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金属学与热处理-PPT精选

作者:永乐国际 来源:永乐国际 日期:2020-07-19 21:27 人气:

  金属学与热处理-PPT精选_理学_高等教育_教育专区。金属学与热处理 绪论 ?一、什么是材料 ? 材料: 是具有一定性能,可以用来制作器件、构件、工具、装置 等物品的物质。 ? 材料存在于我们的周围,与我们的生活、我们的生命息息相关。 ? 材料是人类

  金属学与热处理 绪论 ?一、什么是材料 ? 材料: 是具有一定性能,可以用来制作器件、构件、工具、装置 等物品的物质。 ? 材料存在于我们的周围,与我们的生活、我们的生命息息相关。 ? 材料是人类文明、社会进步、科技发展的物质基础。 ? 材料是全球新技术的四大标志之一。 新材料技术、新能源技术、信息技术、生物技术 绪论 ? 二、材料的分类 ? (按化学组成分类) 金属材料 无机非金属材料 高材料 复合材料 绪论 ? 由于通常把材料归为金属材料、陶瓷材料和高材料 等类型; ? 材料理论的发展范畴: ? 金属学 ? 陶瓷学 ? 高物理学 ? 材料各有特点、也有许多共性和相通之处,将他们的微 观特性和宏观规律以统一理论概括——材料科学。 绪论 三、什么是金属学 ?金属学:是研究金属或合金的化学成分、组织、结 构及性能之间的相互关系及变化规律的科学。 ?化学成分:组成物质的基本元素及其含量。 ?化学成分主要由冶炼和铸造控制,特别是靠冶炼来 。 ?化学成分不同,金属材料的性能不同。 ?例如:铁,铝,金性能各不相同。 绪论 结构:原子在空间有规律排列的形式(原子集合体中各原 子的具体组合状态)。 高分辩率电镜观察硅晶体内部的原子排列 绪论 ? 例如:石墨和金刚石。 ?结构不同,性能不同。 绪论 ? 组织:用和借助于不同放大倍数的显微镜观察到的 金属材料内部各种相的晶粒大小、形态和分布。 ? 组织不同,性能也不同。 晶粒形貌 Al-Si合金 纯铝锭组织 绪论 绪论 ? 金属材料的性能: ? 零件的加工过程: 冶炼 下料(锻、铸件) 预先热处理 机加工 最终热处理 装配 使用 ?对金属材料性能要求: ?工艺性能; ?使用性能。 绪论 ? 工艺性能:能适应实际生产工艺要求的能力。 ? 在于能不能生产、制作。 ? 包括:铸造性能、锻造性能、切削加工性能,热处 能,焊接性能。 ? 使用性能:在使用中应具备的性能。 ? 在于能不能应用。 ? 包括:物能,化学性能,机械性能(强度、硬 度、塑性、韧性) 绪论 四要素之间关系: 使用性能 成分与 结构 (工程) (化学) (物理学) 合成与制备过程 性质 绪论 材料合成、制备过程不同: 材料的成分不同 结构组织不同 性能不同 ? 改变金属材料的性能: 内在因素——成分、结构、组织 外在因素——各种加工处理工艺(外在因素通过改变内在因 素改变材料的性能) 绪论 四、金属学研究的具体内容: ? 三大理论: ? 晶体结构理论(正常结构、晶体缺陷); ? 结 晶 理 论(纯金属、二元合金、三元合金); ? 固态转变理论(塑变和回复再结晶、扩散;五大转变:珠光体转 变、奥氏体转变、贝氏体转变、马氏体转变、回火转变 )。 ? 一大中心:成分、组织、结构、性能关系。 ? 二大图形:相图、C曲线图。 ? 四把火(简介):正火、退火、淬火、回火。 绪论 五、热处理及在工业生产中的地位 : ? 热处理: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。 ? 热处理是一种重要的加工工艺,在制造业被广泛应用。 ? 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。 ? 总之,重要的零件都要经过适当的热处理才能使用。 绪论 任务:研究固态相变的规律性,研究金属或合金热处理组织与性能 之间的关系以及热处理理论在工业生产中和应用。 地位:(1)工业生产领域:工业生产中不可缺少的技术,是提高产 品质量和寿命的关键工序,是发挥材料潜力、达到机械零部件轻量 化的主要手段。(2)材料研究领域:研制和开发新材料。 六、热处理的发展 ? 在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作 用逐渐为人们认识。早在公元前770~前222年,中国人在生产实 践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形影响而变化。白 口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。 绪论 ? 公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火 工艺遂得到迅速发展。中国省易县燕下都出土的两剑和一把 戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。 ? 二十世纪以来,金属物理的发展和其他新技术的应用,使金属热 处理工艺得到更大的发展。一个显著的进展是1901~1925年,在 工业生产中应用转筒炉进行气体渗碳;20世纪60年代,热处理技 术运用了等离子场的作用,发展了离子渗氮、渗碳工艺;激光、 电子束技术的应用,又使金属获得了新的表面热处理和化学热处 理方法。 绪论 我国热处理的发展历程 古代高水平:春秋战国~明清以前:从出土文物可见。 近代落后:明清~新中国以前:者闭关锁国。 现代奋起直追:新中国以前~至今:总体上和发达国家 比仍有一定差距。具体表现在: (1)科研:个别研究处于世界领先水平,总体研究水平 相对落后; (2)生产:工业生产自动化程度不高,能耗较大,特别 是技术设备和装备相对落后。 绪论 ? 本课程特点: ? 大部分概念不是定量的,而是定性的,很少演绎、推理、计 算; ? 对生产实际中的现象要进行归纳分析,找出各种事物和因素 之间联系以及它们相互制约的规律,并去解决实际问题; ? 初学者常认为这门课程内容庞杂,实际上系统性强。 ? 本课程学习方法 ? 多进行归纳和总结; ? 利用习题深刻理学内容,学会分析问题。 绪论 学习参考书: ? 1、崔忠圻主编:《金属学与热处理》,机械工业出版 社,2019年5月第2版 ? 2、石德珂主编:《材料科学基础》,机械工业出版社, 2019年7月第2版。 ? 3、王顺兴主编:《金属热处理原理与工艺》, 工业大学出版社,2009年9月第1版。 学习参考网站: 金属材料论坛: emuch/bbs/forumdisplay.php?fid=301


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