第一篇：彭銀華《金屬材料與熱處理》說課稿

說

課

稿

課程名稱： 《 金屬材料與熱處理 》 科室名稱： 機 電 工 程 系 教師名稱： 彭 銀 華

2012-2013學年第二學期

金屬的晶體結構與結晶

湘西職院機電系彭銀華

各位老師：

早上好！如果用一句話表達我此刻的心情，那就是在不斷地期盼中等待著，在不斷地參與中感受并收獲著。今天同樣希望我的表現能得到各位老師的認可。我說課的內容是《金屬的晶體結構與結晶》，主要從教材分析、教學方法、教學過程三個方面作具體的闡述。教材分析

1.1 教材所處的地位和作用

《金屬的晶體結構與結晶 》是全國技工院校規劃教材《金屬材料與熱處理》第二章內容。本章是在學習了金屬材料的性能之后編排的。通過本章課的學習，既可以對金屬性能的知識進一步鞏固和深化，又可以為后面第三章《金屬的塑性變形》和第六章《鋼的熱處理》中打下基礎，所以本章的內容非常重要。1.2 教學目標

根據《教學大綱》的要求和學生已有的知識基礎和認知能力，確定以下教學目標：

1、知識目標：

（1）了解三種典型金屬晶體結構的特點及常用金屬的晶體結構；

（2）掌握金屬材料的結晶條件、基本過程和細化晶粒的主要方法。

2、能力目標：

（1）能夠運用細化晶粒的措施提高金屬材料的力學性能；（2）能夠運用金屬同素異構轉變理論改善金屬材料的組織和性能。

3、德育目標：

（1）培養學生對熱處理崗位安全文明操作知識；（2）提高學生職業道德修養。1.3 教學的重點和難點：

1、教學重點：

（1）晶體與非晶體的概念及它們的特點；（2）晶體的結構；（3）純金屬的結晶過程；（4）金屬晶體的結構缺陷。

2、教學難點：（1）金屬晶格的類型；（2）晶粒大小對力學性能的影響及細化晶粒的方法；（3）金屬的同素異構轉變。教學方法

2.1 學生情況分析

學生為五年制高職生，大部分學生的基礎比較薄弱，再加上湘西地區的教育資源貧乏，授課以理論知識為主。2.2 教學方法

在教學方法的應用上，充分體現傳統課堂面授與現代網絡教學的有機結合，主要采用以下方法。

（1）情景展示教學法（包括生產現場及模型圖片展示）；

（2）講授法：是該門課程的主要教學方法，與以往不同的是，講授過程中多結合生產實踐，通過交叉聯系的方式達到即學即用的效果；（3）分組討論法：教師創設問題，讓學生分組討論；（4）自由閱讀法：培養學生快速閱讀能力；（5）世界大學城平臺網絡教學法。教學過程

3.1 新課引入（5分鐘）

提問讓學生回答雪花（冰窗花）的形狀，可有導向讓學生描述雪之形之成因，為講金屬結晶的成因做準備。讓學生沉浸到雪之美的意境。話鋒一轉：金屬的晶體結構與結晶與雪花形態成因有很多相似之處，引入正題。3.2 金屬晶體的晶體的結構（15分鐘）

1、晶體與非晶體的概念

引用生活中常見的雪花、金屬、玻璃、石蠟、食鹽等說明晶體與非晶體的概念及區別。

2、晶體的結構

從初中化學上石墨與金剛石的結構引入，接著講授晶體的結構，其中應用到相關的實踐及模型圖片。

3.3 金屬晶格的類型（重點講解，25分鐘）

接著上面石墨與金剛石的晶體結構引入，那么金屬晶格有那些類型呢？舉例講解最常見的金屬晶格的類型及特點。3.4 金屬的結晶（40分鐘）

1、金屬的結晶（概念，5分鐘）強調凝固，播放幾分鐘的煉鋼視頻（關于結晶方面的）。

2、結晶潛熱（概念，3分鐘）（生活化）

生活常識：下雪和化雪相對來說哪一個暖一些（下雪：下雪水汽變成固態的雪要放出熱量），金屬結晶也是一樣，接著講授概念。

3、熱平衡（課外補充，2分鐘）

生活常識：冰水混合物的溫度（在結冰時）,原因：結晶放出的熱量和對外散發的熱量剛好平衡。再引入金屬結晶。

4、過冷度（難點講解，15分鐘）

從宏觀上和學生共同思考純金屬結晶的三個過程，液態、液固共存、固態。用多媒體和學生一起畫出結晶時的冷卻曲線。然后講明理論和實際結晶時的差異，繪出相應的曲線，導出過冷度的概念。

在講授過冷度與冷卻速度關系時可結合晶粒的細化。讓學生觀看鑄鐵生產中動畫，觀察出外和里晶粒的粗細，找出原因。

問題設計：在鑄模中凝固的鑄鐵錠，外層和里面晶粒一樣粗細么？說明原因。

5、純金屬的結晶過程（難點講解，15分鐘）

（1）閱讀金屬界結晶部分，帶著問題(金屬結晶過程包括幾部分，對于晶枝能正確的理解)；

（2）閱讀晶粒大小對金屬材料的影響部分（問題：鑄造生產中鑄件晶粒的細化方法有哪幾種？每種方法的特點，及其在生產中的具體應用）；

（3）分組討論以上設計的問題；

（4）教師結合問題講解純金屬的結晶過程。3.5小結與作業布置（5分鐘）

（1）小結（2）作業

習題冊第二章：

一、1.2.3.4.5.6.二、1.2.3.4.5.6.7。

第二篇：金屬學與熱處理課程教學大綱

機械設計制造及其自動化專業

參考教材

1.機械制圖，參考書：胡建生.機械制圖.北京：機械工業出版社 2.機械設計，參考書：陳良玉.機械設計基礎.沈陽：東北大學出版社 3.機械制造基礎，參考書：熊良山.機械制造技術基礎.武漢：華中科技大學

第一部分 專業綜合課考試大綱理論考試部分（200分）

《機械制圖》（60分）

一、課程性質和任務

本課程是研究用正投影法繪制工程圖樣和解決空間幾何問題的理論和方法的一門學科，培養學生具有初步繪制、閱讀機械工程圖樣的能力和空間想像力，同時又為學生學習后續課程和完成課程設計和畢業設計打下不可缺少的基礎。

