金屬材料和熱處置教案

第一章金屬的構(gòu)造與結(jié)晶§1－1金屬的晶體構(gòu)造一教學(xué)內(nèi)容金屬的晶體構(gòu)造、常見的晶格類型、晶體缺點二教學(xué)規(guī)定熟悉金屬的晶體構(gòu)造，理解晶體的構(gòu)造缺點三教學(xué)重點熟悉金屬的晶體構(gòu)造，理解晶體的構(gòu)造缺點是學(xué)習(xí)和掌握金屬力學(xué)性能特點及變化的前提。四教學(xué)難點晶體缺點的理解五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程。【新課內(nèi)容】§1－1金屬的晶體構(gòu)造表面上看來，天然水晶與普通玻璃均晶瑩剔透，外觀十分相似。但事實上兩者卻是截然不同的物質(zhì)。水晶與玻璃的本質(zhì)區(qū)別是兩者的內(nèi)部構(gòu)造不同。天然水晶和普通玻璃a）天然水晶b）普通玻璃基本概念：一、晶體與非晶體晶體：表達的是原子呈有序和有規(guī)則排列的物質(zhì)。（各向異性）非晶體：表達是原子呈無序的雜亂無章的排列形式的物質(zhì)。（各向同性）晶體和非晶體的對比項目晶體非晶體定義原子呈有序、有規(guī)則排列的物質(zhì)原子呈無序、無規(guī)則堆積的物質(zhì)性能特點含有規(guī)則的幾何形狀有一定的熔點，性能呈各向異性沒有規(guī)則的幾何形狀有固定的熔點，性能呈各向同性典型物質(zhì)石英、云母、明礬、食鹽、硫酸銅、糖、味精玻璃、蜂蠟、松香、瀝青、橡膠二、晶體的構(gòu)造的概念（基本概念：）1、晶格：表達原子在晶體中排列的有規(guī)律的空間格架。2、晶胞：能夠完整地反映晶格特性的最小幾何單元。3、晶面：金屬晶體中通過原子中心的平面。4、晶向：通過原子中心的直線，可代表晶格空間的一定方向。晶體內(nèi)部原子排列模型晶格和晶胞示意圖晶體內(nèi)部原子排列模型晶格和晶胞示意圖a）晶格b）晶胞三、金屬晶格的類型1、體心立方晶格（9個原子）2、面心立方晶格（14個原子）3、密排六方晶格（17個原子）四、單晶體與多晶體晶?！獦?gòu)成金屬的小晶體。晶界——由晶粒間不規(guī)則排列的原子構(gòu)成。單晶體——晶體內(nèi)部原子的排列位向是完全一致的晶體。多晶體——由許多晶粒構(gòu)成的晶體。單晶體體現(xiàn)出各向異性，多晶體顯示出各向同性，也稱“偽無向性”。多晶體示意圖單晶體示意圖多晶體示意圖單晶體示意圖五、金屬的晶體構(gòu)造的缺點晶體缺點——由于多種因素，實際晶體中原子的規(guī)律排列受到干擾和破壞，使晶體中的某些原子偏離正常位置，造成原子排列的不完全性。1.點缺點——空位、間隙原子和置代原子無論是空位、間隙原子還是置代原子，在其周邊都會使晶格產(chǎn)生變形，這種現(xiàn)象稱為晶格畸變。上述三種晶體缺點造成的晶格畸變區(qū)僅限于缺點原子周邊的較社區(qū)域，故統(tǒng)稱為點缺點。2．線缺點——位錯位錯的特點之一是很容易在晶體中移動，金屬材料的塑性變形就是通過位錯的運動來實現(xiàn)的。刃型位錯示意圖a）立體圖b）平面圖在晶體中，位錯的晶格畸變發(fā)生在沿半原子面端面的狹長區(qū)域，故稱為線缺點刃型位錯示意圖a）立體圖b）平面圖3．面缺點——晶界和亞晶界晶界——晶粒與晶粒之間的分界面。亞晶界——每個晶粒有時又由若干個位向稍有差別的亞晶粒所構(gòu)成,亞晶粒之間的界面稱為亞晶界。晶界過渡構(gòu)造示意圖在晶體中，晶界和亞晶界的晶格畸變均發(fā)生在一種曲面上，故稱為面晶界過渡構(gòu)造示意圖亞晶界亞晶界構(gòu)造示意圖【課后小結(jié)】基本概念：一、晶體與非晶體二、晶體的構(gòu)造的概念三、金屬晶格的類型四、金屬的晶體構(gòu)造的缺點小結(jié)時提出若干個問題【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強調(diào)準(zhǔn)時交作業(yè)并嚴格統(tǒng)計。教學(xué)后記第一章金屬的構(gòu)造與結(jié)晶§1－2純金屬的結(jié)晶一教學(xué)內(nèi)容純金屬的結(jié)晶過程、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變二教學(xué)規(guī)定理解純金屬的結(jié)晶過程；掌握晶粒大小對金屬材料性能的影響；掌握純金屬同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變的概念。三教學(xué)重點掌握純金屬的結(jié)晶過程可為鐵碳合金相圖的理解打好基礎(chǔ)，鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變特性是鋼能夠通過熱解決變化組織和性能的根本因素。四教學(xué)難點純金屬的結(jié)晶過程和純鐵的冷卻曲線五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§1－2純金屬的結(jié)晶從市場上買到的金屬材料普通都是固體狀態(tài)的。但在冶煉的過程中，卻存在一種由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)變的過程，即金屬的結(jié)晶過程。