金属热处理基础知识

金属热处理是机械制造中的重要工艺之一，与其它加工工艺相比，热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分，而是通过改变工件内部的显微组织，或改变工件表面的化学成分，赋予或改善工件的使用性能。其特点是改善工件的内在质量，而这一般不是肉眼所能看到的。2100433B

金属：具有不透明、金属光泽良好的导热和导电性并且其导电能力随温度的增高而减小，富有延性和展性等特性的物质。金属内部原子具有规律性排列的固体（即晶体）。

合金：由两种或两种以上金属或金属与非金属组成，具有金属特性的物质。

相：合金中成份、结构、性能相同的组成部分。

固溶体：是一个（或几个）组元的原子（化合物）溶入另一个组元的晶格中，而仍保持另一组元的晶格类型的固态金属晶体，固溶体分间隙固溶体和置换固溶体两种。

固溶强化：由于溶质原子进入溶剂晶格的间隙或结点，使晶格发生畸变，使固溶体硬度和强度升高，这种现象叫固溶强化现象。

化合物：合金组元间发生化合作用，生成一种具有金属性能的新的晶体固态结构。

机械混合物：由两种晶体结构而组成的合金组成物，虽然是两面种晶体，却是一种组成成分，具有独立的机械性能。

铁素体：碳在a-Fe（体心立方结构的铁）中的间隙固溶体。

奥氏体：碳在g-Fe（面心立方结构的铁）中的间隙固溶体。

渗碳体：碳和铁形成的稳定化合物（Fe3c）。

珠光体：铁素体和渗碳体组成的机械混合物（F Fe3c 含碳0.8%）

莱氏体：渗碳体和奥氏体组成的机械混合物（含碳4.3%）

基础理论知识

(1)识图知识。

(2)金属材料基础知识。

(3)常用非金属材料知识。

(4)热传递基础知识。

1.4.2金属热处理工基础知识

(1)常用热处理设备知识(用途及基本结构)。

(2)金属的一般热处理工艺、表面改性热处理工艺。

(3)典型零件(主轴、齿轮等)的热处理工艺。

(4)热处理工艺管理知识。

(5)热处理各种淬火介质的冷却性能知识。

(6)热处理辅助设备、控温仪表知识。

(7)热处理质量检验及校正知识。

工装制作基础知识

(1)识图及绘图。

(2)钳工操作一般知识。

电工知识

(1)通用设备常用电器的种类及用途。

(2)电气传动及控制原理基础知识。

(3)安全用电知识。

安全文明生产与环境保护知识

(1)现场文明生产要求。

(2)安全操作与劳动保护知识。

(3)环境保护知识。

质量管理知识

(1)企业的质量方针。

(2)岗位的质量要求。

(3)质量保证措施与责任。

1.4.7相关法律、法规知识

(1)劳动法相关知识。

(2)合同法相关知识。

加热是金属热处理主要工序之一。选用合理的加热方法可以保证和提高金属热处理的质量（见金属热处理质量控制）。有些零件在热处理后出现的缺陷就是由于加热方法不当造成的。加热时，应保持温度适当而均匀以避免或减少金属表面氧化、脱碳，同时还应控制加热速度。这些都与恰当地选择加热方法有关。早期的加热是以木炭或煤为燃料，在敞开的灶式炉中进行的。后来改变燃烧室的位置，制成不同形式的反射炉，提高了加热效率。为了改变因火焰直接接触工件而引起的表面氧化脱碳，一些中、小型工件常采用间接加热方法，如将工件埋在熔融盐液等介质中加热，即“浴炉”加热，可以基本上避免氧化，减少脱碳。液体和气体燃料的采用，电加热的扩大应用，使金属热处理的加热方法更趋完善，加热温度更易于控制，同时避免了环境污染。在第一次世界大战前后出现专门制造热处理加热炉的企业 。

金属热处理综述

热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程，有时只有加热和冷却两个过程。这些过程互相衔接，不可间断。

金属热处理加热

加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多，最早是采用木炭和煤作为热源，进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制，且无环境污染。利用这些热源可以直接加热，也可以通过熔融的盐或金属，以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时，工件暴露在空气中，常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低)，这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热，也可用涂料或包装方法进行保护加热。

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一，选择和控制加热温度 ，是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理目的不同而异，但一般都是加热到某特性转变温度以上，以获得高温组织。另外转变需要一定的时间，因此当金属工件表面达到要求的加热温度时，还须在此温度保持一定时间，使内外温度一致， 使显微组织转变完全，这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时，加热速度极快，一般就没有保温时间，而化学热处理的保温时间往往较长。

金属热处理冷却

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。