热处理(PPT)
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《铝合金热处理》课件
在建筑领域的应用
总结词
美观耐用、绿色环保
详细描述
铝合金在建筑领域的应用广泛，如铝合金门窗、幕墙等。通过热处理技术，可以提高铝合金的硬度和耐磨性，使 其更加美观耐用。同时，铝合金材料可回收利用，符合绿色环保的理念。
在电子产品领域的应用
总结词
精密制造、小型化趋势
详细描述
随着电子产品向小型化、精密化方向发展，铝合金热处理技术在电子产品制造中发挥着越来越重要的 作用。通过热处理技术，可以提高铝合金的精度和稳定性，满足电子产品对材料高精度和高稳定性的 要求。
固溶处理可以提高铝合金的塑性和韧性，改善其加工性能，同时为时效处理提供良 好的基的性能有重要影响，需要严格控制 。
时效处理
时效处理是将经过固溶处理的铝 合金在室温或加热到一定温度下 保温一定时间，使过饱和固溶体
分解，析出强化相的过程。
时效处理可以提高铝合金的强度 和硬度，改善其耐磨性和耐腐蚀
THANKS
感谢观看
详细描述
铝合金因其高强度、轻量化和耐腐蚀等特性，在航空航天领域被广泛使用。通 过热处理技术，可以进一步提高铝合金的性能，满足航空航天领域对材料高强 度和轻量化的严格要求。
在汽车工业领域的应用
总结词
大规模生产、节能减排
详细描述
汽车工业是铝合金热处理应用的重要领域，铝合金零件的大规模生产能够降低汽 车重量，从而减少能源消耗和排放。热处理技术能够提高铝合金的力学性能和耐 腐蚀性，使其在汽车制造中更具竞争力。
提高材料使用寿命
通过合理的热处理工艺，可以显 著提高铝合金的使用寿命，减少 维修和更换的频率，降低成本。
铝合金热处理的历史与发展
早期铝合金热处理
未来发展趋势
早期的铝合金热处理主要采用退火和 淬火等简单工艺，以改善材料的塑性 和硬度。
热处理工人培训讲义PPT课件
锅
g
小写
尾
钢轨钢
轨
U
小写
头
*
第二节我国钢铁产品牌号表示方法和原则是什么？（续） 二、我国钢号表示方法的分类说明
1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的
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小写
尾
钢轨钢
轨
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头
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第二节我国钢铁产品牌号表示方法和原则是什么？（续） 二、我国钢号表示方法的分类说明
1．碳素结构钢 ①由Q+数字+质量等级符号+脱氧方法符号组成。它的钢号冠以“Q”，代表钢材的屈服点，后面的数字表示屈服点数值，单位是MPa例如Q235表示屈服点(σs)为235 MPa的碳素结构钢。 ②必要时钢号后面可标出表示质量等级和脱氧方法的符号。质量等级符号分别为A、B、C、D。脱氧方法符号：F表示沸腾钢；b表示半镇静钢：Z表示镇静钢；TZ表示特殊镇静钢，镇静钢可不标符号，即Z和TZ都可不标。例如Q235-AF表示A级沸腾钢。③专门用途的碳素钢，例如桥梁钢、船用钢等，基本上采用碳素结构钢的表示方法，但在钢号最后附加表示用途的字母。 