二、課程的基本要求

1．掌握機械制圖的基本原理和方法。2．培養學生閱讀、繪制工程圖樣的能力。

三、教學內容

緒論：了解本課程的性質任務和學習方法

1、正投影法基礎

了解投影法的基本概念、正投影的基本特性；熟練掌握點的投影、點的相對位置和重影點、直線的投影、直線上的點、兩直線的相對位置、平面的投影。

2、立體的投影

掌握平面立體、曲面立體的投影圖。

3、立體表面交線

掌握平面立體的截交線、曲面立體的截交線、兩曲面立體相貫線的畫法。

4、制圖基本知識

了解工程制圖的基本知識。

5、組合體的視圖

熟練掌握組合體的形體分析、畫組合體視圖、讀組合體視圖、組合體的尺寸標注。

6、機件常用的表達方法

熟練掌握視圖、剖視圖、斷面圖、局部放大圖、簡化畫法、規定畫法。

7、標準件和常用件

掌握螺紋和螺紋緊固件、齒輪的畫法；了解鍵聯接、銷聯接、滾動軸承及彈簧的基本知識和畫法。

8、零件圖

了解零件圖的內容；掌握零件圖技術要求的標注方法（表面粗糙度、公差與配合的標注）。

9、裝配圖

了解裝配圖的作用和內容；了解裝配圖的表達方法及尺寸標注；了解裝配圖中的零、部件序號和明細欄的標注；了解看裝配圖的方法。

《機械設計》（70分）

一、課程的性質、目的與任務

機械設計基礎是一門培養學生具有一定機械設計能力的技術基礎課。在教學上應著重基本知識、基本理論和基本設計方法等內容。培養學生綜合運用本課程的知識來解決具體工程技術問題的能力。

二、課程基本要求

1．掌握機械中常用機構的結構原理、運動特性及有關機構動力學的基本知識，初步具有分析和設計基本機構的能力，并對機械運動方案的確定有所了解。

2．掌握通用機械零件的工作原理、特點、選用和設計計算的基本知識，并初步具有設計簡單的機械及普通機械傳動裝置的能力。

3．具有運用標準、規范、手冊、圖冊等有關技術資料的能力。

三、教學考試內容與要求 1．機械設計概述

了解機械的組成及課程的研究內容、性質和任務。2．平面機構運動簡圖和自由度

了解運動副和運動簡圖的概念。掌握一般機構簡圖及其測繪方法；機構具有確定運動的條件。熟練掌握平面機構自由度數的計算（能識別和正確處理機構中含有的復合鉸鏈、局部自由度和虛約束）。

3．平面連桿機構

了解連桿機構的概念和特點。掌握四桿機構的基本知識。熟練掌握判斷機構中存在兩個周轉副的條件，并能確定取不同構件為機架時該機構的類型。了解四桿機構的演化。掌握曲柄滑塊機構的特性。掌握用圖解法設計四桿機構的方法（包括按給定連桿的預定的位置，按給定行程速比系數Ｋ設計）。

4．凸輪機構和間歇運動機構

了解凸輪機構的特點、常用類型及應用。掌握從動件常用運動規律。掌握滾子對心和偏心直動從動件盤形凸輪輪廓線的圖解法設計。掌握壓力角、基圓半徑的概念。一般了解棘輪機構、槽輪機構的工作原理、特點和應用。

5．聯接

了解聯接的分類；鍵和花鍵聯接的類型、特點和應用。掌握平鍵聯接的失效形式和設計計算。了解螺紋的形成、螺紋的參數及螺紋的類型、特點和應用。了解螺旋副的受力分析、效率和自鎖。掌握螺紋聯接的四種基本類型及應用場合；螺栓聯接的強度計算；受橫向外載荷、軸向外載荷的螺栓組聯接進行受力分析和強度計算；螺紋聯接的預緊和防松。

6．帶傳動

了解帶傳動的工作原理、特點、類型和應用。掌握有關尺寸參數；掌握彈性滑動、打滑的概念。熟練掌握帶傳動受力分析和帶的應力分析；V帶傳動的失效形式和設計計算。一般了解齒形帶傳動的特點和應用。

7．鏈傳動

了解鏈傳動的特點和應用；滾子鏈與鏈輪的結構。掌握鏈傳動的運動特性和減輕運動不均勻性的措施；鏈傳動的失效形式和設計計算。

8．齒輪傳動

掌握齒輪傳動的特點；漸開線標準直齒圓柱齒輪嚙合的基本知識。熟練掌握其尺寸參數的含義及其計算。了解齒輪加工方法及標準齒輪不發生根切的最少齒數。一般了解變位齒輪傳動。了解斜齒輪傳動的特點，掌握其尺寸參數計算和斜齒輪的當量齒輪的概念。了解圓錐齒輪傳動的特點及其有關參數。掌握直齒圓錐齒輪的主要幾何尺寸計算。

了解齒輪的失效形式和設計準則；齒輪常用材料及熱處理方法。掌握三種齒輪（直齒、斜齒、錐齒）的受力分析并掌握設計計算。

9．蝸桿傳動

掌握蝸桿傳動的工作原理和特點；主要參數和幾何尺寸計算。掌握其受力分析。了解蝸桿傳動的失效形式、設計準則、常用材料及熱平衡的概念。其它知識一般了解。

10．輪系

了解輪系的類型和功用。掌握輪系的傳動比計算（包括大小和方向）。11．軸

了解軸的分類、特點。掌握軸的結構設計及兩種強度計算方法。12．滾動軸承

掌握滾動軸承的主要類型、特點、代號及選用。熟練掌握滾動軸承的壽命計算。掌握滾動軸承的組合設計。了解滾動軸承靜強度計算。

《機械制造基礎》（70分）

一、金屬切削基本知識

1.掌握切削運動、切削形式和刀具材料；

2.掌握切削用量三要素、切削層參數、進給運動對刀具工作角度的影響； 3.掌握刀具標注角度。

二、金屬切削過程及其控制

1.了解刀具磨損的形態和磨損過程； 2.能夠合理選擇刀具的幾何參數；

3.掌握切削過程中產生的物理現象：切削變形、切削力、切削熱、刀具磨損等及其內在聯系。4.掌握：切削變形、切削力、切削溫度、刀具壽命的影響因素和影響規律；磨鈍標準和刀具壽命的概念；合理選擇切削用量的原則和方法。

三、金屬切削機床

1.了解金屬切削機床的分類與型號編制方法、機床運動與傳動原理； 2.掌握工件表面形狀與成形方法；

3.根據零件加工表面的形狀和技術要求，確定其加工方法，合理選擇機床。

四、金屬切削刀具

1.了解刀具的作用、分類及正確使用；理解各類刀具的工藝范圍、加工精度、結構及參數、應用特點等。

2.根據零件加工表面的形狀和技術要求，確定其加工方法，合理選擇切削刀具。

五、機械加工工藝規程設計

1.了解工藝規程設計的指導思想和設計原則，設計工藝規程必需的原始資料；了解制訂機械加工工藝規程的內容和步驟。

2.理解劃分加工階段的目的意義；按工序集中原則和工序分散原則組織工藝過程的工藝特點及其應用范圍；安排工序順序的一般原則；機床設備和工藝裝備選擇的一般原則。

3.掌握選擇粗、精基準的基本原則；用極值法和統計法解算尺寸鏈的計算公式；工序尺寸公差的計算方法；時間定額的組成和提高生產率的工藝途徑；機械產品設計工藝性評價。

六、機床夾具設計

1.了解機床夾具的作用、分類及其組成；常見夾緊裝置；鉆床夾具、銑床夾具、車床夾具的結構特點。2.掌握六點定位原理、夾具的常用定位方式和常用定位元件； 3．掌握常見定位方式的定位誤差分析計算方法。

