热处理基础知识培训
热处理及金相检验培训
目录
• 热处理基础知识 • 金相检验基础知识 • 热处理工艺 • 金相检验技术 • 热处理及金相检验的应用 • 实际操作与实验
01
热处理基础知识
热处理定义
热处理定义：热处理是将金属材料加热 到一定的温度，并保持一段时间，然后 以适当的速度冷却，以改变其内部结构， 从而达到改善其机械性能或耐腐蚀性能
形貌和成分信息。
透射电子显微镜（TEM）
02
利用高能电子束穿透样品，通过分析样品的衍射和干涉现象，
获得样品的晶体结构和相组成信息。
观察内容
03
观察金属材料的微观形貌、晶体结构和相组成等。
X射线衍射分析技术
X射线衍射仪
利用X射线照射样品，通过分析X射 线的衍射角度和强度，确定样品的晶 体结构和相组成。
金相样品的制备
学员应学会如何制备金相样品，包括切割、磨削、抛光和蚀刻等步骤， 以确保样品表面质量和观察效果。
金相组织观察与识别
学员应能够观察和识别不同金属材料的金相组织，了解其特征和变化 规律。
金相检验实验结果分析
学员应能够根据实验结果分析金属材料的组织形貌、相组成和晶体结 构等，并能够提出相应的工艺改进建议。
失效分析
在机械零件失效时，可以通过金相 检验分析其组织和结构，找出失效 原因，为改进和优化设计提供依据。
热处理及金相检验的未来发展
1 2 3
智能化发展
随着科技的不断进步，热处理和金相检验将逐渐 实现智能化，通过自动化和智能化的设备和技术， 提高检测效率和精度。
绿色环保
未来的热处理和金相检验将更加注重环保和可持 续发展，采用环保材料和工艺，降低能耗和减少 废弃物排放。
实验报告与总结
热处理工培训计划
热处理工培训计划一、培训目的和背景热处理工作是现代工业生产中不可或缺的一环，对于提高材料的强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性具有重要作用。
因此，加强热处理工人的技能和知识水平，提高其热处理工作的质量和效率，对于提升企业的竞争力有着重要意义。
鉴于此，我们制定了以下热处理工培训计划。
二、培训对象热处理工培训计划主要面向热处理工车间的员工，包括新员工培训和在职员工进修。
在职员工将通过培训提高其热处理加工技能，提升工作效率，为企业的生产提供更多的保障；而新员工则将通过培训快速掌握与热处理加工相关的知识和技能，帮助他们尽快适应工作岗位，提高工作效率。
三、培训内容1. 热处理工基础知识热处理工基础知识包括金属热处理的基本原理、金属材料的结构与性能、热处理工装备的操作和维护等内容。
通过深入了解金属热处理的基本原理，提高学员对热处理工作的理解，使其能够更好地应用于实际工作中。
2. 热处理技术和工艺包括热处理的工艺流程、热处理工艺参数的选择与控制、热处理设备的操作维护等内容。
熟练掌握热处理技术和工艺，是提高工作效率的关键。
3. 安全生产知识热处理作业中常常出现高温、高压、危险化学品等危险性较大的情况，因此学习安全生产知识对于保障工作人员的人身安全具有重要意义。
安全生产知识包括安全操作规程、紧急救援知识、危险化学品防护等内容。
4. 质量管理知识热处理工作中质量管理是至关重要的一环，包括质量监控、质量检测、质量改进等内容。
通过学习质量管理知识，提高员工对热处理工作质量的关注度和自我管理能力。
5. 热处理相关法规政策了解热处理相关的法规政策，迅速适应市场环境的变化，确保企业的生产合规合法。
六、培训形式培训将采取理论教学与实践相结合的形式，理论教学将通过专业讲师授课，实践操作将在模拟真实热处理场景的实验室中进行，以保障培训效果。
七、培训周期培训周期按照内容安排将分为基础知识培训、技术工艺培训、安全生产知识培训、质量管理知识培训、法规政策培训五个阶段进行。
热处理基础知识培训教学内容
铝合金热处理
铝合金分类 热处理工艺分类 热处理前后清洗 高温测试（TUS、ISC） 装炉 清洗
*
民用飞机热处理应用
铝合金热处理
• 状态描述 • 工艺过程 • 试片 • 零件检验 • 过程检验 • 成形与冷却
钢合金热处理
结构钢热处理 不锈钢热处理 弹簧钢热处理 钢铸件和焊接件热处理 工模具钢热处理
氮化
7140（135M）
耐蚀 钢
形变硬化CRES
301，302，303，304，310，316，321，347， 19-9DL，21-6-9
淬火和回火硬化CRES
410-416，420，431，440A 440B，440C，440F
沉淀硬化CRES
