材料科学与工程专业《金属热处理原理及工艺》PPT精选文档

1、金属热处理原理及工艺,Heat Treatment of Metals,什么是热处理,悬挂式热处理生产线,什么是热处理,热处理：通过在固态下加热、保温和冷却， 使钢材内部的组织结构发生变化， 获得所需性能的一种工艺方法,热处理的作用和地位,热处理作用,提高和控制材料性能 消除或降低各种铸、锻、焊等热加工工 艺造成的缺陷、细化晶粒、消除偏析、降低内应力。 减轻产品重量 提高产品可靠性和使用寿命,没有“万能”的材料，只有“最好”的材料！ 热处理是达到材料使用效能的重要技术与工艺手段,热处理与材料强化关系 材料微观强化机制,晶界强化 固溶强化 位错强化 沉淀强化和弥散强化 调幅分解强化 有序强化,热

2、处理的作用和地位,强化原理-基本途径-热处理技术,热处理区别于其他加工工艺如铸造、压力加工等的特点是只通过改变工件的组织来改变性能，而不改变其形状,热处理的作用和地位,国际工业界公认：“热处理技术的先进程度是保证机械制造 技术先进与否和保证产品质量关键因素。” 在机床制造中约60-70%的零件要经过热处理。 在汽车、拖拉机制造业中需热处理的零件达70-80%。 至于模具、滚动轴承则要100%经过热处理,热处理的作用和地位,金属热处理的发展大体经历了： 民间技艺阶段 实验技术科学阶段 理论科学阶段,热处理发展概况,我国热处理行业现状： 1.企业数量 热处理企业约15000家,全民所有制企业约占8

3、0%,个体民营和股份制企业占20%。职工总数约37万人，其中技术人员比例平均为8%，管理人员约9%，全国热处理年营业额约310亿元,热处理发展概况,我国和美国热处理生产的主要差距,我国生产效率比美国低26倍 我国专业厂数量与美国相比差35倍 美国热处理生产利润率是我国的30倍 美国热处理年营业额是我国的25倍，但能源消耗比我国少40 我国少无氧化热处理比重约30，美国在80以上 我国热处理工艺落后，生产自动化程度低,热处理行业现状： 2.国内有代表性成果 上海交通大学的金属相变理论和强韧化机理、对马氏体、贝氏体的组织形态-精细结构-预相变机制；形状记忆合金与超塑合金中相变机制；控制渗碳、渗氮和

4、热过程温度-应力场的计算机模拟。 哈尔滨工业大学的金属形变强化的理论，金属再结晶规律，形变热处理后不同组织和性能之间关系。 西北工业大学的贝氏体相变理论和贝氏体钢及贝氏体热处理。 西安交通大学的低碳马氏体和小能量多次冲击理论,热处理发展概况,3.热处理标准化 1980年前，有12项国标和冶标(YB)冶金质量标准，机标(JB)中只有8项热处理标准； 19811985年完成21项标准的制修订； 1986年3月成立热处理标准化技术委员会； 2000年76项国标和行标，绝大部分内容是热处理通用技术标准和工艺标准,热处理发展概况,4.热处理行业、学术团体 中国热处理行业协会 中国机械工程学会热处理学会

5、出版期刊： 金属热处理、金属材料热处理学报、中国热处理技术通讯、国外金属热处理,热处理发展概况,5.热处理发展方向 （1）绿色热处理 新型淬火介质和淬火方法 真空热处理，可控气氛热处理 合理利用余热,热处理发展概况,6.热处理发展方向 （2）热处理工艺和设备的改进 多参数热处理 复合热处理 ： 两种或两种以上的热处理工艺复合， 或将热处理与其它加工工艺复合,热处理发展概况,6.热处理发展方向 （2）热处理工艺和设备的改进 热处理新的加热源和新的加热方式 新的加热源 ：激光束、电子束、等离子体电弧 新的加热方式 ：真空加热、可控气氛加热- 少无氧化加热,热处理发展概况,6.热处理发展方向 （3）

6、材料相变的理论发展与新材料的紧密结合 （4）热处理生产的自动化,热处理发展概况,自动化：计算机辅助设计(CAD)、 计算机辅助生产(CAM)、 计算机辅助选材(CAMS)、 热处理事务办公自动化(OA)、 热处理数据库和专家系统等。 它为热处理工艺的优化设计、工艺过程的自动控制、质量检测与统计分析等，提供了先进的工具和手段,课程内容及学习要求,金 属 热 处 理,金属固态相变原理,1、了解材料热处理的研究领域； 2、掌握金属材料中固态相变的基本理论； 3、掌握材料热处理强韧化基本原理和基本工艺； 4、掌握典型零件的热处理工艺方法,课程内容及学习要求,1、理论联系实际； 2、与相关课程紧密联系（材料科学基础（重点复习铁碳相图），金属材料学等）； 3、及时归纳、总结、消化，理解为主，记忆为辅； 4、补充参考文献； 5、适当笔记,学习方法,参考书目： 胡光立 谢希文 钢的热处理 西北工大出版社 戚正风 金属热处理原理 机械工业出