热处理技术培训

热处理技术培训提纲前言一、什么是热处理“钢的热处理〞就是将钢件〔固态的金属和合金〕在肯定的介质中加热、保温顺冷却以转变其整体或外表的组织，从而获得所需性能的一种工艺方法。零件用钢——性能要求——热工艺——组织——性能〔简述历史上的热处理〕二、培训的目的要求：学员应逐步把握以下六条内容：在机械制造中，热处理是影响产品内在质量的重要过程〔工序〕,是特别过程。123〕经受。影响热处理质量的主要因素：〔1234〕检验和56〕操作技能等。把握一般产品质量事故的分析方法,找出缘由，提出改进和预防措施。操作、工艺、再找其他缘由在根本理论指导下操作，从理论中自己总结经受，逐步进步理论程度和实际操作程度。纯熟地把握各种设备，包括关心设施、工装、检测、监控设施的平安操作。预防人身和设备事故的发生。结合产品实际，争论工艺、方法，以到达进步质量〔或稳定质量降低本钱的目的。三、主要学习内容：〔1〕内在质量的重要标志——机械性能。〔2〕钢铁内部构造。〔3讲课、谈论、试验、理论相结合。第一章金属材料的机械性能金属材料的机械性能是指金属材料〔工件〕在各种不同性质的外力作用下所表现出来的抵抗才能。这些性能指标是机械设计、选择材料、工艺评定及检验的主要依据。常用的机械性能有：强度、塑性、硬度、韧性、疲乏等。代用性能指标§1.强度材料在外力作用下，抵抗塑性变形和断裂的才能称为强度。由于外力的不同而分为拉伸〔σbσσ〕转变、剪切等。通常指抗拉强度。一、抗拉强度〔强度极限〕材料在拉力作用下，断裂前所承受的最大负荷与材料断面积的比值，称为抗拉强度。或者说，材料在拉力作用下断裂前所承受的最大拉应力叫抗拉强度。用σb表示。单位。0σ = F 〔〕0b S0F0S0

——拉断试样的最大负荷，N——试样原始截面积，2例如：45钢正火后做成Ф10拉伸试样拉力拉力4800N拉力拉力4800N〔480〕σ4800=610〔6102，612〕〔由于1 =9.80665N, 近似1 =10N〕二、屈从极限〔屈从点强度〕材料在外力作用下，开头产生明显塑性变形时的应力，称为屈从极限。以σ或σ 表示，单位s 0。2sσ= F 〔〕sS S0FSS0

——屈从现象时的负荷，N——试样的原始截面积，2例如：45钢正火后的上述试样F=2800N，那么σS

= 2800 =36078.5除低碳钢、中碳钢及少数合金钢有屈从现象外，大多数金属材料没有明显的屈从现象。标准规定以产生试样标长的0.2%剩余变形时的应力,作为屈从极限，以σ 表示。人们又常称为条件屈从极限。0。2三、简介弹性极限σs万一超载也能由于塑性变形，使强度进步而不致马上断裂。但此值太低，0.5～0.60.65～0.75，合0.7～0.80.85～0.9。五、抗压强度σ，抗弯强度σ，其单位与σ一样，它们都与σ有肯定关b b系。§2.塑性一、什么叫塑性拉拉拉拉拉拉延长率——试样被拉断后的伸长量与原始长度比值的百分率。用δ表示。kδ=Lk