理解純金屬的結(jié)晶過程，有助于理解鐵碳合金的結(jié)晶過程，它們都有一定的變化規(guī)律，這些規(guī)律與金屬材料的性能有著親密的關(guān)系。結(jié)晶——金屬從高溫液體狀態(tài)冷卻凝固為原子有序排列的固體狀態(tài)的過程。結(jié)晶潛熱——結(jié)晶的過程中放出的熱量。生鐵的生產(chǎn)是以鐵礦石為原料，首先運用煉鐵設(shè)備冶煉成液體狀態(tài)的生鐵，然后再將其轉(zhuǎn)變成固體狀態(tài)；而鋼的生產(chǎn)是以生鐵為原料，在煉鋼爐內(nèi)繼續(xù)冶煉，首先得到液體狀態(tài)的鋼，然后再將其澆鑄成固體狀態(tài)的鋼錠或鋼坯。金屬由液體轉(zhuǎn)變成固體的過程，事實上是一種金屬晶體形成的過程，稱之為“結(jié)晶”。鋼錠澆鑄示意圖鋼錠澆鑄示意圖a）澆鑄示意圖b）鋼錠1—盛鋼桶2—滑動水口3—鋼錠模4—鋼液5—底盤結(jié)晶：液體-->晶體凝固：液體-->固體（晶體或非晶體）液體晶體液體液體晶體液體普通把金屬從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w晶態(tài)的過程稱為一次結(jié)晶。而把金屬從一種固體晶態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N固體晶態(tài)的過程稱為二次結(jié)晶或重結(jié)晶。一、純金屬的結(jié)晶過程1、過冷度——理論結(jié)晶溫度和實際結(jié)晶溫度（T1）之間存在的溫度差（△T=T0－T1）。金屬結(jié)晶時，冷卻越快，其實際結(jié)晶的溫度就越低，過冷度△T也就越大。金屬結(jié)晶時過冷度的大小與冷卻速度有關(guān)。冷卻速度越快，金屬的實際結(jié)晶溫度越低，過冷度也就越大。冷卻曲線：冷卻時，液體溫度隨時間延長而減少反映時間與溫度關(guān)系的圖形。純金屬結(jié)晶時的冷卻曲線純金屬結(jié)晶時的冷卻曲線a）理論結(jié)晶溫度b）實際結(jié)晶溫度純金屬的結(jié)晶條件：純金屬結(jié)晶的條件就是應(yīng)當(dāng)有一定的過冷度冷卻速度越大，則過冷度越大。2.純金屬的HYPERLINK結(jié)晶過程金屬結(jié)晶的微觀過程－－結(jié)晶過程是形核和長大的過程金屬結(jié)晶微觀過程形核金屬結(jié)晶微觀過程形核長大形成多晶體兩個過程重疊交錯晶粒愈細，強度、硬度愈高，塑性、韌性也愈好。形核率——單位時間、單位體積所形成的晶核數(shù)，用字母N表達。形核率N、長大速度G與過冷度?T的關(guān)系細化晶粒的辦法：（1）增加過冷度（2）變質(zhì)解決在液體金屬中加入變質(zhì)劑(孕育劑)，以細化晶粒和改善組織的工藝方法。變質(zhì)劑的作用：作為非自發(fā)形核的核心，或妨礙晶粒長大。（3）振動解決——機械振動、超聲振動，或電磁攪拌等。振動的作用：使樹枝晶破碎，晶核數(shù)增加，晶粒細化。三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變——在固態(tài)下，金屬隨溫度的變化由一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象。由此產(chǎn)生的不同晶格的晶體稱為同素異構(gòu)晶體。大多數(shù)金屬在結(jié)晶終了之后及繼續(xù)冷卻的過程中，其晶體構(gòu)造不再發(fā)生變化，但也有某些金屬（如鐵、鈷、鈦等）在結(jié)晶之后繼續(xù)冷卻時，還會出現(xiàn)晶體構(gòu)造變化，從一種晶格轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格。同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變——金屬在固態(tài)下隨溫度的變化由一種轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N晶格的現(xiàn)象。以不同晶格形式存在的同一種金屬元素的晶體稱為該金屬的同素異構(gòu)體。鐵是典型的含有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變特性的金屬。純鐵的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變能夠用下式表達：1919世紀(jì)末，著名物理家居里在實驗室里發(fā)現(xiàn)磁石的一種物理特性，就是當(dāng)磁石加熱到一定溫度時，原來的磁性就會消失。后來，人們把這個溫度叫“居里點”。居里點也稱居里溫度或磁性轉(zhuǎn)變點特點：1、金屬的同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變是一種重結(jié)晶過程，有恒定的轉(zhuǎn)變溫度；轉(zhuǎn)變時需要一定的過冷度；釋放結(jié)晶潛熱；轉(zhuǎn)變過程（晶核的形成和長大過程）2、轉(zhuǎn)變時，晶核優(yōu)先在原晶粒晶界中產(chǎn)生，大小會影響新晶粒大小，原晶粒越細，轉(zhuǎn)變后可得到更細小的晶粒3、比液體的結(jié)晶含有更大過冷度。由于在固態(tài)下原子的擴散比在液態(tài)下困難，轉(zhuǎn)變?nèi)菀诇蟆?