17-4PH，15-5PH，17-7PH，PH15-7Mo,PH148Mo,PH13-8Mo,
其它热处理
真空热处理
热处理设备和仪表
感应热处理
热处理质量控制与检验
少无脱碳
少无人工
民用飞机热处理应用
热处理分类
分类原则 按工艺 按目的 按设备 -航空制造手册P3 -金属学与热处理P236
*
民用飞机热处理应用
热处理作用与目的
1. 热处理目的(2) -航空制造手册绪论;-金属学与热处理P236
以镁和硅为主要合金元素并 以Mg2Si为强化相 以锌为主要合金元素 以其它合金为主要合金元素 备用合金组
钢合金牌号
类型 碳钢和低合金钢
合金
1010，1020，1095，4130，4330V，4340， 6150，7140（135M），8630，52100，300M
碳钢和低合金钢
1010，1020，3310，9310
少设无备畸更变可热新持处续理发行展业现状
热处理质量控制和检测培训课件
质量控制标准
01
02
03
04
制定质量控制计划： 明确质量控制目标、
方法和步骤
建立质量控制体系： 建立质量管理体系， 确保质量控制流程
的实施
实施质量控制措施： 采取有效措施，确 保产品质量符合要
求
质量检测：对生产 过程中的产品进行 质量检测，确保产
品质量符合要求
质量控制流程
01
制定质量控制计划：明确质 量控制目标、方法和标准
3
检测技术
检测方法
目视检测：通过 肉眼观察工件表 面缺陷
磁粉检测：利用 磁粉吸附在工件 表面缺陷处，形 成可见的磁痕
超声波检测：利 用超声波在工件 内部传播，检测 工件内部缺陷
射线检测：利用X 射线或γ射线穿 透工件，检测工 件内部缺陷
涡流检测：利用 涡流在工件表面 流动，检测工件 表面缺陷
渗透检测：利用 渗透液渗透到工 件表面缺陷处， 形成可见的渗透 痕迹
质量控制工具
01
统计过程控制（SPC）：通过 监控过程参数来确保产品质 量的稳定性
02
质量功能展开（QFD）：将客 户需求转化为产品特性和生产 过程的设计要求
03
失效模式和效应分析（FMEA）： 评估产品设计和生产过程中的 潜在失效模式及其影响
04
六西格玛管理（Six Sigma）： 通过减少缺陷和变异来提高产 品质量和生产效率
量控制
定期进行设 备检查和维 护，确保设 备正常运行
加强员工培 训，提高操 作技能和意
识ห้องสมุดไป่ตู้
建立完善的 质量管理体 系，确保质 量控制和检 测的有效性
谢谢
回火设备：用于回火处理的
03
普通热处理培训资料
contents•热处理基础知识•热处理工艺方法目录•热处理应用与案例•热处理安全与环保•热处理发展趋势与挑战热处理定义热处理分类热处理定义与分类热处理原理热处理过程热处理原理与过程热处理工具包括耐火材料、加热元件、冷却元件和测量仪器等，这些工具在热处理过程中起到关键作用。
热处理设备与工具热处理工具热处理设备定义目的常用材料工艺分类01020304定义目的常用材料工艺分类时效处理是一种将金属加热到一定温度，保温一段时间，然后以较慢的速度冷却的一种工艺方法。
定义目的常用材料工艺分类提高金属的硬度和强度，改善材料的综合性能。
铝合金、铜合金等。
自然时效、人工时效等。
时效处理工艺定义目的常用材料工艺分类回火工艺钢铁材料的热处理包括退火、正火、淬火、回火等，通过这些处理可以改变钢铁材料的内部结构，从而改变其物理和机械性能，以满足不同的工程应用。
有色金属材料的热处理如铝合金、铜合金等，通过热处理可以改善其强度、硬度、韧性等性能，提高材料的使用寿命。
金属材料的热处理模具的热处理汽车零部件的热处理如发动机曲轴、连杆、齿轮等，通过热处理可以改善其强度、硬度、韧性等性能，提高零部件的使用寿命和安全性。
汽车车身的热处理通过热处理可以改善车身的抗腐蚀性和安全性，提高车身的使用寿命。
航空航天材料和零部件的热处理航空航天工艺的热处理应对措施定期进行安全培训，提高员工安全意识；加强设备维护和检查，确保设备处于良好工作状态；制定应急预案，以便在事故发生时迅速采取应对措施。
火灾危险热处理过程中使用高温，操作不当可能引发火灾。
应采取措施确保工作区域温度控制适当，并配备灭火设备。
烫伤危险热处理过程中涉及高温物体，可能导致烫伤。
操作时应戴手套、使用工具，避免直接接触高温物体。
机械伤害热处理设备中可能存在旋转、移动等危险部件，应确保设备在操作时保持稳定，并佩戴安全鞋、护目镜等防护设备。
