《金属学及热处理》课件

《金属学及热处理》PPT课件金属学基础金属的热处理金属的力学性能金属的腐蚀与防护金属材料的选择与应用01金属学基础金属材料的分类与特性金属材料的分类根据用途、化学成分、处理方法等对金属材料进行分类，如钢铁、有色金属、贵金属等。金属材料的特性介绍不同金属材料的物理、化学、机械性能，如导电性、耐腐蚀性、硬度、强度等。解释单晶体和多晶体的概念，说明金属材料通常为多晶体结构。单晶体与多晶体介绍常见的金属晶体结构类型，如面心立方、体心立方和密排六方结构。晶体结构类型分析晶体缺陷对金属材料性能的影响。晶体缺陷金属的晶体结构塑性变形的机制分析金属塑性变形的微观机制，如滑移、孪晶等。塑性变形的影响因素探讨影响金属塑性变形的因素，如温度、应变速率等。弹性变形与塑性变形解释弹性变形和塑性变形的概念，说明金属在受力时发生的变形行为。金属的塑性变形02金属的热处理原理热处理是通过加热、保温和冷却的方式改变金属材料的内部组织结构，从而改善其性能的一种工艺方法。分类根据加热温度、冷却方式和加热速度的不同，热处理可以分为多种类型，如退火、正火、淬火和回火等。热处理的原理及分类热处理的基本工艺退火将金属加热到适当温度，保温一段时间后缓慢冷却，以消除内应力、降低硬度、改善切削加工性能。正火将金属加热到临界点以上，保温一段时间后空冷，使组织转变为均匀的等轴晶粒，提高强度和韧性。淬火将金属加热到临界点以上，保温一段时间后快速冷却，使组织转变为马氏体或贝氏体，提高硬度和耐磨性。回火将淬火后的金属加热到低于临界点的一定温度，保温一段时间后冷却，以消除淬火产生的内应力，稳定组织，提高韧性和塑性。满足不同使用要求根据不同的使用要求，选择不同的热处理工艺可以获得所需的金属材料性能。实现金属材料的加工硬化通过热处理可以实现金属材料的加工硬化，提高其硬度和强度，使其具有更好的切削加工性能和抗疲劳性能。提高金属材料的力学性能通过热处理可以改变金属材料的内部组织结构，提高其强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性和韧性等性能。热处理的应用03金属的力学性能强度金属抵抗外力作用而不发生屈服和断裂的能力。强度与塑性的影响因素金属的晶体结构、纯度、温度、受力状态等。塑性金属在断裂前发生不可逆永久变形的能力。强度与塑性硬度金属抵抗局部变形或侵入的能力。耐磨性金属抵抗磨损的能力。硬度与耐磨性的关系一般来说，硬度高的金属耐磨性较好，但也有例外情况。硬度与耐磨性韧性金属在受到冲击时吸收能量的能力。疲劳强度金属在交变应力作用下抵抗断裂的能力。提高韧性和疲劳强度的方法通过合金化、热处理、冷塑性变形等手段改善金属的韧性及疲劳强度。韧性及疲劳强度03020104金属的腐蚀与防护化学腐蚀、电化学腐蚀、物理腐蚀和生物腐蚀。腐蚀类型金属原子与周围介质发生化学反应或电化学反应，导致金属表面损伤。腐蚀机理环境因素、金属材料成分和组织结构、表面状态等。影响因素金属腐蚀的类型与机理金属腐蚀的防护措施涂覆防锈涂料、镀层等，隔离金属与腐蚀介质。通过改变金属的电位来防止腐蚀，如阴极保护和阳极保护。控制环境湿度、温度、PH值等，减少腐蚀介质浓度。通过合金化、热处理等手段提高金属耐蚀性。表面涂层电化学保护环境控制金属材料改性阴极保护阳极保护牺牲阳极保护外加电流法金属的电化学保护01020304通过外加电流使金属成为阴极，从而降低腐蚀速率。通过外加电流使金属成为阳极，提高金属耐蚀性。利用比基体金属更活泼的金属作为阳极，保护基体金属不受腐蚀。通过外加电源提供电流，使金属成为阴极或阳极，实现电化学保护。05金属材料的选择与应用力学性能原则根据使用要求选择具有适当力学性能（如强度、韧性、耐磨性等）的金属材料。工艺性能原则考虑金属材料的加工工艺性能，如铸造、锻造、焊接、切削加工等。经济性原则在满足使用性能和工艺性能的前提下，优先选择价格低廉、资源丰富的金属材料。环境友好原则考虑金属材料对环境的友好性，如可回收性、低污染等。金属材料的选用原则锻造性能金属材料在锻造过程中所表现出的性能，如塑性、变形抗力、加工硬化等。切削加工性能金属材料在切削加工过程中所表现出的性能，如切削力、切削温度、刀具磨损等。焊接性能金属材料在焊接过程中所表现出的性能，如对焊接方法的适应性、焊接接头的质量等。铸造性能金属材料在铸造过程中所表现出的性能，如流动性、收缩性、偏析倾向等。金属材料的加工工艺性能ABCD金属材料的应用领域建筑领域用于制造建筑结构、建筑材料和装饰材料等，如钢筋、铝合金门窗等。航空航天领域用于制造飞机、火箭和卫星等高技术产品，要求具有