、易發(fā)生較大內(nèi)應(yīng)力。由于在轉(zhuǎn)變時晶格的體積會發(fā)生變化的緣故。如γ一Fe轉(zhuǎn)變?yōu)椐岩籉e時，體積膨脹約1%?！菊n后小結(jié)】一、純金屬的結(jié)晶過程二、晶粒大小對金屬材料性能的影響三、同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變小結(jié)時提出若干個問題【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強調(diào)準(zhǔn)時交作業(yè)并嚴格統(tǒng)計。教學(xué)后記第二章金屬材料的性能§2－1金屬材料的損壞與塑性變形一教學(xué)內(nèi)容與變形有關(guān)的概念、金屬的變形、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化二教學(xué)規(guī)定理解機械零件失效的形式，理解金屬塑性變形的基本原理及冷塑性變形對金屬性能的影響。三教學(xué)重點本章的重點為力學(xué)性能的概念及衡量指標(biāo)四教學(xué)難點對拉伸曲線各階段的分析五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§2－1金屬材料的損壞與塑性變形學(xué)習(xí)引導(dǎo)：生活中許多物品根據(jù)用途的不同，采用不同的材料制成。有些是用金屬材料制成，有些則是由非金屬材料制成。你懂得這些物品是用什么材料制成的嗎？如：炒鍋、水杯、鑰匙、椅子、水龍頭、工藝品生產(chǎn)生活中常見到某些機械零件因受力過大被破壞，而失去工作能力。如：擰斷的鑰匙、彎曲的自行車輻條、扣的螺栓等。總結(jié)機械零件常見損壞形式變形變形斷裂磨損重要因素：材料的實際使用性能達不到工作規(guī)定。使用性能使用性能：為確保機械零件或工具正常工作，材料應(yīng)具務(wù)的性能（力學(xué)、物理、化學(xué)性能等）。此性能決定了金屬村料的應(yīng)用范疇、安全可靠性和使用壽命等。工藝性能：金屬材料在被加工成機械零件或工具的過程中，對多種加工辦法的適應(yīng)能力。涉及鍛造性能、鍛造性能、焊接性能、沖壓性能、切削加工性能和解決工藝性能等。性能一、與變形有關(guān)的幾個概念變形變形概念塑性變形斷裂磨損彈性變形塑性變形也有有益的一面，能夠作為零件成形和強化的重要手段。工業(yè)上使用的許多金屬產(chǎn)品普通都是先澆注成鑄錠后，再通過壓力加工制成的。壓力加工的目的不僅使產(chǎn)品成形，更重要的是改善其組織和性能。1．載荷載荷——金屬材料在加工及使用過程中所受的外力。根據(jù)載荷作用性質(zhì)的不同分：（1）靜載荷———大小不變或變化過程緩慢的載荷。（2）沖擊載荷——在短時間內(nèi)以較高速度作用于零件上的載荷。（3）交變載荷——大小、方向或大小和方向隨時間發(fā)生周期性變化的載荷。力——物體之間的互相作用，是使物體發(fā)生加速度和發(fā)生形變的外因。物體受力后→變形（材料學(xué)是從微觀角度來研究物體受外力后發(fā)生變形甚至破壞的規(guī)律）工程技術(shù)中將外力稱為載荷。根據(jù)載荷的作用形式不同，又可分為拉伸載荷、壓縮載荷、彎曲載荷、剪切載荷和扭轉(zhuǎn)載荷等。工件在不同載荷形式下產(chǎn)生的變形2．內(nèi)力內(nèi)力——工件或材料在受到外部載荷作用時，為保持其不變形，在材料內(nèi)部產(chǎn)生的一種與外力相對抗的力。任何一種材料，在未受到外力作用時，內(nèi)部原子之間都有平衡的互相作用的原子力，以保持其固定的形狀。當(dāng)受到外力作用時，原來的平衡被破壞，其中任何一種小單元都和鄰近的各小單元之間產(chǎn)生了新的力（內(nèi)力）強調(diào)：內(nèi)力是在外力作用下，材料內(nèi)部產(chǎn)生的那部分互相作用力。內(nèi)力的特點：1、外力增加時，內(nèi)力也增加，數(shù)值大小與外力相等，當(dāng)內(nèi)力達成極限值時，外力再增加，材料將被破壞。2、內(nèi)力的作用形式隨外力作用方式而變化。如材料在某一方向受外力為拉力時，則材料內(nèi)部每一層間也互相產(chǎn)生拉力；若外力為壓力內(nèi)力也為壓力。3．應(yīng)力同樣材料、不同直徑的螺栓在相似拉力作用下，細的可能拉斷，粗的則可能沒有拉斷。因此，金屬材料的力學(xué)性能只憑外力的大小是無法鑒定的。R：應(yīng)力，Pa；R：應(yīng)力，Pa；F：外力，N；S：橫截面面積，m2。單位：千帕（KPa）=1Χ103Pa1兆帕（MPa）=1Χ106Pa注：應(yīng)力可表達不同材料的承載能力，也能夠表達在現(xiàn)有外力作用下材料內(nèi)部單位面積的受力。二、金屬的變形彈－塑性變形彈－塑性變形斷裂彈性變形例：鐵絲彎曲實驗隨著力的增加，材料受力后發(fā)生變形到破壞的次序：彈性變形（可逆的、變形量?。鷱椝苄宰冃危ㄗ冃瘟枯^大，多數(shù)變形是不可逆的，是壓力加工的基礎(chǔ)）→斷裂（材料最嚴重的失效形式）金屬塑性變形的影響因素：1、晶粒位向的影響多晶體與單晶體比較，無本質(zhì)區(qū)別，即每個晶粒的塑性變形仍以滑移為主，但又受到晶界、晶粒位向、晶粒大小的影響。