热处理中的安全隐患与应对措施热处理环保问题与解决方案第二季度第三季度第一季度第四季度空气污染水污染噪音污染解决方案热处理废弃物的处理与再利用废弃物分类01废弃物处理02废弃物再利用03高度自动化随着工业4.0的发展，热处理过程自动化程度不断提高，通过智能化设备和物联网技术的应用，实现工艺参数的实时监控和远程控制。
公共基础知识热处理工艺基础知识概述
《热处理工艺基础知识概述》一、引言热处理工艺作为材料加工领域中的一项关键技术，在提高材料性能、延长使用寿命、改善加工工艺等方面发挥着至关重要的作用。
从古代的简单金属加工到现代的高科技材料处理，热处理工艺经历了漫长的发展历程。
本文将对热处理工艺的基础知识进行全面综合的概述，包括基本概念、核心理论、发展历程、重要实践以及未来趋势等方面，旨在为读者提供一个系统而深入的了解。
二、基本概念1. 定义热处理是指将材料加热到一定温度，保温一段时间，然后以适当的速度冷却，以改变材料的组织结构和性能的工艺过程。
通过热处理，可以改善材料的硬度、强度、韧性、耐磨性、耐腐蚀性等性能，满足不同工程应用的要求。
2. 分类热处理工艺主要分为普通热处理和表面热处理两大类。
普通热处理包括退火、正火、淬火和回火；表面热处理包括表面淬火和化学热处理。
（1）退火：将材料加热到适当温度，保温一段时间，然后缓慢冷却。
退火的目的是降低材料的硬度，改善切削加工性能，消除残余应力，稳定尺寸等。
（2）正火：将材料加热到临界温度以上，保温一段时间，然后在空气中冷却。
正火的目的与退火相似，但冷却速度较快，得到的组织比退火的更细，强度和硬度也较高。
（3）淬火：将材料加热到临界温度以上，保温一段时间，然后快速冷却。
淬火的目的是提高材料的硬度和强度，但淬火后材料的脆性增加，需要进行回火处理。
（4）回火：将淬火后的材料加热到适当温度，保温一段时间，然后冷却。
回火的目的是降低材料的脆性，提高韧性和塑性，稳定组织和尺寸。
（5）表面淬火：通过快速加热材料表面，使其达到淬火温度，然后迅速冷却，使表面获得高硬度，而心部仍保持较好的韧性。
（6）化学热处理：将材料置于一定的化学介质中加热，使介质中的某些元素渗入材料表面，改变材料的化学成分和组织结构，从而提高材料的表面性能。
三、核心理论1. 相变理论热处理过程中，材料的组织结构会发生相变。
相变是指物质从一种相转变为另一种相的过程。
热处理基本知识及工艺原理
热处理基本知识及工艺原理1. 热处理的基础热处理听起来很高大上，其实说白了就是给金属“洗澡”，不过这澡可不是一般的洗澡，它是通过加热和冷却，让金属变得更结实、更耐用。
就像人要适当运动一样，金属也需要“锻炼”才能有更好的表现。
大家常常听到的“热处理”这两个字，实际上是金属加工中的一个重要环节，尤其是在制造一些需要承受高强度和高温的零件时，它的重要性就显得尤为突出。
1.1 热处理的类型热处理可分为几种主要的类型，比如淬火、回火、退火、正火等等。
这些名字听起来有点像高深的武功秘籍，但其实它们各有各的妙处。
淬火就像是给金属来个猛击，迅速让它从热状态转为冷状态，达到硬化的效果；而回火则是帮金属放松一下，避免太过刚强造成的脆弱。
退火则是金属的“慢养”，通过长时间的加热和缓慢冷却，让金属的内部结构得到调整。
正火呢，就像是在金属身上做个深层按摩，让它恢复到最佳状态。
1.2 热处理的原理那热处理的原理又是什么呢？其实也不复杂。
热处理过程中，金属的内部原子结构会发生变化，就像是大海中的波涛汹涌，时而平静，时而激烈。
加热的时候，原子就像聚会的朋友，欢快地跳动；冷却时，它们就得迅速找到自己的位置，有时候甚至会出现“打架”的情况，这就影响了金属的强度和韧性。
2. 热处理的工艺2.1 工艺步骤热处理的工艺流程一般包括加热、保温和冷却三个步骤。
先是加热，像开车一样，把温度开到理想值，这个过程要慢慢来，别着急；接着就是保温，保持一段时间，让金属的“细胞”好好“吸收养分”；最后是冷却，冷却的方法可以是水、油，甚至空气，各种各样的方式让金属在不同的环境中“转身”。
这整个流程下来，金属的性能就提升了好几个档次。
2.2 影响因素当然，热处理的效果也受很多因素影响，比如温度、时间、冷却速度等。
就好比炒菜，如果温度掌握不好，时间控制不当，最终的味道可就大相径庭了。
为了得到理想的效果，工艺参数的选择可得仔细斟酌。
3. 热处理的应用热处理在我们生活中无处不在，特别是在汽车、航空、机械等行业，都是大显身手的地方。
热处理基础知识
3. 淬火
（1）定义: 把零件加温到临界温度 以上30 ～ 50℃，保温一段时间，然 后快速冷却 ( 水冷 )。