2．优质碳素结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.45%的钢，钢号为“45”，它不是顺序号，所以不能读成45号钢。②锰含量较高的优质碳素结构钢，应将锰元素标出，例如50Mn。③沸腾钢、半镇静钢及专门用途的优质碳素结构钢应在钢号最后特别标出，例如平均碳含量为0.1%的半镇静钢，其钢号为10b。 3．碳素工具钢 ①钢号冠以“T”，以免与其他钢类相混。②钢号中的数字表示碳含量，以平均碳含量的千分之几表示。例如“T8”表示平均碳含量为0.8%。③锰含量较高者，在钢号最后标出“Mn”，例如“T8Mn”。④高级优质碳素工具钢的磷、硫含量，比一般优质碳素工具钢低，在钢号最后加注字母“A”，以示区别，例如“T8MnA”。 4．易切削钢 ①钢号冠以“Y”，以区别于优质碳素结构钢。②字母“Y”后的数字表示碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，例如平均碳含量为0.3%的易切削钢，其钢号为“Y30”。③锰含量较高者，亦在钢号后标出“Mn”，例如“Y40Mn”。 5．合金结构钢 ①钢号开头的两位数字表示钢的碳含量，以平均碳含量的万分之几表示，如40Cr。②钢中主要合金元素，除个别微合金元素外，一般以百分之几表示。当平均合金含量＜1.5%时，钢号中一般只标出元素符号，而不标明含量，但在特殊情况下易致混淆者，在元素符号后亦可标以数字“1”，例如钢号“12CrMoV”和“12Cr1MoV”，前者铬含量为0.4-0.6%，后者为0.9-1.2%，其余成分全部相同。当合金元素平均含量≥1.5%、≥2.5%、≥3.5%……时，在元素符号后面应标明含量，可相应表示为2、3、4……等。例如18Cr2Ni4WA。 ③钢中的钒V、钛Ti、铝AL、硼B、稀土RE等合金元素，均属微合金元素，虽然含量很低，仍应在钢号中标出。例如20MnVB钢中。钒为0.07-0.12%，硼为0.001-0.005%。④高级优质钢应在钢号最后加“A”，以区别于一般优质钢。⑤专门用途的合金结构钢，钢号冠以(或后缀)代表该钢种用途的符号。例如，铆螺专用的
特殊热处理——真空渗碳(共37张PPT)
4
渗碳温度提高，渗碳效
真空渗碳工艺
零件的清洗
零件的放置
升温及均热 均热目的 均热时间确实定
渗碳期碳气的流量与渗碳压力 渗碳时间 渗碳期与扩散期时间确实定 脉冲渗碳方式的脉冲周期和次数确实定 渗碳后热处理
6
渗碳温度确实定
19
真空脉冲渗氮影响因素
渗氮温度：真空渗氮温度过高，合金化合物粗大，渗氮 温度过低，渗层浅，合金化合物少，硬度低；
炉压：炉压上限越高，渗层的深度和硬度也好真空度越 高，硬度和渗层的厚度较好；
氮化时间：时间增加，硬度增加，且有化合物层出现硬度增 加越明显，渗层也加深。脉冲时间过长，渗层变薄，排出气 不能充分燃烧，时间过短，外表脆性大
真空渗碳原理
渗碳气的分解
高纯天然气〔CH4〕或丙烷直接通入炉内。 CH4 =C+2H2-45.2kJ C3H8=C2H4 + CH4 吸收阶段
扩散阶段
1
渗碳气的分解过程
甲烷的具体反响过程：
CH4 = CH3+H
CH4 +CH3 = C2H6 +H
C2H6=C2H4 + H2
C2H4=C2H2 + H2