多晶體中各個晶粒位向不同，在外力的作用下，當(dāng)處在有助于滑移位置的晶粒要進行滑移時，必然受到周邊位向不同的其它晶粒的約束，使滑移的阻力增加，從而提高了塑性變形的抗力。同時，多晶體各晶粒在塑變時受到周邊位向不同的晶粒與晶界的影響，使多晶體的塑變呈逐步擴展和不均勻的形式，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。2．晶界的作用晶界處原子排列比較紊亂，妨礙位錯的移動，因而妨礙了滑移。晶界越多，則晶體的塑變抗力越大。3．晶粒大小的影響在一定體積的晶體內(nèi)，晶粒數(shù)目越多，晶界就越多，晶粒就越細，且不同位向的晶粒也越多，因而塑性變形抗力也越大。細晶粒的多晶體不僅強度較高，且塑性和韌性也較好，故生產(chǎn)中總是盡量細化晶粒。三、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化形變強化（加工硬化）——冷塑性變形除了使晶粒的外形發(fā)生變化外，還會使晶粒內(nèi)部的位錯密度增加，晶格畸變加劇，從而使金屬隨著變形量的增加，使其強度、硬度提高，而塑性、韌性下降。金屬材料在再結(jié)晶溫度下列HYPERLINK塑性變形時強度和HYPERLINK硬度升高，而塑性和韌性減少的現(xiàn)象。又稱冷作硬化。冷塑性變形與熱塑性變形后的金屬如何區(qū)別：冷塑形變化后晶粒沿變形方向拉長，性能趨于各向異性；晶粒破碎,位錯密度增加,產(chǎn)生加工硬化，產(chǎn)生殘存內(nèi)應(yīng)力。熱塑形如果加工的溫度過高，晶粒粗大；若溫度過低，引發(fā)加工硬化、殘存內(nèi)應(yīng)力等；形成帶狀組織使性能變壞。金屬的塑性變形，在外形變化的同時，晶粒的形狀也會發(fā)生變化。普通晶粒會沿變形方向壓扁或拉長。塑性變形后的金屬組織塑性變形后的金屬組織形變強化應(yīng)用中的優(yōu)缺點：優(yōu)點：1、是一種重要的金屬強化手段，對那些不能用熱解決強化的金屬尤為重要。2、可使金屬含有偶然抗超載的能力。塑性較好的金屬材料在發(fā)生變形后，由于形變強化的作用，必須承受更大的外部載荷才會發(fā)生破壞，這在這一定程度上提高了金屬構(gòu)件在使用中的安全性。缺點：也會給金屬的切削加工或進一步的變形加工帶來困難。為了改善發(fā)生加工硬化金屬的加工條件，生產(chǎn)中必須進行中間熱解決，以消除加工硬化帶來的不利影響?！菊n后小結(jié)】一、與變形有關(guān)的幾個概念二、金屬的變形三、金屬材料的冷塑性變形與加工硬化小結(jié)時提出若干個問題【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強調(diào)準(zhǔn)時交作業(yè)并嚴格統(tǒng)計。教學(xué)后記第二章金屬材料的性能§2－2金屬的力學(xué)性能一教學(xué)內(nèi)容各項力學(xué)性能指標(biāo)，拉伸實驗辦法二教學(xué)規(guī)定掌握金屬的力學(xué)性能，涉及強度、塑性、硬度、沖擊韌性、疲勞強度等的概念及各項力學(xué)性能的衡量指標(biāo)；熟悉布氏硬度、維氏硬度的測量辦法。三教學(xué)重點本章的重點為力學(xué)性能的概念及衡量指標(biāo)四教學(xué)難點對拉伸曲線各階段的分析五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§2－2金屬的力學(xué)性能任何機械零件或工具，在使用過程中，往往要受到多種形式外力的作用，這就規(guī)定金屬材料必須含有一種承受機械載荷而不超出許可變形或不破壞的能力，這種能力就是材料的力學(xué)性能。學(xué)習(xí)引導(dǎo)：古代弓箭都以富有彈性的木材或竹子制作弓體，當(dāng)拉弦力量太大時，弓會折斷，為什么？如采用金屬制作，是不是任何金屬都能夠呢？金屬材料的力學(xué)性能是指金屬材料在不同環(huán)境（溫度、介質(zhì)）下，承受多種外加載荷（拉伸、壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)、沖擊、交變應(yīng)力等）時所體現(xiàn)出的力學(xué)特性。重要有強度、塑性、硬度、沖擊韌度和疲勞強度等。材料的其它性能物理性能：密度、熔點、導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、熱膨脹性、磁性等；化學(xué)性能：耐腐蝕性、抗氧化性、化學(xué)穩(wěn)定性等；工藝性能：鍛造性能、鍛造性能、焊接性能、切削加工性、熱解決工藝性等。一、強度1、強度——金屬在靜載荷作用下抵抗塑性變形或斷裂的能力。其大小用應(yīng)力表達。根據(jù)載荷的作用方式不同，可分為抗拉強度——拉伸實驗測定、抗壓強度、抗剪強度、抗扭強度、抗彎強度2、強度指標(biāo)慣用的強度指標(biāo)是屈服強度和抗拉強度。都是通過拉伸實驗測定的。運用拉伸實驗機產(chǎn)生的靜拉力，對原則試樣進行軸向拉伸，同時持續(xù)測量變化的載荷及對應(yīng)的試樣伸長量，直至斷裂，并根據(jù)測得的數(shù)據(jù)計算出有關(guān)的力學(xué)性能指標(biāo)。注：不同的材料，其抵抗能力不同，強度越高，抵抗能力就越強，越不容易被破壞，即承載能力越好。3、強度的測定為了使實驗成果含有公認性，做拉伸實驗時必須采用原則的拉伸試樣。