（2）目的: 为了获得马氏体组织， 提高钢的硬度和耐磨性。
（3）工艺参数:
（4）常用的淬火冷却介质
名称
最大冷却速度时 平均冷却速度/(℃•s-1)
所在温 冷却速度 650～550 300～200
固体渗碳法示意图
泥封
盖
渗碳箱
试棒
零件 渗碳剂
气体渗碳法示意图
5) 渗碳后的热处理工艺
温 度 930℃
渗碳
850℃
加
热
淬
火
方案1
方案2
时间
（4）渗氮
1)定义:向钢的表面渗入氮原子的过程。
2)目的:获得具有表硬里韧及抗蚀性能 的零件。
3)用钢: 中碳合金钢。 4)方法:气体渗氮。
渗碳与渗氮的工艺特点
1.3 钢的热处理
( Heat Treatment of Steel )
概述 钢在加热时的组织转变 钢在冷却时的组织转变 钢的普通热处理工艺 钢的表面热处理工艺 机械制造过程中的热处理
1.3.1 热处理及其作用
1. 热处理的定义: 将钢在固态下进行不 同的加热、保温和冷却，以改变其内部 组织，从而获得所需性能的一种工艺。
温
保温
度热
加
临界温度
冷 却
时间
2.热处理的目的: 通过改变钢的内部组织 来改善钢的性能，如强度、硬度、塑性、 韧性、耐磨性、耐蚀性、加工性能等。
3.热处理的分类
普通 热处理
退火;正火; 淬火;回火;
感应加 热淬火热处理ຫໍສະໝຸດ 表面淬火表面 热处理
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最终清洗
保温时间
硬化
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定义
•标准试片
•厚度
•炉批试片
•加工硬化
•淬火延迟时间 •冷加工热加工
•冷藏转移时间 •热处理批
•淬透性
•中途出炉炉料
•淬硬性
•监测仪表
•工艺热电偶 •TUS
•载荷热电偶 •ISC
特种工艺
特种工艺指那种对材料进行一系列精确控 制的工艺处理，使无法衡量其是否符合规范要求的工艺。
•各种审计形式和内容
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课程简介 – 目录
1. 热处理技术发展历史
1. 古代热处理技术发展的基础是火 2. 中国近代热处理进展 3. 中国当代热处理进展 4. 热处理生产技术的进步
1. 热处理质量的严格控制 2. 热处理标准化的进展
2. 先进热处理发展方向 3. 热处理相关定义 4. 热处理工艺分类 5. 铝合金热处理 6. 热处理设备和仪表 7. 生产准备与工艺制定 8. 热处理质量控制与检验
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热处理质量的严格控制
1)工艺过程的自动化作业采用顺控器或微处理机按 热处理工艺的要求实现装料、加热、冷却、清洗、 回火，卸料等工序的自动化生产过程 2)工艺参数的严格控制对热处理工艺参数，如时间 、温度、炉气戒分和压力、淬火介质的浓度、杂质 和冷速(搅动程度)的严格控制可使工件保持稳定的 高质量，使工件的表面质量、表面和心部硬度、渗 层的渗入元素浓度和梯度、渗层深度都能得到有效 的控制。 3）严格的质量管理通过热处理行业协会开展的质量 管理信得过企业、规范企业评选活动和质理检验员 的培训，在本世纪初热处理企业的生产管理和质量 管理水平有了明显提高。
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金属热处理
金属热处理是重要的航空制造技术之一。 金属热处理是将金属材料在固态下加热到
预定温度，保温一定时间，然后以一定速 度冷却下来，达到改变金属内部组织，或 者将金属零件进行表面合金化与处理，从 而改变表面化学成分与组织，来获得所要 求性能的一种热加工工艺方法，是一种特 殊工艺。
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先进热处理技术的发展方向
主要发展方向为8个方面,作者称做为8个少无, 即少无污染、少无畸变、少无(质量)分散、少 无浪费(能源)、少无氧化、少无脱碳、少无废 品、少无人工。
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•9
金属热处理
加热
保温
冷却
退火
淬火
淬火冷速
普通清洗
，等等。
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工艺热电偶、载荷热电偶