七、機械加工質量

1.了解機械加工精度、機械加工表面質量的基本概念；

2.理解影響機械加工精度的因素、影響機械加工表面質量的因素； 3.掌握提高機械加工精度的工藝方法、控制表面加工質量的工藝途徑。4.根據機械加工精度理論，能夠對各種加工誤差進行分析和計算。

八、機器裝配工藝基礎

1．了解裝配的基本內容；理解裝配精度與裝配尺寸鏈、裝配工藝規程的制訂； 2.掌握保證裝配精度的方法； 3.機器裝配工藝規程設計。

參考教材

《機械制造技術基礎》，于駿一主編，機械工業出版社

《機械制造技術基礎》，熊良山主編，華中科技大學出版社

第二部分 專業技能測試（100分）

基本技能考核內容：根據所提供的零件、測繪工具及相關資料，完成零件測繪，用計算機繪圖軟件完成零件圖，根據繪制的零件圖擬定機械加工工藝路線。最后提交：1）徒手繪制的零件草圖A3圖紙一張2）計算機繪圖的圖形文件（文件名：考號姓名，例如：01張曉明）3）你定的工藝路線文件一份?？荚嚂r間為 100 分鐘?？荚囈?/p>

測繪零件類型范圍：齒輪、齒輪軸、傳動軸等軸類、輪盤蓋類、叉架類零件一個。具體要求：

（一）測繪及徒手繪圖部分：50分

1．給定零件名稱、材料，分析零件的結構形狀和零件的制造方法；

2．正確使用測量工具測繪零件，并能對標準結構（如標準齒輪的輪齒、鍵槽、退刀槽、中心孔、螺紋等）進行測量，并查表確定尺寸。

3．能夠合理選擇零件的表達方案，包括選擇主視圖、其它視圖的數量和其它表達方法，掌握標準結構的規定表示法。

4．能夠合理給出表面粗糙度、極限尺寸、形位公差等技術要求。5．具備徒手繪制零件草圖的能力，將測繪結果通過零件草圖記錄下來。

（二）計算機繪圖部分：30分

1．具有計算機繪圖能力，掌握繪圖軟件的文件管理操作；掌握圖層及對象特性工具的控制和使用；掌握定點、定向輔助工具的控制和使用；掌握一般繪圖和編輯命令；掌握圖庫、塊功能；能夠控制文本和尺寸風格。

2．選擇 AutoCAD2006（或CAXA2006）及以上版本的繪圖軟件，整理測繪得到的零件草圖，用計算機繪圖完成零件圖。繪制的零件圖應做到：表達方案合理、圖形正確完整、線型規范清晰；尺寸標注正

確、完整、清晰，表面粗糙度、尺寸公差、形位公差及技術要求等標注齊備；圖面布局合理，圖紙幅面、比例選擇恰當，圖幅格式（A3橫放或豎放、左邊裝訂、制圖作業可以采用的簡化標題欄）正確。

（三）工藝路線擬定部分：20分 １．基準選擇正確； ２．加工方法選擇可行；

３．加工順序安排符合原則； ４．加工階段劃分合理。

（二）參考書目

1．《現代工程圖學》，楊裕根主編，北京郵電大學出版社

2．《AutoCAD 機械制圖實用教程》，李銀玉等主編，人民郵電出版社 3．《機械制造技術基礎》，于駿一主編，機械工業出版社

（或）《機械制造技術基礎》，熊良山主編，華中科技大學出版社

第三篇：金屬熱處理名詞概念

第一章

【比容差應變能】由于新相和母相的比容往往不同，故新相形成時的體積變化將受到周圍母相的約束而產生彈性應變能，稱為比容差應變能Es。

【偽共析】從這一轉變過程和轉變產物的組成相來看，與鋼中共析轉變(即珠光體轉變)相同，但其組成相的相對量(或轉變產物的平均成分)卻并非定值，而是依奧氏體的碳含量而變，故稱為偽共析轉變。

【慣習面】在許多固態相變中，新相與母相間往往存在一定的取向關系，而且新相往往又是在母相一定的晶面族上形成，這種晶面稱為慣習面。

【共格界面】當界面上的原子所占位置恰好是兩相點陣的共有位置時，兩相在界面上的原子可以一對一地相互匹配。

【半共格界面】當錯配度增大到一定程度時，便難以繼續維持完全共格，這樣就會在界面上產生一些刃型位錯，形成界面上兩相原子部分地保持匹配的半(或部分)共格界面，以補償原子間距差別過大的影響，使彈性應變能降低。

【非共格界面】當兩相界面處的原子排列差異很大，即錯配度很大時，其原子間的匹配關系便不再維持。這種界面稱為非共格界面。

【等溫轉變（IT）曲線】在實際工作中，人們通常采用一些物理方法測出在不同溫度下從轉變開始到轉變不同量，以至轉變終了時所需的時間，做出“溫度—時間—轉變量”曲線，通稱為等溫轉變曲線，縮寫為TTT(Temperature-Time-Transformation)或IT（Isothermal Transformation)曲線。

【CT曲線】如果轉變在連續冷卻過程中進行，則有過冷奧氏體連續冷卻轉變圖，又稱CT或CCT(Continuous Cooling Transformation)圖。

【韌脆轉變溫度】(簡稱：NDT)主要針對鋼鐵隨著溫度的變化其內部晶體結構發生改變，從而鋼鐵的韌性和脆性發生相應的變化。

第二章 奧氏體

【奧氏體】奧氏體是碳在?-Fe中的間隙固溶體

【組織遺傳】在生產中有時能遇到這樣的情況，即過熱后的鋼(過熱是指加熱溫度超過臨界點太多，引起奧氏體晶粒長大，結果在冷卻后得到的組織，如馬氏體或貝氏體，也十分粗大)再次正常加熱后，奧氏體仍保留原來的粗大晶粒，甚至原來的取向和晶界。這種現象稱為組織遺傳。