強度應(yīng)用：是機械零件（或工程構(gòu)件）在設(shè)計、加工、使用過程中的重要性能指標(biāo)，特別是選材和設(shè)計的重要根據(jù)。（1）拉伸試樣d——試樣直徑Lo——標(biāo)距長度試樣的標(biāo)距拉伸實驗過中以測量試樣伸長的兩標(biāo)記之間的長度，稱為標(biāo)距。試樣的分類長試樣(L0=10d0)，100mm和200mm用短試樣(L0=5d0)，50mm和80mm(2)力－伸長曲線根據(jù)拉伸實驗中拉力F與伸長量ΔL之間的關(guān)系，在直角坐標(biāo)系中繪出的曲線稱為力——伸長曲線。拉伸過程分為彈性變形階段、屈服階段、強化階段、縮頸階段彈性變形階段（Oe段）卸除載荷，立刻恢復(fù)原狀。屈服階段（es-ss′段）卸除載荷，部分變形恢復(fù)，尚有一部分不能恢復(fù)。強化階段（s′b段）隨著塑性變形的增大，材料的變形抗力增加.縮頸階段（bk段）載荷最大時，發(fā)生局部收縮。（3）．強度指標(biāo)1）屈服強度——當(dāng)金屬材料出現(xiàn)屈服現(xiàn)象時，在實驗期間發(fā)生塑性變形而力不增加的應(yīng)力點。屈服強度分為上屈服強度ReH和下屈服強度ReL。RReL——試樣的下屈服強度，N/mm2；FeL——試樣屈服時的最小載荷，N；So——試樣原始橫截面面積，mm2。除低碳鋼、中碳鋼及少數(shù)合金鋼有屈服現(xiàn)象外，大多數(shù)金屬材料（如高碳鋼、銅合金、鋁合金等），沒有明顯的屈服現(xiàn)象。因此，這些材料規(guī)定用產(chǎn)生0.2%殘存伸長時的應(yīng)力作用屈服強度，能夠替代ReL。規(guī)定產(chǎn)生0.2?殘存伸長時的應(yīng)力為條件屈服強度Rp0.2，替代ReL，稱為條件（名義）屈服強度。塑性材料：在外力作用下，即使產(chǎn)生較顯著變形而不被破壞的材料HYPERLINK脆性材料：在外力作用下，發(fā)生微小變形即被破壞的材料，HYPERLINK屈服HYPERLINK強度表達材料將發(fā)生破壞。屈服強度—是塑性材料選材和評定的根據(jù)。2）．抗拉強度Rm抗拉強度——材料在斷裂前所能承受的最大的應(yīng)力。RRm——抗拉強度，MPa；Fm——試樣在屈服階段后所能抵抗的最大力（無明顯屈服的材料，為實驗期間的最大力），N；So——試樣原始橫截面面積，mm2。抗拉強度是材料在拉斷前承受最大載荷時的應(yīng)力。它表征了材料在拉伸條件下所能承受的最大應(yīng)力。物理意義是在于它反映了最大均勻變形的抗力抗拉強度—是脆性材料選材的根據(jù)。屈服強度與抗拉強度的比值稱為屈強比。屈強比小，工程構(gòu)件的可靠性高，闡明即使外載荷或某些意外因素使金屬變形，也不至于立刻斷裂。但若屈強比過小，則材料強度的有效運用率太低。二、塑性塑性——材料受力后在斷裂前產(chǎn)生塑性變形的能力。在外力作用下的金屬材料在斷裂前產(chǎn)生不可逆的永久變形的能力材料的塑性指標(biāo)普通用斷后伸長率和斷面收縮率來表征。1．?dāng)嗪笊扉L率A試樣拉斷后，標(biāo)距的伸長量與原始標(biāo)距之比的百分率。2．?dāng)嗝媸湛s率Z試樣拉斷后，縮頸處面積變化量與原始橫截面面積比值的百分率?！纠坑惺冀K徑d=10mm，Lo=100mm的低碳鋼試樣，拉身實驗時測得FeL=21kN，F(xiàn)m=29kN，du=5.65mm，Lu=138mm。求此試樣的ReL、Rm、A11.3、Z。三、硬度硬度——材料抵抗局部變形，特別是塑性變形、壓痕或劃痕的能力。硬度是通過在專用的硬度實驗機上實驗測得的。1．布氏硬度布氏硬度原理布氏硬度值——用球面壓痕單位面積上所承受的平均壓力來表達，單位為MPa，但普通均不標(biāo)出，用符號HBW表達：表達辦法：布氏硬度用硬度值、硬度符號、壓頭直徑、實驗力及實驗力保持時間表達。當(dāng)保持時間為10～15s時可不標(biāo)。例:170HBW10/1000/30：直徑10mm的壓頭，在9807N（1000kg）的實驗力作用下，保持30s時測得的布氏硬度值為170。600HBW1/30/20：直徑為1mm壓頭，在294.2N（30kg）的實驗力作用下，保持20s時測得的布氏硬度值為600。應(yīng)用范疇:重要用于測定鑄鐵、有色金屬及退火、正火、調(diào)質(zhì)解決后的多種軟鋼等硬度較低的材料。2．洛氏硬度洛氏硬度原理:表達辦法：符號HR前面的數(shù)字表達硬度值。HR背面的字母表達不同的洛氏硬度標(biāo)尺。例：45HRC表達用C標(biāo)尺測定的洛氏硬度值為45。四、沖擊韌性沖擊韌性——金屬材料抵抗沖擊載荷作用而不破壞的能力。材料的沖擊韌性用夏比擺錘沖擊彎曲實驗來測定。用試樣所吸取的能量K的大小來作為衡量材料韌性好壞的指標(biāo)，稱為沖擊吸取能量。用U形和V形缺口試樣測得的沖擊吸取能量分別用KU和KV表達*五、疲勞強度由于所承受的載荷為交變載荷，零件承受的應(yīng)力雖低于材料的屈服強度，但通過長時間的工作后，仍會產(chǎn)生裂紋或忽然發(fā)生斷裂。金屬這樣的斷裂現(xiàn)象稱為疲勞斷裂。金屬材料抵抗交變載荷作用而不產(chǎn)生破壞的能力稱為疲勞強度。疲勞極限用符號R－1表達?！