工艺热电偶： 设置在加工设备上给工艺控制仪或记录仪
表提供温度数据的由仪表“类型”所要求的热 电偶。 载荷热电偶： 接触炉料个别零件给记录仪表提供温度数 据的热电偶。换句话说，放在炉料中具有 代表性的最厚截面坯料上的热电偶。
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加工硬化 冷加工 热加工
加工硬化：由于冷加工而引起硬度增加（ 如挤压、冲压，冷成型、弯曲、滚压成型 、螺纹滚轧 ）。
从金属学的角度而言, 冷加工指在再结晶温 度以下的加工过程。
从热力学的角度而言，热加工指在高于室 温的温度以下的加工过程 。
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温度℃
金属热处理
保温
固溶 退火 时效
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时间MIN
冷却
冷却也是热处理工艺过程中不可缺少的步 骤，冷却方法因工艺不同而不同，主要是 控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢 ，正火的冷却速度较快，淬火的冷却速度 更快。但还因钢种不同而有不同的要求， 例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度 进行淬硬
热处理基础知识培训
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2020年4月5日星期日
教员简介
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培训对象与培训目的
•培训2012新员工，使了解（侧重于铝合金） ：
•各种热处理设备结构和工作原理
•简单的操作与安全注意事项。
•热处理发展历史与先进热处理技术
•各种热处理工艺方法。
•各种热处理工艺规范、工艺标准。
监测仪表：连接控制、监测、负载或记录 传感器的仪表，指示工艺设备温度。例如 指示装置，图表记录仪，电子数据记录仪 或数据获得系统。
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热处理批
热处理批： 不同项目，不同场合有不同的定义。 在相同时间、相同处理设备(炉子、烘炉)
里热处理的相同件号的所有零件。 在一个工作班里热处理的相同材料的零件
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古代热处理技术发展 中国近代热处理进展 中国当代热处理进展 热处理生产技术的进步
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古代热处理技术发展
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热处理生产技术的进步
渗碳渗氮技术的进步 真空热处理技术的普及 感应加热的广泛应用 化学热处理的潜力得到发挥 离子热处理的盛行 激光和电子束热处理 热处理质量的严格控制 热处理标准化的进展
TUS ISC
TUS 温度均匀性，根据炉、槽体积和形式不同
，会要求检测不同数目的不同位置的温度 ISC 系统误差，是指包括温度传感器、仪表和
延长导线在内的系统与真值的差。
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中途出炉炉料 监测仪表
任何固溶处理炉料的保温周期被断开（例 如保温温度降低到固溶处理温度下限）或 因某种原因未达到固溶处理温度范围而出 炉的炉料
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淬火延迟时间
淬火延迟时间
•用空气炉淬火时，从炉门打开起和负载最后一角 完全浸入淬火介质的时间。用盐槽淬火时，从负 载的第一个角露出液面起和负载最后一角完全浸 入淬火介质的时间。用落底式空气炉淬火时，从 负载出工作区或工作区温度降至低于固溶处理温 度下限起和负载最后一角完全浸入淬火介质的时 间。注;作为温度均匀性测量的一部分，应确定在 打开炉门时的工作区的降温特性，以便淬火转移 时间无法满足要求时可以作为零件处理的依据。
淬透性 淬硬性 厚度
淬透性：是指零件在淬火时，深度方向达 到要求硬度的能力。