化学热处理的过程： 外表净化过程 吸附反响过程
吸收扩散形成渗层
3
渗碳过程的扩散阶段
渗碳温度、时间
与总渗碳深度的关系曲线
渗碳气中的碳浓度与奥 氏体中饱和溶解度相等 ，那么：
dT=802.6t1/2/10〔 6700/T〕=25.4Kt1/2
dT总渗碳深度，mm t-渗碳时间，h T-渗碳温度，℉+460 K-渗碳速度系数。
时间确实定
渗碳时间T 氨气流量：流量越多硬度越高，渗层加深
渗碳温度提高，渗碳效
真空渗碳工艺
零件的清洗
零件的放置
升温及均热 均热目的 均热时间确实定
渗碳期碳气的流量与渗碳压力 渗碳时间 渗碳期与扩散期时间确实定 脉冲渗碳方式的脉冲周期和次数确实定 渗碳后热处理
6
渗碳温度确实定
19
真空脉冲渗氮影响因素
渗氮温度：真空渗氮温度过高，合金化合物粗大，渗氮 温度过低，渗层浅，合金化合物少，硬度低；
炉压：炉压上限越高，渗层的深度和硬度也好真空度越 高，硬度和渗层的厚度较好；
氮化时间：时间增加，硬度增加，且有化合物层出现硬度增 加越明显，渗层也加深。脉冲时间过长，渗层变薄，排出气 不能充分燃烧，时间过短，外表脆性大
真空渗碳原理
渗碳气的分解
高纯天然气〔CH4〕或丙烷直接通入炉内。 CH4 =C+2H2-45.2kJ C3H8=C2H4 + CH4 吸收阶段
扩散阶段
1
渗碳气的分解过程
甲烷的具体反响过程：
CH4 = CH3+H
CH4 +CH3 = C2H6 +H
C2H6=C2H4 + H2
C2H4=C2H2 + H2
化学热处理的过程： 外表净化过程 吸附反响过程
吸收扩散形成渗层
3
渗碳过程的扩散阶段
渗碳温度、时间
与总渗碳深度的关系曲线
渗碳气中的碳浓度与奥 氏体中饱和溶解度相等 ，那么：
dT=802.6t1/2/10〔 6700/T〕=25.4Kt1/2
dT总渗碳深度，mm t-渗碳时间，h T-渗碳温度，℉+460 K-渗碳速度系数。
时间确实定
渗碳时间T 氨气流量：流量越多硬度越高，渗层加深
钢材的冷加工时效处理及热处理(共7张PPT)
材的屈服点提高，塑性和韧性降低。由于塑性变形中产生内应力，
故钢材的弹性模量Ｅ降低。
• 如图。钢材的应力-应变曲线为 OKCD，若钢材被拉伸至超过屈服 强度的任意值时，放松拉力，则 钢材将恢复到O1点。如此时再拉
伸，其应力-应变曲线为O1K1C1D1
，新屈服点比原屈服点提高， 但伸长率降低。在一定范围内 ，冷加工变形程度越大，屈服 强度提高越多，塑性和韧性降 低的越多。
低的现象称为时效。 3将）经淬过火冷(加拉热的至钢7筋2于3 ℃常以温上下，存在放空15气～中20缓ｄ慢，冷或却加的热过到程10) 0～200°Ｃ并保持一段时间，这个过程称为时效处理。 时效分为自然时效和人工时效两种。 将钢钢材材 产在生常时温效下的进主行要冷原拉因、是冷，拔溶或于冷α一轧F，e中使的产碳生、塑氮性原变子形，，向从晶而格提缺高陷屈处服移强动度和，集这中个的过速程度称大为为钢加材快的，冷这加将工使强滑化移处面理缺。陷处碳、氮原子富集，使
提高，而塑性和韧性降低。 钢材产 的生应时力效-应的变主曲要线原为因O是KC，D溶，于若α钢一材Fe被中拉的伸碳至、超氮过原屈子服，强向度晶的格任缺意陷值处时移，动放和松集拉中力的，速则度钢大材为将加恢快复，到这O将1点使。滑移面缺陷处碳、氮原子富集，使