第三章 珠光體

【屈氏體】其形態為鐵素體薄層和滲碳體薄層交替重疊的層狀復相物，根據片層間距分為屈氏體和索氏體。

在光學顯微鏡下可以分辨的（片層間距為0.25~1.9μm），稱為珠光體。

無法分辨（片層間距為30~80nm）的稱為屈氏體（托氏體也譯做屈氏體）。介于兩者之間的稱為索氏體。

【索氏體】

【上臨界冷卻速度】Vc稱為淬火臨界冷速, 又稱為上臨界冷速。

【下臨界冷卻速度】

【完全退火】一般是指加熱使鋼完全得到奧氏體后慢冷的工藝。

【擴散退火（均勻化退火）】擴散退火的目的是消除鋼錠或大型鋼鑄件中不可避免的成分偏析，尤其是在高合金鋼中，應用更為普遍。

【球化退火】球化退火的目的是得到球化滲碳體組織，這是任何一種鋼具有最佳塑性和最低硬度的一種組織，良好的塑性是由于有一個連續的、塑性好的鐵素體基體。

【低溫退火】低溫退火的目的是消除因冷加工或切削加工以及熱加工后快冷而引起的殘余應力，以避免可能產生的變形、開裂或隨后處理的困難。

【再結晶退火】這種退火的目的是為了使冷變形鋼通過再結晶而恢復塑性，降低硬度，以利于隨后的再變形或獲得穩定的組織。

【周期球化退火】加熱到Ac1以上20℃左右，然后在略低于A1的溫度等溫，又稱等溫球化退火。

【等溫球化退火】在A1上、下20℃左右交替保溫，又稱周期球化退火。

第四章 馬氏體

【馬氏體】馬氏體是碳在?-Fe中的過飽和固溶體，通常以符號??，或M來表示，【KS關系】Kurdjumov和Sachs采用X-射線極圖法測出碳鋼(1.4C)中馬氏體(??)和奧氏體(?)之間存在著下列取向關系：{011}??//{111}?，<111>??//<011>?

【宏觀慣習面】實際上“宏觀慣習面”是兩相的界面，“微觀慣習面”才是真正的慣習面．

【微觀慣習面】

【位錯馬氏體】低碳的位錯型馬氏體就具有較高的塑性和韌性，只是馬氏體的塑性和韌性隨碳含量增高而急劇降低罷了

【孿晶馬氏體】片狀馬氏體是在中、高碳(合金)鋼及Fe-Ni(大于29％)合金中形成的一種典型的馬氏體組織。其特征是相鄰的馬氏體片一般互不平行，而是呈一定的交角排列。它的空間形態呈雙凸透鏡片狀，故簡稱為片狀馬氏體。由于它與試樣磨面相截而往往呈現為針狀或竹葉狀，故也稱為針狀或竹葉狀馬氏體。又由于這種馬氏體的亞結構主要為孿晶，故還有孿晶馬氏體之稱。

【板條馬氏體】板條狀馬氏體是在低、中碳鋼及馬氏體時效鋼、不銹鋼，Fe-Ni合金中形成的一種典型的馬氏體組織，其特征是每個單元的形狀呈窄而細長的板條，并且許多板條總是成群地、相互平行地連在一起，故稱為板條狀馬氏體，也有群集狀馬氏體之稱。

【熱彈性馬氏體】馬氏體片可隨溫度降低而長大，隨溫度升高而縮小，亦即溫度的升降可引起馬氏體片的消長。具有這種特性的馬氏體稱為熱彈性馬氏體。

【變溫馬氏體】

【等溫馬氏體】

【隱晶馬氏體】片狀馬氏體的最大尺寸取決于原始奧氏體晶粒大小，奧氏體晶粒越大，則馬氏體片越大，當最大尺寸的馬氏體片小到光學顯微鏡無法分辨時，便稱為隱晶馬氏體。

【奧氏體穩定化】以上這些由于外界條件的變化而引起奧氏體向馬氏體轉變呈現遲滯的現象稱為奧氏體穩定化。

【奧氏體熱穩定化】所謂奧氏體的熱穩定化是指鋼在淬火冷卻過程中由于冷卻緩慢或中途停留而引起奧氏體向馬氏體轉變呈現遲滯的現象。

【奧氏體機械穩定化】在Md(形變誘發馬氏體轉變溫度)點以上的溫度對奧氏體進行大量塑性形變，將會抑制在隨后冷卻時的馬氏體轉變，使Ms點降低，即引起奧氏體穩定化，稱為奧氏體的機械穩定化。

第五章 貝氏體

【上貝氏體（羽毛狀貝氏體）】它是由成束的、大體上平行的板條狀鐵素體和條間呈粒狀或條狀的滲碳體(有時還有殘余奧氏體)所組成的非片層狀組織。

【下貝氏體】

【粒狀貝氏體】粒狀貝氏體一般是在低、中碳合金鋼中存在，它是在稍高于其典型上貝氏體形成溫度下形成的。是由條狀亞單元組成的板條狀鐵素體和在其中呈一定方向分布的富碳奧氏體島(有時還有少量碳化物)所構成的復相組織。

【魏氏體】

【魏氏鐵素體】亞共析鋼來說，是指從晶界向晶內生長形成的一系列具有一定取向的片(或針)狀鐵素體，通稱為魏氏鐵素體，【魏氏滲碳體】過共析鋼來說，是指類似形態的滲碳體，通稱為魏氏滲碳體。

第七章淬火

【不完全淬火】

【完全淬火】由于Ac3 + 30~50℃這一淬火加熱溫度處于完全奧氏體的相區，故又稱作完全淬火。

【等溫淬火】有兩種等溫淬火法，即貝氏體等溫淬火法與馬氏體等溫淬火法。

貝氏體等溫淬火法是將加熱好的工件置于溫度高于Ms點的淬火介質中，保持一定時間，使其轉變成下貝氏體，然后取出空冷。

馬氏體等溫淬火法是將加熱好的工件置于溫度稍低于Ms點的淬火介質中保持一定時間，使鋼發生部分馬氏體轉變，然后取出空冷。

【分級淬火】分級淬火法是將加熱好的工件置于溫度稍高于Ms點的熱態淬火介質中(如融熔硝鹽、熔堿或熱油)，保持一定時間，待工件各部分的溫度基本一致時，取出空冷(或油冷)。

【亞溫淬火】所謂亞溫淬火即亞共析鋼的不完全淬火，或稱臨界區淬火、兩相區加熱淬火，是指將具有平衡態或非平衡態原始組織的亞共析鋼，加熱至鐵素體+奧氏體雙相區的一定溫度區間（Ac1-Ac3），保溫一定時間后進行淬火的熱處理工藝。

【淬透性】所謂鋼的“淬透性”，是指鋼在淬火時能夠獲得馬氏體組織的傾向(即鋼被淬透的能力), 它是鋼材固有的一種屬性。

【淬硬性】淬硬性也叫可硬性，它是指鋼的正常淬火條件下，所能夠達到的最高硬度。

【組織應力】由于工件的表層和心部發生馬氏體轉變的不同時性而造成的內應力稱為組織應力。

第八章 回火

【回火】將淬火后的鋼在Ac1以下的溫度加熱、保溫，并以適當速度冷卻的工藝過程稱為回火。

【二次硬化】二某些淬火合金鋼在500～650℃回火后硬度增高，在硬度-次硬化：是指回火溫度曲線上出現峰值的現象。

【回火脆性（回火脆化）】與強度和塑性的變化都不同，隨著回火溫度的提高，沖擊韌性不是單調地降低或升高，而是可能出現兩個馬鞍形，回火時這種韌性下降的現象，通稱為回火脆性或回火脆化。

