1901〜1925年，在工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳；30年代出现露点电位差计,使炉内气氛的碳势达到可控，以后又研究出用二氧化碳红外仪、氧探

5、头等进一步控制炉内气氛碳势的方法；60年代，热处理技术运用了等离了场的作用，发展了离了渗氮、渗碳工艺；激光、电了束技术的应用，又使钢获得了新的表面热处理和化学热处理方法。这种古老的工艺技术不但没有随着时间的流逝逐渐退化反而随着科技的进步更是把它发挥的淋漓尽致，而且在当今快速发展的社会屮发挥着不可代替的作川。那么究竞什么是热处理？热处理又是怎样通过加热和冷却的方法从而改变其内部结构使其有了不同的机械性能的呢？接下來我们就來论述以上问题。1.2热处理1.2.1热处理概念热处理(Ileattreatment),

6、就是将钢材放在一定的介质内加热、保温、冷却，通过改变材料表面或内部的金相组织结构，来控制英性能的一种钢热加工工乞。而钢的热处理是机械制造屮的重要过程之一，与其他加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表血的化学成分，赋了或改善工件的使用性能其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。女II:化合物（合金纽元间发生化合作用，生成一种具有钢性能的新的晶体固态结构）；机械混合物：（由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两种晶体，却是一种组

7、成成分，具有独立的机械性能）;铁素体（〈碳在a-Fe＞体心立方结构的铁中的间隙固溶体）；奥氏体（碳在Y-Fe＜面心立方结构的铁〉中的间隙固固溶）；渗碳体（碳和铁形成的稳定化合物＜Fe3c＞）；珠光体（铁素体和渗碳休纽成的机械混合物＜□+Fe3c含碳0.77%＞）；莱氏体（渗碳体和奥氏体组成的机械混合物＜含碳4.3%»这些主要纟F1织。钢铁是机械匸业中应用最广的材料，钢铁显微组织复杂，可以通过热处理予以以上组织的控制，所以钢铁的热处理是钢热处理的主要内容。另外，铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变

8、其力学、物理和化学性能，以获得不同的使用性能，即热处理是一门垂要的科学。2温度对钢热处理的影响加热和冷却的n的就是使钢的温度增加或降低，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，是保证热处理质最的主要问题。在钢热处理加热的方法屮，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。现在电的应用使加热易于控制,几无环境污染。加热温度随被处理的钢材和热处理h的不同而杲，但一般都是加热到某特性转变温度以上，以获得高