其中淬火+回火，它可提高钻头的硬度（达到 HRC60-65）、耐磨性和红硬性，可以切削加工其它 金属，达到工程所要求的使用性能。—最终热处理
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概述
二、热处理与相图
钢为什么可进行热处理？热处理后为什么能获得前 面所述的效果？是不是所有金属材料都能进行热处理 呢？这些问题与合金相图有关。
原则上只有在加热或冷却时有固态相变发生的合金 或溶解度发生显著变化的合金才能进行热处理。在固
态下不发生相变的纯金属、某些单相合金等不能用热 处理手段强化，只能采用加工硬化的方法。
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概述
例如：某二元合金系相图如右图
①位于F点以左的合金：
在固态加热或冷却过程中均无相 变发生。-不可热处理。
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概述
A.热处理原理部分
第一章 钢在加热和冷却时的转变
1.1 概 述
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2020/5/20
概述
一、热处理的作用 1、什么是热处理？ 零件的加工过程为：下料→锻造（或铸造）→ 热处理→成形加工→热处理→精加工→包装。 第一道热处理是为了便于后续机加工和为后续 热处理做组织准备，满足的是零件加工的工艺性 能；第二道热处理使零件具有高的机械性能（硬 度、韧性、耐磨性等），赋予零件最终的使用性 能。
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概述
热处理的目的： 主要是改变钢的组织结 构，使其具备工程技术上所需要的性能， 包括工艺性能与使用性能。
正确的热处理工艺还可以消除钢材经 铸造、锻造、焊接等热加工工艺造成的各 种缺陷，细化晶粒、消除偏析、降低内应 力，使组织和性能更加均匀。
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件进行最终热处理可显著提高其机械性能，延长
零件的使用寿命，从而充分挖掘材料的潜力，节
约材料和能源。
பைடு நூலகம்
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概述
例如:用高速钢（W18Cr4V）制造钻头或车刀， 其工艺流程如下：
锻造→球化退火→机加工→淬火、回火→精加工 （磨）。
其中球化退火可改善锻件毛坯组织，降低硬度 （达到HB207-255，相当于HRC17-25)，这样才能进 行切削加工，达到工艺性能要求。 —预备热处理
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概述
➢热处理：将钢在固态下加热到预定 的温度，保温一定的时间，然后以预 定的方式冷却，以获得需要的组织结 构与性能的一种热加工工艺。
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概述
➢热处理的过程：任何热处
理都要经过加热、保温和冷 却三个过程，它可以用热处 理工艺曲线表示。
因此，加热温度，保温时 间，冷却速度就成为热处理 工艺的三大要素。
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概述
➢ 平衡临界温度：
A1、A3、Acm
➢ 实际加热临界温度：
Ac1、Ac3、Accm
➢ 实际冷却临界温度：
实际相变温度与理论转变温度之间的关系
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Ar1、Ar3、Arcm
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第一章 钢在加热和冷却时的转变
1.2 钢在加热时的转变 （奥氏体的形成）
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Fe-Fe3C相图
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概述
➢钢的临界点：
• 对于加热：实际加热条件下的相变温度高于平衡条 件下的相变温度；
• 对于冷却：实际冷却条件下的相变温度低于平衡条 件下的相变温度。
• 这个温差叫滞后度：加热转变 → 过热度 冷却转变 → 过冷度
过热度或过冷度随加热或冷却速度的增大而增大。
1概述及钢在加热时的转变
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绪论
二、教学安排
（1）理论教学（40学时） A 热处理原理部分
第一章 钢在加热和冷却时的转变 • 钢在加热时的转变 • 钢的过冷奥氏体转变曲线 • 珠光体转变 • 马氏体转变 • 贝氏体转变
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绪论
第二章 钢的回火转变及合金时效 钢的回火转变 合金的时效
B 热处理工艺部分
第一章 退火和正火 第二章 钢的淬火及回火 第三章 钢的表面淬火 第四章 金属的化学热处理
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绪论
（2）实践教学内容（16学时）
序号 1
实验名称 奥氏体晶粒度的测定
奥氏体化过程
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一、奥氏体形成的热力学条件
以共析钢为例：
奥氏体形成时，系统总自由能变化 ΔG可由下式表示：
G G V G S G e
式中：ΔGv:新相奥氏体与母相之间体 积自由能之差，是转变的驱动力； ΔGs:形成奥氏体时所增加的界面能， 是P→γ的阻力。 ΔGe:形成奥氏体时所增加的应变能， 是P→γ的阻力。
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概述
③成分位于D点以右的合金： α固溶体在温度变化时溶解度
发生显著变化。-可热处理
④如果相图α相中的溶解度曲线 DF变成垂直线DF′：
溶解度不随温度变化，所有合金在固态下均无相变发 生。-所有成分的合金不可热处理
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概述
因为钢在加热或冷却 过程中越过临界温度就 要发生固态相变，所以 能进行热处理。如能根 据其变化规律，采取特 定的加热和冷却方法， 控制相变过程，便可获 得所需的组织、结构和 性能。
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概述
热处理的种类按工艺流程可分为：预备热处理和
最终热处理。
预备热处理：为随后冷拔、冲压和切削加工或最
终热处理作好组织准备的热处理。一般预备热处
理可获得工程上所要求的工艺性能。
最终热处理：在生产工艺流程中，工件经切削加
工等成形工艺而得到最终的形状和尺寸后，再进
行的赋予工件所需使用性能的热处理。通过对工
②成分在FF′之间的合金 ：
α相自t1温度缓慢冷至DF时，β相又开始析出，继续冷 却B在α相中的溶解度又会发生显著变化，这一过程为固
态相变的平衡脱溶沉淀。如果合金从t1温度时的α相状态 快速冷却，会得到过饱和到α′固溶体，这一过程为固态
相变的不平衡脱溶沉淀（固溶处理）。-可热处理
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2
过冷奥氏体等温转变曲线的测定
3
钢的热处理显微组织分析
4
常见热处理显微缺陷分析
类型 验证
学时 4
综合 8
验证 2
验证 2
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绪论
三、考核方式
• 期末考试：80％ • 实验及平时成绩：20％
四、学习方法
• 认真听讲，做好笔记，勤看书，多思考，要记忆， 要理论联系实际。
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