一定成分的淬火鋼在350~550℃回火較長時間或回火后慢冷通過這個溫度區間時會變脆,這種現象稱為回火脆性，簡稱TE。

【回火屈氏體】碳鋼中溫回火后的組織中，滲碳體顆粒開始發生粗化和球化，但其尺寸仍很小，無法在光學顯微鏡下分辨，這種組織又稱回火屈氏體。

【回火索氏體】鋼經高溫回火后，得到由鐵素體和彌散分布于其中的細粒狀滲碳體組成的回火索氏體組織。

【調質處理】調質是淬火加高溫回火的雙重熱處理，其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。即淬火+高溫回火=調質處理。

第九章 鋼表面處理

【高溫碳氮共滲】高溫碳氮共滲主要是滲碳，但氮的滲入使碳濃度很快提高，從而使共滲溫度降低和時間縮短。碳氮共滲溫度為830～850℃，保溫1～2小時后，共滲層可達0.2～0.5mm。

【低溫碳氮共滲】以滲氮為主，也稱軟氮化，是較新的化學熱處理工藝。常用的共滲介質是尿素。處理溫度一般不超過570℃，處理時間很短，僅１~3小時，軟氮化表層硬而具有一定韌性，不易發生剝落現象。

【正火】將鋼件加熱到上臨界點(AC3或Acm)以上40~60℃或更高的溫度，保溫達到完全奧氏體化后，在空氣中冷卻的簡便、經濟的熱處理工藝。

【碳勢】表征含碳氣氛在一定溫度下改變鋼件表面含碳量的能力的參數。通?？捎玫吞间摬诤細夥罩械钠胶夂剂縼肀硎?。

【合金滲碳體】

【晶界強化】向鋼中加入一些微量的表面活性元素，如硼和稀土元素等，產生內吸附現象濃集于晶界，從而使鋼的蠕變極限和持久強度顯著提高的方法。

【固溶強化】通過融入某種溶質元素來形成固溶體而使金屬強化的現象稱為固溶強化。

【固溶處理】指將合金加熱到高溫單相區恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。

【彌散強化】彌散強化指一種通過在均勻材料中加入硬質顆粒的一種材料的強化手段。

【帶狀組織】金屬材料內與熱形變加工方向大致平行的諸條帶所組成的偏析組織

【機械驅動力】

參考資料

鋼的熱處理（原理和工藝）（第三版）胡光立等

第四篇：(金屬學與熱處理)工程材料學總結

《工程材料學》總結

第一部分：晶體結構與塑性變形 一、三種典型的金屬晶體結構

1．bcc、fcc、hcp的晶胞結構、內含原子數，致密度、配位數。Bcc：體心立方，內包含2個原子，致密度為0.68，配位數為8 Fcc：面心立方，4個原子，致密度0.74，配位數12 Hcp：密排六方，6個原子，致密度0.74，配位數12 2．立方晶系的晶向指數[uvw]、晶面指數(hkl)的求法和畫法。

3．晶向族〈?〉/晶面族{?}的意義（原子排列規律相同但方向不同的一組晶向/晶面，指數的數字相同而符號、順序不同），會寫出每一晶向族/晶面族包括的全部晶向/晶面。4．bcc、fcc晶體的密排面和密排方向。

密排面 密排方向

fcc {111} <110> bcc {110} <111>

二、晶體缺陷

1．點缺陷、線缺陷、面缺陷包括那些具體的晶體缺陷。

點缺陷：特征“三個方向尺寸都很小”空位，間隙原子，置換原子 線缺陷：特征“兩個方向上的尺寸很小”位錯：刃型位錯，螺型位錯

面缺陷：特征“在一個方向上尺寸很小”外表面，內界面：晶界，亞晶界，孿晶界，堆垛層錯和相界 2．刃型位錯的晶體模型。

三、塑性變形與再結晶

1．滑移的本質：滑移是通過位錯運動進行的。2．滑移系 =滑移面 + 其上的一個滑移方向?；泼媾c滑移方向就是晶體的密排面和密排方向。

3．強化金屬的原理及主要途徑：阻礙位錯運動，使滑移進行困難，提高了金屬強度。

主要途徑是細晶強化（晶界阻礙）、固溶強化（溶質原子阻礙）、彌散強化（析出相質點阻礙）、加工硬化（因塑變位錯密度增加產生阻礙）等。

4．冷塑性變形后金屬加熱時組織性能的變化過程：回復→再結晶→晶粒長大。5．冷、熱加工的概念

冷加工：在再結晶溫度以下進行的加工變形，產生纖維組織和加工硬化、內應力。

熱加工：在再結晶溫度以上進行的加工變形，同時進行再結晶，產生等軸晶粒，加工硬化、內應力全消失。6．熱加工應使流線合理分布，提高零件的使用壽命。第二部分：金屬與合金的結晶與相圖

一、純金屬的結晶

1．為什么結晶必須要過冷度？

由熱力學可知，在某種條件下，結晶能否發生，取決于固相的自由度是否低于液相的自由度，即 G =GS-GL<0；只有當溫度低于理論結晶溫度 Tm 時，固態金屬的自由能才低于液態金屬的自由能，液態 金屬才能自發地轉變為固態金屬，因此金屬結晶時一定要有過冷度。

2．結晶是晶核形成和晶核長大的過程。

3．細化鑄態金屬的晶粒有哪些主要方法？（三種方法）控制過冷度，變質處理，振動攪動 二、二元合金的相結構與相圖

1．固溶體和金屬化合物的區別。（以下哪一些是固溶體，哪一些是金屬化合物：α-Fe、γ-Fe、Fe3C、A、F、P、Ld、S、T、B上、B下、M片、M條？）

’2．勻晶相圖

①在兩相區內結晶時兩相的成分、相對量怎樣變化？ ②熟練掌握用杠桿定律計算的步驟：

⑴將所求材料一分為二，⑵注意杠桿的位置和長度，⑶正確列出關系式。3．共晶（析）相圖

①熟悉共晶（析）相圖的基本形式（水平線、一變二）。②會區分共晶（析）體、先共晶（析）相、次生相（二次相）。

③會在相圖中填寫組織組成物（或相組成物），掌握不同合金在室溫時的平衡組織, 會熟練應用杠桿定律計算相組成物和組織組成物的相對量。

三、Fe-Fe3C 相圖（重點）

1.默繪相圖并牢記共晶轉變和共析轉變的溫度與各相成分。包晶轉變：1495攝氏度 共晶轉變：溫度1148攝氏度 共析轉變：727攝氏度

2.掌握各類合金平衡結晶過程與室溫時的平衡組織，會畫符合要求的平衡組織示意圖： ①各組織組成物的形態，②在相圖上標注各組織組成物。3.會用杠桿定律計算相組成物和組織組成物的相對量。第三部分：各類材料與鋼鐵熱處理（重點）