菊n后小結(jié)】小結(jié)時提出若干個問題【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強調(diào)準(zhǔn)時交作業(yè)并嚴格統(tǒng)計。教學(xué)后記第二章金屬材料的性能§2－3金屬的工藝性能一教學(xué)內(nèi)容金屬材料的普通加工過程，各項工藝性能指標(biāo)二教學(xué)規(guī)定掌握金屬的工藝性能，涉及鍛造、鍛壓、焊接、切削加工和熱解決等的概念；理解金屬材料的普通加工過程。三教學(xué)重點本章的重點為工藝性能的概念四教學(xué)難點理解金屬材料的普通加工過程五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程。【新課內(nèi)容】§2－3金屬的工藝性能金屬材料的普通加工過程金屬材料的工藝性能——金屬材料對不同加工工藝辦法的適應(yīng)能力。它涉及鍛造性能、鍛造性能、切削加工性能和焊接性能、熱解決性能等。一、鍛造性能鍛造成形過程中獲得外形精確、內(nèi)部健全鑄件的能力，重要取決于金屬的流動性、收縮性和偏析傾向等。1．流動性——熔融金屬的流動能力。2．收縮性——鍛造合金由液態(tài)凝固和冷卻至室溫的過程中，體積和尺寸減小的現(xiàn)象。3．偏析傾向——金屬凝固后，內(nèi)部化學(xué)成分和組織不均勻現(xiàn)象。二、鍛壓性能用鍛壓成形辦法得優(yōu)良鍛件的難易程度。慣用塑性和變形抗力兩個指標(biāo)來綜合衡量。三、焊接性能金屬材料對焊接加工的適應(yīng)性，也就是在一定焊接工藝條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。對碳鋼和低合金鋼而言，焊接性能重要與其化學(xué)成分有關(guān)（其中碳的影響最大）。四、切削加工性能切削加工性能——切削金屬材料的難易程度。普通用工件切削時的切削速度、切削抗力的大小、斷屑能力、刀具的耐用度以及加工后的表面粗糙度來衡量。表面加工硬化——切削塑性金屬材料時，工件在加工表面層的硬度明顯提高而塑性下降的現(xiàn)象。五、熱解決性能【課后小結(jié)】【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：小結(jié)時提出若干個問題【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強調(diào)準(zhǔn)時交作業(yè)并嚴格統(tǒng)計。教學(xué)后記第三章鐵碳合金§3－1合金及其組織一教學(xué)內(nèi)容合金的基本概念，合金的組織二教學(xué)規(guī)定掌握合金的基本概念，能夠掌握合金各組織的區(qū)別三教學(xué)重點本章的重點為合金的基本概念四教學(xué)難點合金組織的區(qū)別五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】黑色金屬——以鐵及以鐵碳為主的合金（鋼鐵）。有色金屬——其它金屬及其合金。§3－1合金及其組織一、合金的基本概念合金——以一種金屬為基礎(chǔ)，加入其它金屬或非金屬，通過熔合而獲得的含有金屬特性的材料。即合金是由兩種或兩種以上的元素所構(gòu)成的金屬材料。組元——構(gòu)成合金最簡樸的、最基本的、能夠獨立存在的元物質(zhì)，簡稱元。相——合金中成分、構(gòu)造及性能相似的構(gòu)成部分。組織——合金中不同相之間互相組合配備的狀態(tài)。換言之，數(shù)量、大小和分布方式不同的相構(gòu)成了合金不同的組織。二、合金的組織1．固溶體一種組元的原子溶入另一組元的晶格中所形成的均勻固相。間隙固溶體——溶質(zhì)原子分布于溶劑晶格中而形成的固溶體。置換固溶體——溶質(zhì)原子置換了溶劑晶格結(jié)點上某些原子而形成的固溶體。2．金屬化合物在合金中，當(dāng)溶質(zhì)含量超出固溶體的溶解度時，除可形成固溶體外，還將出現(xiàn)新的相，其晶體構(gòu)造不同于任一組元，而是組元之間互相作用形成一種含有金屬特性的物質(zhì)。3．混合物兩種或兩種以上的相按一定的質(zhì)量百分數(shù)構(gòu)成的物質(zhì)。固溶強化——無論是間隙固溶體還是置換固溶體，在其形成過程中，都會使溶劑晶格發(fā)生畸變，從而使合金對變形的抗力增加。也即通過溶入溶質(zhì)元素形成固溶體而使金屬材料強度、硬度提高的現(xiàn)象?！菊n后小結(jié)】【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：小結(jié)時提出若干個問題【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強調(diào)準(zhǔn)時交作業(yè)并嚴格統(tǒng)計。教學(xué)后記第三章鐵碳合金§3－2鐵碳合金的基本組織和性能一教學(xué)內(nèi)容鐵碳合金的基本組織定義、符號和性能等二教學(xué)規(guī)定掌握鐵碳合金基本組織的定義，符號，晶體構(gòu)造，能夠結(jié)合晶體構(gòu)造分析其性能特點。三教學(xué)重點本章的重點為鐵碳合金基本組織的定義四教學(xué)難點鐵碳合金基本組織的性能五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§3－2鐵碳合金的基本組織和性能一、鐵素體（F）碳溶解在α—Fe中形成的間隙固溶體，用符號F表達。