L ×100%oLooLo

——试样原标距长度，Lkδδ5 10

510δ大于5δ，一般δ10

=〔1.2-1.5〕δ10

,目前标准中优先选用短试样。δ或δ数5 10值愈大说明材料的塑性越好。例如：45L=50，Lo

=58，δ5

=5850×100%=16%50断面收缩度——试样被拉断后的截面积缩小量与原截面积比值。用Ψ表示。0KΨ=S S0KS

×100%oS0

——试样的原断面积，2S ——试样断裂处的断面积，2K例如：45Ф10S0

=78.52断裂处的直径Ф7.75SK

=47.12Ψ=78.547.1×10040%78.5Ψ的数值愈大说明材料的塑性愈好。3．塑性好的材料适于做冷压成型的产品。材料良好的塑性是压力加工及焊接等加工工艺的重要条件，也是机械零件在使用过程中平安的保证。§3.硬度一、什么叫硬度材料外表抵抗比它更硬物体压入的才能用硬度表示。或者说硬度是材料外表局部弹性变形、塑性变形的抗力。硬度是机械性能的代用指标，它与其他性能有肯定的关系。二、布氏硬度测量原理：用肯定直径大小的淬火钢球或硬质合金钢球，在规定试验力的作用下，压入被测材料的外表，保持一段时间，卸除试验力，测量压痕的直d，以压痕球面积上所产生的抗力，表示硬度值表示方法：用淬火钢球时以表示，用硬质合金球时以表示。符号前面的数值为硬度值。例如：220，500450质合金球可测量＜650惯用表示。d，查表得知布氏硬度值。三、洛氏硬度120oФ1.588，在规定载荷的作用下，压入被测金属的外表，然后依据压痕深度来确定硬度值。〔1〕当压头到被测工件的外表a点时，加预负荷，压头到b点。之间的间隔是预负荷的压入深化，这是为了消退外表光滑度对硬度的影响。2〔2〕加主负荷，压头从b到c，之间的间隔是主负荷压入的深度。22〔3〕当卸除主负荷后，由于金属的弹性变形，压头从c弹回到d，之间的h是金属弹性变形恢复的深度。2〔4h，是计量硬度值的根底。金属越硬那么h越浅，金属越h越深。照看到习惯上数值越大硬度越高的特点，承受一常数减去h的方法。并规定每0.002毫米压痕深度为一硬度单位，用符号表示。K h 〔从表盘直接读数，此值无单位〕0.002K是一规定常数。洛氏硬度的三种尺标及应用范围压头类型总负荷应用范围应用举例〔〕金刚石锥体6070-85碳化物、外表硬化钢Ф1.58810025-100软钢、铜合金等金刚石锥体15020-67淬火钢、调质钢等标尺符号注：留意三种硬度值的标注方法是不一样的。标尺符号影响洛氏硬度测量准确度的因素分析〔课堂听讲，课后查找〕四、维氏硬度〔右图〕压头是夹角136的它测量的范围广，从105到1037，但应用不便利。查硬度比照表得知：105相当于60。21117。103770〔86.6五、肖氏硬度用肯定重量的标准冲头〔底端镶有金刚石圆柱体测金属的外表，以冲头回跳的高度来测量硬度。回跳越高，硬度就越高。以符号表示。肖式硬度可以检验大型工件，但准确性较差。六、黑色金属硬度及强度换算表可参阅热处理手册，其次版〔199210147-151页例如：1、45，73.2，424，碳钢σb≈148.822、211/10，25≈250。3、σb与近似关系为σb≈1/3〔2如：424，σb≈1/3×424=1412〔碳钢〕§4.冲击韧性材料抵抗冲击负荷而不裂开的才能称为冲击韧性。一、单次冲击试验试验原理和方法试样试样试样冲击冲击工作台试样是按标准制作的带缺口的长方体样，放在试验机的工作台上，用试验机的摆锤在规定的高度自由落下冲断试样。冲击韧性就是冲断试样时，在试样缺口处单位面积上所消耗的功来表示。=W〔H〕12式中：W——摆锤的重量H1H2——冲击功A= Ku

J/cm2·2、公斤·米/2)A式中：A2——冲击韧性 2单次冲击试验的适用范围铜、低碳钢等〕一般不作冲击试验。因前者微小，后者又往往不能冲断。另外，与试验温度有关。有些材料在室温时不显示脆性。在较低温度下可能发生脆断。对于在严寒地区和低温下工作的机械构造尤为重要。消费实例：一样材料、一样硬度、不同热处理方法不同。〔1〕例一：45Ф25170-229≥8·2 〔802〕45Ф2522016.2·2 〔1622〕〔2异很大。二、屡次冲击试验不少受冲击的零件，如锤杆、活塞杆等，在工作中受屡次〔＞103〕冲击后才会断裂，所受的冲击能量也远远小于一次冲断的能量。把这种冲击称为小能量的屡次冲击。这种冲击裂纹是每次冲击损伤的累积和开展的结果。屡次冲击试验示意图屡次冲击抗力的指标是用开头消灭裂纹和最终破断的冲击次数来表示。屡次冲击试验示意图屡次抗力是一个取决于材料强度与塑性的综合机械性能。当冲击能量高时，材料的屡次抗力主要取决于塑性。冲击能量低时，那么主要取决于强度。§5.金属的疲乏概念一、金属的疲乏σs的应力下，经屡次循环后，在无显著外观变形的状况下，突然断裂，这种现象叫“金属的疲乏〞或“疲乏断裂〞。无论是脆性材料还是塑性材料，都不产生明显的外观变形，而是突然发生的，具有很大的危急性。二、疲乏极限材料经无限次数的应力循环仍不发生疲乏断裂的最大应力称为疲乏极限。光滑试样对称弯曲疲乏极限用σ-1表示。107次应力循环，可称为无限次数应力循环。钢的σ-1约为σb 的一半。三、进步疲乏强度的方法设计时考虑零件外形构造，防止应力集中，加工零件时，减小外表粗糙度，承受外表喷丸、滚压、外表淬火、化学热处理等方法，使外表产生残留压应力等措施。附 录一、金属的蠕变金属材料在高温下长时间工作时，虽然所受的应力远远小于σs，但也渐渐产生明显塑性变形的现象称为“蠕变〞。二、断裂韧性学习金属材料的力学性能都是假定材料内部是完好、连续的。实际上的材料内部不行防止地会存在各种缺陷〔夹杂、气孔等部不连续，这可以看成是材料中的小裂纹。在裂纹有尖端前沿有应力集中产生，形成一个裂纹尖端的应力场。表示，它说明白材料有裂纹存在时抵抗脆性断裂的才能。它是评定阻挡裂纹失稳扩展才能的力学性能指标。断裂韧性是强度和塑性的综合表达。考虑题为什么说在机械制造中热