一、各類材料的牌號、熱處理和用途

1． 會根據牌號確定鋼的化學成分（碳及合金元素的含量范圍）。①結構鋼鋼號特征： 前二位數字(萬分比)普通碳素結構鋼（如Q235等）、普通低合金鋼（如Q295等）包括：⑴工程構件用鋼： 含碳量小于0.20%。

熱處理：熱軋空冷后(相當于正火)直接使用 ⑵機器零件用鋼： 按含碳量區分，由低到高是 滲碳鋼(0.100.50%)(碳素鋼：40, 45;合金鋼：40Cr, 35CrMo, 40CrNiMo)、熱處理：調質處理，即淬火＋高溫回火 用途：軸，彈簧鋼(0.500.60%的工具鋼, 如：3Cr2W8V，5CrNiMo 熱處理：淬火＋高溫回火

⑶量具用鋼：C:0.9-1.5%, 碳素工具鋼:T10A, T12A 熱處理：水（油淬）＋低溫回火 低合金工具鋼：9SiCr, GCr15, 熱處理：淬火（油）＋冷處理＋低溫回火

③不銹鋼鋼： Cr含量≥13%, 如：1Cr18Ni9Ti，3Cr13 2．鋼的熱處理工序及應用

①預先熱處理： 完全退火（用于亞共析鋼，用于組織均勻化，Ac3+30 C）

球化退火（用于共析鋼、過共析鋼, Ac1+30 C）

正火（過共析鋼中消除網狀二次碳化物，低碳亞共析鋼中代替完全退火但強度硬度高一些, Ac3(ACcm)+30 C）

②最終熱處理

⑴一般： 低溫回火（用于刃具、冷模具等）

淬火 + 中溫回火（用于彈簧等）

高溫回火（即調質，用于軸類等）

⑵特殊： 構件用鋼：不淬火，在熱軋或正火（空冷）狀態使用；

滲碳鋼：先滲碳，再淬火 + 低溫回火。

3． 鑄鐵、有色金屬材料的分類

①要求掌握鑄鐵的分類并認識牌號（HT、QT、KT等）。②了解鑄鐵中石墨形態（幾種形態？）對鑄鐵性能的影響。③ 要求認識鋁合金、銅合金、鈦合金的類型和強化途徑。4.材料力學性能各指標的符號、名稱。

二、熱處理原理 1． 2． 3． 4． 鋼加熱到臨界點（AC1/AC3/ACm）以上形成奧氏體，應控制加熱溫度和保溫時間以避免晶粒長大。共析鋼的TTT曲線示意圖。

P、S、T、B上、B下、M片、M條的形態。

M的性能：硬度決定于馬氏體內含碳量，韌性決定于馬氏體的粗細及形態。

5．TTT曲線的應用： 冷卻方式 畫冷卻曲線 所得組織 6．回火形成粒狀組織M回、T回、S回（T回、S回與片狀組織T、S無關）。

三、熱處理工藝 1.會確定加熱溫度 ①退火、正火、淬火：

碳鋼：臨界點（AC1/AC3/ACm）+ 30℃；合金鋼原則相同，但溫度較高。②回火： 低溫回火，中溫回火，高溫回火（用于淬火后的熱處理）2.冷卻方式與目的

① 退火—爐冷；②正火—空冷；③淬火—單液淬火，水淬油冷，分級淬火（減小內應力），等溫淬火（獲得B下）3．淬透性與淬硬性的區別

淬透性：鋼淬火獲得M多少的能力，決定于C曲線左右的位置。

淬硬性：鋼淬火獲得M的硬度高低，決定于M內的含碳量。故高碳鋼的淬硬性好而淬透性不好，低碳合金鋼的淬透性好而淬硬性不夠（如20CrMnTi）。

四、要求會定性分析合金元素在鋼中主要作用的原因。①提高淬透性，②固溶強化，③彌散強化，④細化晶粒 ⑥所有合金元素都提高回火穩定性。

五、高速鋼

1．萊氏體鋼的鍛造： 萊氏體鋼內存在不均勻分布的粗大共晶碳化物，嚴重降低鋼的性能，不能用熱處理方法消除，必須進行反復多向的鍛造擊碎之，使之分布均勻，改善組織性能。高速鋼及Cr12型鋼都是萊氏體鋼。2．為獲得高速鋼的紅硬性，其熱處理工藝應當： ① 高溫淬火形成高碳高合金度的馬氏體

高溫加熱（W18Cr4V 1280℃；W6Mo5Cr4V2 1220℃）使大量碳化物溶入奧氏體，形成高碳高合金度的奧氏體，經淬火形成高碳高合金度的馬氏體 + 大量殘余奧氏體 + 未溶碳化物，為二次硬化作準備。② 560℃多次回火時發生二次硬化，原因是：

⑴彌散強化，回火溫度達500℃以上時，從馬氏體內析出大量穩定的特殊合金碳化物，彌散分布，使硬度上升, 至560℃硬度達到峰值。

⑵二次硬化，在回火冷卻時發生A向 M回 轉變，也使硬度上升。多次回火可繼續降低殘余奧氏體量，進一步提高硬度。最終組織：回火馬氏體 + 少量殘余奧氏體 + 碳化物

，六、典型零件的選材、熱處理及工藝路線（綜合應用）

1、選材原則：力學性能；工藝性能；經濟性；（輕型、高壽命）2． 軸類零件: 調質鋼，如：40，40Cr等

熱處理：調質（即淬火 + 高溫回火）。（S回）

彈簧零件：彈簧鋼。如：60Si2Mn 熱處理：淬火 + 中溫回火。(T回)機床齒輪：調質鋼，如： 40，40Cr 熱處理：調質?表面淬火（高頻）+ 低溫回火。

汽車、拖拉機變速箱齒輪：滲碳鋼，如：20Cr或20CrMnTi

熱處理：滲碳 + 淬火 + 低溫回火。

2．一般工藝路線： 鍛（鑄）造成形 → 預先（備）熱處理 → 粗加工 → 最終熱處理 → 精加工

第五篇：金屬學與熱處理期末復習總結

一、名詞解釋：

1熱強性：在室溫下，鋼的力學性能與加載時間無關，但在高溫下鋼的強度及變形量不但與時間有關，而且與溫度有關，這就是耐熱鋼所謂的熱強性。

2形變熱處理：是將塑性變形同熱處理有機結合在一起，獲得形變強化和相變強化綜合效果的工藝方法。

3熱硬性：熱硬性是指鋼在較高溫度下，仍能保持較高硬度的性能。

4固溶處理：指將合金加熱到高溫單相區恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。

5回火脆性：是指淬火鋼回火后出現韌性下降的現象。

6二次硬化：某些鐵碳合金（如高速鋼）須經多次回火后，才進一步提高其硬度。7回火穩定性：淬火鋼在回火時，抵抗強度、硬度下降的能力稱為回火穩定性。8淬硬性：指鋼在淬火時硬化能力，用淬成馬氏體可能得到的最高硬度表示。9水韌處理：將鋼加熱至奧氏體區溫度（1050-1100℃，視鋼中碳化物的細小或粗大而定）并保溫一段時間（每25mm壁厚保溫1h），使鑄態組織中的碳化物基本上都固溶到奧氏體中，然后在水中進行淬火，從而得到單一的奧氏體組織。