二、奧氏體（A）碳溶于γ—Fe中形成的間隙固溶體，用符號A表達。三、滲碳體（Fe3C或Cm）滲碳體是含碳量為6.69％的鐵與碳的金屬化合物，其化學(xué)式為Fe3C。四、珠光體（P）珠光體是鐵素體和滲碳體的混合物，用符號P表達。五、萊氏體（Ld）萊氏體是奧氏體和滲碳體的混合物，用符號Ld表達。低溫萊氏體——室溫下的萊氏體，由珠光體和滲碳體構(gòu)成，用符號Ld表達?！菊n后小結(jié)】【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：小結(jié)時提出若干個問題【作業(yè)布置】章節(jié)練習(xí)：強調(diào)準(zhǔn)時交作業(yè)并嚴格統(tǒng)計。教學(xué)后記第三章鐵碳合金§3－3鐵碳合金相圖一教學(xué)內(nèi)容鐵碳合金相圖的構(gòu)成，特性點、線的含義，鐵碳合金相圖的應(yīng)用二教學(xué)規(guī)定掌握鐵碳合金相圖的構(gòu)成，明確特性點、線的含義，能說出相圖的應(yīng)用，掌握鐵碳合金的分類。三教學(xué)重點本章的重點為鐵碳合金相圖的構(gòu)成，鐵碳合金的分類四教學(xué)難點鐵碳合金相圖的應(yīng)用五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§3－3鐵碳合金相圖一、鐵碳合金相圖的構(gòu)成鐵碳合金相圖——表達在緩慢冷卻（或緩慢加熱）的條件下，不同成分的鐵碳合金的狀態(tài)或組織隨溫度變化的圖形。在鐵碳合金中，鐵和碳能夠形成一系列的化合物，如Fe3C、Fe2C、FeC等。二、Fe－Fe3C相圖中特性點、線的含義及各區(qū)域內(nèi)的組織三、鐵碳合金的分類純鐵——含碳量不大于0.0218%的鐵碳合金。鋼——含碳量不不大于0.0218%而不大于2.11%的鐵碳合金。鑄鐵——含碳量不不大于2.11%的鐵碳合金。四、典型鐵碳合金結(jié)晶過程分析1．共析鋼共析鋼在室溫時的組織是珠光體，合金的組織按下列次序變化：2．亞共析鋼亞共析鋼的室溫組織由珠光體和鐵素體構(gòu)成合金的組織按下列次序變化：3．過共析鋼室溫下為珠光體和網(wǎng)狀二次滲碳體組織。鋼中含碳量越多，二次滲碳體也越多。4．白口鑄鐵五、鐵碳合金的成分、組織與性能的關(guān)系含碳量越高，鋼的強度、硬度越高，而塑性、韌性越低，這在鋼通過熱解決后體現(xiàn)尤為明顯。六、Fe－Fe3C相圖的應(yīng)用1．作為選材的根據(jù)2．在鍛造生產(chǎn)中的應(yīng)用3．在鍛造工藝上的應(yīng)用4．在熱解決工藝上的應(yīng)用【課后小結(jié)】【作業(yè)布置】【作業(yè)布置】教學(xué)后記第三章鐵碳合金§3－4碳素鋼一教學(xué)內(nèi)容鋼中常存元素及其對性能的影響，碳素鋼分類，碳素鋼牌號及用途二教學(xué)規(guī)定掌握鋼中常存元素的種類，及分別對鋼性能有哪些影響，碳素鋼重要有哪些分類辦法，碳素鋼牌號的意義和用途。三教學(xué)重點本章的重點為碳素鋼的分類四教學(xué)難點碳素鋼牌號及用途五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§3－4碳素鋼碳素鋼——簡稱碳鋼，是最基本的鐵碳合金。它是指在冶煉時沒有特意加入合金元素，且含碳量不不大于0.0218%而不大于2.11%的鐵碳合金。一、鋼中常存元素及其對性能的影響錳——有益元素，有較好的脫氧能力，還可與硫形成MnS，從而消除了硫的有害作用。硅——有益元素，脫氧能力比錳強，還能提高鋼的強度及質(zhì)量，硅作為雜質(zhì)普通應(yīng)不超出0.4%。硫——有害元素，常以FeS形式存在，易使鋼材變脆（熱脆性）。磷——有害元素，它使鋼在低溫時變脆（冷脆性）。氫——有害元素，能造成氫脆、白點等缺點。二、碳素鋼的分類1．按鋼的含碳量分低碳鋼：C≤0.25％中碳鋼：0.25％<C<0.60％高碳鋼：C≥0.60％2．按鋼的質(zhì)量分普通鋼：S≤0.050％，P≤0.045％優(yōu)質(zhì)鋼：S≤0.035％，P≤0.035％高級優(yōu)質(zhì)鋼：S≤0.025％，P≤0.025％3．按鋼的用途分構(gòu)造鋼：含碳量普通均不大于0.70%工具鋼：含碳量普通均不不大于0.70%4．按冶煉時脫氧程度的不同分沸騰鋼：脫氧程度不完全的鋼鎮(zhèn)靜鋼：脫氧程度完全的鋼特殊鎮(zhèn)靜鋼：比鎮(zhèn)靜鋼脫氧程度更充足徹底的鋼三、碳素鋼牌號及用途化學(xué)元素符號＋漢語拼音字母＋阿拉伯?dāng)?shù)字1．（普通）碳素構(gòu)造鋼1）前綴符號：Q（鋼屈服強度“屈”，漢語拼音字首）+屈服強度值（單位MPa）。2）質(zhì)量等級符號：A、B、C、D級，從A到D依次提高。3）（必要時）脫氧辦法符號：F－沸騰鋼、Z－鎮(zhèn)靜鋼、TZ－特殊鎮(zhèn)靜鋼，Z與TZ符號在鋼號構(gòu)成表達辦法中予以省略。4）（必要時）在牌號尾加產(chǎn)品用途、特性和工藝辦法表達符號。如壓力容器用鋼—R、鍋爐用鋼—G、橋梁用鋼——Q等。2．優(yōu)質(zhì)碳素構(gòu)造鋼牌號用兩位數(shù)字表達，這兩位數(shù)字表達該鋼的平均含碳量的萬分數(shù)。若為高級優(yōu)質(zhì)鋼、特級優(yōu)質(zhì)鋼時，分別在牌號尾加A、E表達。