晶冷格加畸 工变强加化剧的，原造理成是其：滑钢移材、在变塑形性更变为形困中难晶，格因的而缺强陷度增进多一，步而提缺高陷，的塑晶性格和严韧重性畸则变进，一对步晶降格低的，进而 一弹步性滑模移量将则起基到本阻恢碍复作。用，故钢材的屈服点提高 钢，材塑的 性应和力韧-性应降变低曲。线为OKCD，若钢材被拉伸至超过屈服强度的任意值时，放松拉力，则钢材将恢复到O1点。 将钢材按一定规则加热、保温和冷却，以改变其组织结构，从而获得需要性能的加工工艺，总称为钢的热处理。 钢材的冷应加力工-应、变时曲效线处为理O及KC热D处，理若钢材被拉伸至超过屈服强度的任意值时，放松拉力，则钢材将恢复到O1点。 1如）此退时火再(加拉热伸至，7其2应3 ℃力以-应上变，曲置线于为水O或1K油1中C1冷D却1，的新过屈程服) 点比原屈服点提高，但伸长率降低。 工2）地正或火预(加制热厂至钢7筋2混3 ℃凝以土上施，工在中退常火利炉用中这缓一慢原冷理却，过对钢程筋) 或低碳钢盘条按一定制度进行冷拉或冷拔加工，以提高屈服强度。 如钢此材时 的再冷拉加伸工，、其时应效力处理-应及变热曲处线理为O1K1C1D1，新屈服点比原屈服点提高，但伸长率降低。
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表面热处理
电接触加热等 化学热处理—渗碳、氮化、碳氮
共渗、渗其他元素等
控制气氛热处理
其他热处理
真空热处理 形变热处理
激光热处理
2.2钢的热处理基础知识
物质由液态转变为固态的 过程称为凝固。
物质由液态转变为晶态的 过程称为结晶。
物质由一个相转变为另一 个相的过程称为相变。因 而结晶过程是相变过程。
3、晶核的长大方式 晶核的长大方式有两种，即均匀
长大和树枝状长大。
均匀长 大
树枝状长大
2.2.1金属的结晶
在正温度梯度下，晶体生长以平面状态向前推进。
正温度梯度
2.2.1金属的结晶
实际金属结晶主要以树枝状长大. 这是由于存在负温度梯度，且晶核
棱角处的散热条件好，生长快，先 形成一次轴，一次轴又会产生二次 轴…，树枝间最后被填充。
Fe
Fe3C Fe2C
FeC
C
C%(at%) →
2.2.2铁碳合金相图
铁碳合金的组元和相 ⒈ 组元：Fe、 Fe3C ⒉相
⑴ 铁素体：
铁素体
碳在-Fe中的固溶体称铁素体, 用F 或 表示。
碳在δ-Fe中的固溶体称δ -铁素体，用δ 表示。
都是体心立方间隙固溶体。铁素体的溶碳能力很低,在 727℃时最大为0.0218%，室温下仅为0.0008%。
固态相变的晶界形核
2.2.1金属的结晶
合金的结晶 合金的结晶过程比纯金属复杂，常用相图进行分析. 相图是用来表示合金系中各合金在缓冷条件下结晶过程
的简明图解。又称状态图或平衡图。
2.2.2铁碳合金相图
铁碳合金相图 是研究铁碳
合金最基本的工 具，是研究碳钢 和铸铁的成分、 温度、组织及性 能之间关系的理 论基础,是制定热 加工、热处理、 冶炼和铸造等工 艺依据.
铁素体的组织为多边形晶粒，性能与纯铁相似。
2.2.2铁碳合金相图
⑵ 奥氏体:
碳在 -Fe中的固溶体称奥氏体。用A或 表示。
是面心立方晶格的间隙固溶体。溶碳能力比铁素体大， 1148℃时最大为2.11%。
组织为不规则多面体晶粒， 晶界较直。强度低、塑性好，
钢材热加工都在 区进行.