10分級淬火：將奧氏體狀態的工件首先淬入溫度略高于鋼的Ms點的鹽浴或堿浴爐中保溫，當工件內外溫度均勻后，再從浴爐中取出空冷至室溫，完成馬氏體轉變。

11臨界淬火冷卻速度：是過冷奧氏體不發生分解直接得到全部馬氏體（含殘留奧氏體）的最低冷卻速度。

12季裂：它指的是經冷變形后的金屬內有拉伸應力存在又處于特定環境中所發生的斷裂。

13奧氏體化：將鋼加熱至臨界點以上使形成奧氏體的金屬熱處理過程。14本質晶粒度：本質晶粒度用于表征鋼加熱時奧氏體晶粒長大的傾向。

二、簡答： 何為奧氏體化？簡述共析鋼的奧氏體化過程。

答：

1、將鋼加熱至臨界點以上使形成奧氏體的金屬熱處理過程。

2、它是一種擴散性相變，轉變過程分為四個階段。

（1）形核。將珠光體加熱到Ac1以上，在鐵素體和滲碳體的相界面上奧氏體優先形核。珠光體群邊界也可形核。在快速加熱時，由于過熱度大，鐵素體亞邊界也能形核。

（2）長大。奧氏體晶粒長大是通過滲碳體的溶解、碳在奧氏體和鐵素體中的擴散和鐵素體向奧氏體轉變。為了相平衡，奧氏體的兩個相界面自然地向鐵素體和滲碳體兩個方向推移，奧氏體便不斷長大。

（3）殘余滲碳體的溶解。鐵素體消失后，隨著保溫時間的延長，通過碳原子擴散，殘余滲碳體逐漸溶入奧氏體。

（4）奧氏體的均勻化。殘余滲碳體完全溶解后，奧氏體中碳濃度仍是不均勻的。只有經長時間的保溫或繼續加熱，讓碳原子進行充分地擴散才能得到成分均勻的奧氏體。奧氏體晶粒大小對冷卻轉變后鋼的組織和性能有何影響？簡述影響奧氏體晶粒大小的因素。

答：

1、奧氏體晶粒度大小對鋼冷卻后的組織和性能有很大影響。奧氏體晶粒度越細小，冷卻后的組織轉變產物也越細小，其強度也越高，此外塑性，韌性也較好。但奧氏體化溫度過高或在高溫下保持時間過長會顯著降低鋼的沖擊韌度、減少裂紋擴展功和提高脆性轉變溫度。

2、奧氏體晶粒大小是影響使用性能的重要指標，主要有下列因素影響奧氏體晶粒大小。

（1）加熱溫度和保溫時間的影響加熱溫度越高，保溫時間越長，奧氏體晶粒越粗大。

（2）加熱速度的影響加熱速度越快，奧氏體的實際形成溫度越高，形核率和長大速度越大，則奧氏體的起始晶粒越細小，但快速加熱時，保溫時間不能過長，否則晶粒反而更加粗大。（3）鋼的化學成分的影響在一定含碳量范圍內，隨著奧氏體中含碳量的增加，碳在奧氏體中的擴散速度及鐵的自擴散速度增大，晶粒長大傾向增加，但當含碳量超過一定限度后，碳能以未溶碳化物的形式存在，阻礙奧氏體晶粒長大，使奧氏體晶粒長大傾向減小。