3．碳素工具鋼牌號以中文“碳”的漢語拼音字母字頭“T”及背面的阿拉伯?dāng)?shù)字表達，其數(shù)字表達鋼中平均含碳量的千分數(shù)。4．鍛造碳鋼牌號由“鑄鋼”兩中文的漢語拼音字母字頭“ZG”背面加兩組數(shù)字構(gòu)成：第一組數(shù)字代表屈服強度，第二組數(shù)字代表抗拉強度值?！菊n后小結(jié)】【作業(yè)布置】【作業(yè)布置】教學(xué)后記第四章鋼的熱解決§4－1熱解決的原理及分類§4－2鋼在加熱及冷卻時的組織轉(zhuǎn)變一教學(xué)內(nèi)容熱解決的原理、分類，鋼在加熱及冷卻時的組織轉(zhuǎn)變二教學(xué)規(guī)定掌握熱解決的原理、分類，理解鋼在溫度變化時的組織轉(zhuǎn)變?nèi)虒W(xué)重點本章的重點熱解決的原理、分類四教學(xué)難點鋼在加熱和冷卻時的組織轉(zhuǎn)變五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程。【新課內(nèi)容】§4－1熱解決的原理及分類現(xiàn)象：放在水中冷卻的一根鋼絲硬而脆，很容易折斷；放在空氣中冷卻的一根較軟、有較好的塑性，能夠卷成圓圈而不停裂。實驗闡明：即使鋼的成分相似，加熱的溫度也相似，但采用不同的冷卻辦法，卻得到了不同的力學(xué)性能。這重要是由于在不同冷卻速度的狀況下，鋼的內(nèi)部組織發(fā)生了不同的變化。熱解決的分類：§4－2鋼在加熱及冷卻時的組織轉(zhuǎn)變一、鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變1．鋼在加熱和冷卻時的相變溫度在加熱時鋼的轉(zhuǎn)變溫度要高于平衡狀態(tài)下的臨界點；在冷卻時要低于平衡狀態(tài)下的臨界點。加熱時的各臨界點：Ac1、Ac3和Accm冷卻時的各臨界點：Ar1、Ar3和Arcm2．奧氏體的形成鋼在加熱時的組織轉(zhuǎn)變，重要涉及奧氏體的形成和晶粒長大兩個過程。3．奧氏體晶粒的長大晶粒的長大是依靠較大晶粒兼并較小晶粒和晶界遷移的方式進行。二、鋼在冷卻時的組織轉(zhuǎn)變兩種冷卻方式：等溫解決、持續(xù)冷卻1．奧氏體的等溫轉(zhuǎn)變2．奧氏體的持續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變【課后小結(jié)】【作業(yè)布置】【作業(yè)布置】教學(xué)后記第四章鋼的熱解決§4－3熱解決的基本辦法一教學(xué)內(nèi)容熱解決的基本辦法，退火、正火、淬火和回火的原理和作用二教學(xué)規(guī)定掌握熱解決基本辦法的原理和作用，互相之間的區(qū)別與聯(lián)系三教學(xué)重點本章的重點熱解決的基本辦法四教學(xué)難點熱解決基本辦法之間的區(qū)別與聯(lián)系五教具準(zhǔn)備多媒體課件六參考資料《金屬材料與熱解決》第六版，全國中檔職業(yè)技術(shù)學(xué)校機械類通用教材七教學(xué)辦法講授與課堂演示、舉例相結(jié)合八學(xué)時安排學(xué)時九授課思路時間分配教學(xué)過程輔助手段及闡明一、組織教學(xué)：考勤、學(xué)習(xí)準(zhǔn)備等。二、引入課題：舉例引入新的課程?！拘抡n內(nèi)容】§4－3熱解決的基本辦法機械零件普通的加工工藝次序：作用：消除前一工序所造成的某些組織缺點及內(nèi)應(yīng)力，能夠改善材料的切削性能，為隨即的切削加工及熱解決（淬火—回火）做好組織準(zhǔn)備。一、退火與正火1．退火退火——將鋼加熱到合適溫度，保持一定時間，然后緩慢冷卻（普通隨爐冷卻）的熱解決工藝。退火目的：減少硬度，提高塑性，以利于切削加工和冷變形加工細化晶粒，均勻組織，為后續(xù)熱解決作好組織上的準(zhǔn)備消除殘存內(nèi)應(yīng)力，避免工件的變形與開裂慣用退火辦法：完全退火、球化退火、去應(yīng)力退火2．正火正火——將鋼加熱到Ａc3或Ａccm以上30～50℃，保溫合適的時間后，在空氣中冷卻的工藝辦法。亞共析鋼：正火目的是細化晶粒，均勻組織，提高機械性能。力學(xué)性能規(guī)定不高的普通構(gòu)造零件：正火可作為最后熱解決。低、中碳構(gòu)造鋼：調(diào)節(jié)硬度，改善切削加工性能。高碳過共析鋼：正火的目的是消除網(wǎng)狀滲碳體，有助于球化退火，為淬火做好組織準(zhǔn)備。二、淬火與回火1．鋼的淬火淬火——將鋼件加熱到Ac3或Ac1以上的合適溫度，經(jīng)保溫后快速冷卻（冷卻速度不不大于v臨），以獲得馬氏體或下貝氏體組織的熱解決工藝。目的：獲得馬氏體組織，提高鋼的強度、硬度和耐磨性。（1）淬火加熱溫度的選擇亞共析鋼：Ac3以上30～50℃（過）共析鋼：Ac1以上30～50℃（2）淬火冷卻介質(zhì)的選擇淬火的冷卻速度必須不不大于該鋼種的臨界冷卻速度。冷卻中要避免引發(fā)鋼件的變形和開裂。冷卻介質(zhì)對鋼的抱負淬火冷卻速度應(yīng)是“慢―快―慢”。（3）慣用的淬火辦法單液淬火法雙介質(zhì)淬火馬氏體分級淬火貝氏體等溫淬火（4）鋼的淬透性與淬硬性淬透性——規(guī)定條件下，鋼在淬火冷卻時獲得馬氏體組織深度的能力。取決于鋼的臨界冷卻速度，臨界冷卻速度越低，則鋼的淬透性越好。鋼的臨界冷卻速度又重要取決于其化學(xué)成分。淬硬性——鋼在抱