碳钢室温组织中无奥氏体。 奥氏体
2.2.2铁碳合金相图
铁碳合金—碳钢和铸铁，是工业应用最广的合金。 含碳量0.0218% ~2.11%的称钢;2.11%~ 6.69%的称铸铁 铁和碳化合物： Fe3C、 Fe2C、 FeC， 含碳量大于Fe3C成分（6.69%）时，无实用价值。 实际所讨论的铁碳合金相图是Fe- Fe3C相图。
2.2.2铁碳合金相图
⑶ 渗碳体：即Fe3C, 含碳6.69%, 用Fe3C或Cm表示。
Fe3C硬度高、强度低(b35MPa), 脆性大, 塑性几乎为零 Fe3C是一个亚稳相，在一定 条件下可发生分解： Fe3C→3Fe+C(石墨),
由于碳在-Fe中的溶解度
很小，因而常温下碳在铁碳
合金中主要以Fe3C或石墨的 形式存在。
SEI
热处理
钢的热处理
改善钢的性能，主要有两条途径： 一是合金化 二是热处理 1、热处理：是指将钢在固态下加热、保温和冷却，以改
变钢的组织结构，获得所需要性能的一种工艺. 为简明表示热处理的基本 工艺过程，通常用 温度—时间坐标绘出 热处理工艺曲线。
2、热处理特点: 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。
合物，称作莱氏体, 用Le表示 。为蜂窝状, 以Fe3C为基，性 能硬而脆。
莱氏体
2.2.2铁碳合金相图
PSK：共析线
S ⇄FP+ Fe3C 共析转变的产物是 与Fe3C的
机械混合物，称作珠光体，用P 表示。 珠光体的组织特点是两相呈片层 相间分布,性能介于两相之间。 PSK线又称A1线 。
3、热处理适用范围:只适用于固态下发生相变的材料， 不发生固态相变的材料不能用热处理强化。
4、热处理分类
热处理原理：描述热处理时钢中组织转变的规律称热处
理原理。
热处理工艺：根据热处理原理制定的温度、时间、介质
等参数称热处理工艺。
退火
普通热处理
正火 淬火
回火
表面淬火—感应加热、火焰加热、
热处理
负温度梯度
2.2.1金属的结晶
树枝状长大
2.2.1金属的结晶
二、同素异构转变 物质在固态下晶体结构随温度
变化的现象称同素异构转变。 同素异构转变属于相变之一— 固态相变。
1、铁的同素异构转变
铁在固态冷却过程中有两次晶
体结构变化，其变化为：
1394℃
912℃
-Fe ⇄ -Fe ⇄ -Fe
纯铁的同素异构转变
2.2.1金属的结晶
-Fe、 -Fe为体心立方结构(BCC)，-Fe为面心立方结 构(FCC)。都是铁的同素异构体。
-Fe
-Fe
2.2.1金属的结晶
2、固态转变的特点 ⑴形核一般在某些特定部位
发生（如晶界、晶内缺陷、 特定晶面等）。 ⑵由于固态下扩散困难，因 而过冷倾向大。 ⑶固态转变伴随着体积变化 ，易造成很大内应力。
玻璃制 品
水 晶
2.2钢的热处理基础知识
2.2.1金属的结晶 纯金属的结晶 一、结晶的一般过程 1、结晶的基本过程
结晶由晶核的形成和晶核的长 大两个基本过程组成.
液态金属中存在着原子排列规 则的小原子团，它们时聚时散 ，称为晶坯。在T0以下, 经 一段时间后(即孕育期), 一 些大尺寸的晶坯将会长大，称 为晶核。
钢中的渗碳体
铸铁中的石墨2.2.2Biblioteka 碳合金相图铁碳合金相图的分析
⇄
⇄ ⇄
⇄ ⇄
J
N
L+
G
+
L
L+Fe3C
+Fe3C
+Fe3C
2.2.2铁碳合金相图
⒉ 特征线 ⑴ 液相线—ABCD，
固相线—AHJECFD ⑵ 三条水平线：
HJB：包晶线LB+δH⇄ J ECF：共晶线LC⇄ E+Fe3C 共晶产物是 与Fe3C的机械混
2.2.1金属的结晶
晶核形成后便向各方向生长，同时又有新的晶核产生。 晶核不断形成，不断长大，直到液体完全消失。每个晶 核最终长成一个晶粒，两晶粒接触后形成晶界。
2.2.1金属的结晶
2、晶核的形成方式 形核有两种方式，即均匀形核和
非均匀形核。
由液体中排列规则的原子团形成 晶核称均匀形核。
以液体中存在的固态杂质为核心 形核称非均匀形核。