（4）鋼的原始組織的影響鋼的原始組織越細，碳化物彌散速度越大，奧氏體的起始晶粒越細小，相同的加熱條件下奧氏體晶粒越細小。簡述影響過冷奧氏體等溫轉變的因素。

答：奧氏體成分（含碳量、合金元素）、奧氏體狀態（鋼的原始組織、奧氏體化的溫度和保溫時間）及應力和塑性變形。

1、含碳量的影響

亞共析鋼隨奧氏體含碳量增加，使C曲線右移，Ms和Mf點降低。過共析鋼隨含碳量的增加，使C曲線向左移，Ms和Mf點降低。

2、合金元素的影響

除Co、Al（WAl>2.5%）外，所有合金元素的溶解到奧氏體中后，都增大過冷奧氏體的穩定性，使C曲線右移，Ms和Mf點降低。

3、奧氏體狀態的影響

奧氏體化溫度越低，保溫時間越短，奧氏體晶粒越細小，C曲線左移。

4、應力和塑性變形的影響

在奧氏體狀態下承受拉應力會加速奧氏體的等溫轉變，承受壓應力則會阻礙這種轉變。

對奧氏體進行塑性變形有加速奧氏體轉變的作用，C曲線左移。

4簡述片狀珠光體和粒狀珠光體的組織和性能。

答：

1、片狀珠光體 組織：WC=0.77%的奧氏體在近于平衡的緩慢冷卻條件下形

成的珠光體是由鐵素體和滲碳體組成的片層相間的組織。

性能：主要決定于片間距。

片間距越小，鋼的斷裂強度和硬度均隨片間距的縮小而增大。隨片間距減小，鋼的塑性顯著增加。片間距減小，塑性變形抗力增大，故強度。硬度提高。

2、粒狀珠光體 組織：滲碳體呈顆粒狀分布在連續的鐵素體基體中的組織

性能：主要取決于滲碳體顆粒的大小，形態與分布。

鋼的成分一定時，滲碳體顆粒越細，相界面越多，則剛的硬度和強度越高。碳化物越接近等軸狀、分布越均勻，則鋼的韌性越好。

粒狀珠光體的硬度和強度較低，塑性和韌性較好，冷變形性能，可加工性

能以及淬火工藝性能都比珠光體好。

5何為馬氏體？簡述馬氏體的晶體結構、組織形態、性能及轉變特點。

答：是碳在α-Fe中過飽和的間隙固溶體。

2、馬氏體的晶體結構在鋼中有兩種:體心正方結構WC<0.25%，c/a=1。

體心正方結構WC>0.25%,c/a>1。

組織形態：板條馬氏體、片狀馬氏體

200℃以上，WC<0.2%，完全形成板條馬氏體，因其體內含有大量位錯又稱

位錯馬氏體。特點強而韌

0.2%

200℃以下，WC>1.0%，完全形成片狀馬氏體，因其亞結構主要為孿晶又稱

孿晶馬氏體。特點硬而脆

4、（1）馬氏體的顯著特點是高硬度和高強度，原因包括固溶強化、相變強

化、時效強化、原始奧氏體晶粒大小及板條馬氏體束大小。

馬氏體的硬度主要取決于馬氏體的含碳量。合金元素對馬氏體的硬度影

響不大，但可以提高其強度。

（2）馬氏體的塑性和韌性主要取決于馬氏體的亞結構。

5、（1）無擴散性。奧氏體成分保留在馬氏體中

（2）馬氏體轉變的切變共格性

（3）馬氏體轉變具有特定的慣習面和位向關系（4）馬氏體轉變是在一定溫度范圍內進行的 簡述淬火鋼的回火轉變、組織及淬火鋼在回火時的性能變化。答：

1、鋼的回火轉變包括五個方面

（1）80℃-100℃以下溫度回火，馬氏體中碳的偏聚，組織是馬氏體

馬氏體：碳溶于α-Fe的過飽和的固溶體

（2）80℃-100℃回火，馬氏體開始分解，組織是回火馬氏體

回火馬氏體：低碳馬氏體和ε碳化物組成的混合物,稱為回火馬氏體。（3）200℃-300℃回火，殘余奧氏體開始轉變，組織是回火馬氏體（4）200℃-400℃回火，碳化物的轉變為Fe3C,組織是回火托氏體 回火托氏體：由針狀α相和無共格聯系的細粒狀滲碳體組成的機械混合物。

（5）500℃-650℃滲碳體的聚集長大和α相回復或再結晶，組織是回火索氏體

回火索氏體：回復或再結晶的鐵素體和粗粒狀滲碳體的機械混合物。

2、回火時力學性能變化總的趨勢是隨回火溫度提高，鋼的抗拉強度、屈服強度和硬度下降，塑性、韌性提高。簡述回火脆性的分類、特點及如何消除。

答：1分類：第一類回火脆性（低溫回火脆性250℃-400℃）和第二類回火脆性（高溫回火脆性450℃-650℃）2特點 第一類回火脆性：（1）具有不可逆性

第二類回火脆性：（1）具有可逆性；

（2）與回火后的冷卻速度有關

（3）與組織狀態無關，但以M的脆化傾向 3如何消除

第一類回火脆性：無法消除,合金元素會提高脆化溫度。第二類回火脆性：（1）選擇含雜質元素極少的優質鋼材以及采用形變熱處理；

（2）加入適量的Mo、W等合金元素阻礙雜質元素在晶界上便聚；（3）對亞共析鋼在A1~A3臨界區可采用亞溫淬火

（4）采用高溫回火后快冷的方法可抑制回火脆性，但不適用于對回火脆性敏感的較大工件。敘述淬透性和淬硬性及淬透性和實際條件下淬透層深度的區別。答：

1、淬透性：是指奧氏體化后的鋼在淬火時獲得馬氏體的能力，它反映過冷奧氏體的穩定性，與鋼的臨界冷卻速度有關。臨界冷卻速度越慢，淬透性越大。其大小以鋼在一定條件下淬火獲得的淬透層深度和硬度分布來表示。

2、淬硬性：是指奧氏體化后的鋼在淬火時硬化的能力，主要取決于馬氏體中的含碳量，含碳量越高，淬硬性越大。用淬火馬氏體可能達到的最高硬度來表示。

3、實際條件下的淬透層深度：是指具體條件下測定的半馬氏體區至表面的深度。

4、區別：（1）同一材料的淬透層深度與工件尺寸、冷卻介質有關.工件

尺寸小、介質冷卻能力強，淬透層深。

（2）淬透性與工件尺寸、冷卻介質無關，它是鋼的一種屬性。相同奧氏體化溫度下的同一鋼種，其淬透性是確定不不變的。何謂淬火熱應力、組織應力？影響因素都是什么？簡述熱應力和組織應力造成的變形規律。

答：

1、淬火熱應力：工件在加熱或冷卻時由于內外的溫度差異導致熱漲（或冷縮）的不一致所引起的內應力。

2、組織應力：工件在冷卻過程中，由于內外溫差造成組織轉變不同時，引起內外比體積的不同變化而引起的內應力。

3、影響因素：

（1）含碳量的影響：隨著含碳量的增加熱應力作用逐漸減弱組織應力逐漸增強。

（2）合金元素的影響：加入合金元素熱應力和組織應力增加。

（3）工件尺寸的影響：a.在完全淬透的情況下隨著工件直徑的增大淬火后殘余應力將 由組織應力性逐漸變成熱應力性。

b.在未完全淬透的情況下所產生的應力特性是與熱應力相似的，工件直徑越大淬硬層越薄，熱應力特性越明顯。

（4）淬火介質和冷卻方法的影響:如果在高于Ms點以上的溫度區域冷卻速度快而在溫度低于Ms點區域冷卻速度慢則為熱應力性，反之則為組織應力型。

4、變形規律：

（1）熱應力引起的變形①沿最大尺寸方向收縮，沿最小尺寸方向伸長；②平面凸起，直角變鈍，趨于球形；③外徑脹大，內徑縮小。

（2）組織應力引起變形與熱應力相反。何謂回火？敘述回火工藝的分類，得到的組織，性能特點及應用。

答：

1、回火：回火是指將淬火鋼加熱到A1以下的某溫度保溫后冷卻的工藝。

2、分類: 低溫回火：（1）得到回火馬氏體。

（2）在保留高硬度、高強度及良好的耐磨性的同時又適當提高了韌性，降低內應力。（3）適用于刀具、量具、滾動軸承、滲碳件及

高頻表面淬火件。

中溫回火：（1）得到回火托氏體。

（2）基本消除了淬火應力，具有高的彈性極限，較高的強度和硬度，良好的塑性和韌性。

（3）適用于彈簧熱處理及熱鍛模具。

高溫回火：（1）得到回火索氏體。

（2）獲得良好的綜合力學性能，即在保持較高的強度同時，具有良好的塑性和韌性。

（3）廣泛用于各種結構件如軸、齒輪等熱處理。

也可作為要求較高精密件、量具等預備熱處理。簡述化學熱處理的一般過程；滲碳的工藝、滲層深度、滲碳后表層含碳量、用鋼、熱處理、組織和應用。

答：

1、過程：（1）介質(滲劑)的分解

（2）工件表面的吸收

（3）原子向內部擴散。

2、滲碳工藝：氣體滲碳法，固體滲碳，離子滲碳

3、滲碳層厚度（由表面到過度層一半處的厚度）：一般為0.5-2mm。

4、滲碳層表面含碳量：以0.85%-1.05%為最好。

5、用剛：為含0.1-0.25%C的低碳鋼和低碳合金鋼。碳高則心部韌性降低。

6、熱處理：常用方法是滲碳緩冷后，重新加熱到Ac1+30-50℃淬火（分三類：遇冷直接淬火、一次淬火、二次淬火）+低溫回火。

7、組織：表層：高碳M回+顆粒狀碳化物+A(少量)心部：低碳M回+鐵素體（淬透時）、鐵素體+索氏體

8、應用：拖拉機履帶板，坦克履帶板