金屬學(xué)與熱處理講稿

金屬學(xué)與熱處理講稿金屬學(xué)與熱處理

針對(duì)復(fù)習(xí)的幾點(diǎn)寄語(yǔ)：熱處理中出現(xiàn)的組織種類很多，光記住組織的名稱是不夠的，要理解組織的形成過(guò)程，形態(tài)，成分，分類以及不同組織間的關(guān)系。復(fù)習(xí)中可能遇到同一牌號(hào)屬于不同的鋼，這就要求我們要靈活運(yùn)用，根據(jù)它的使用性能來(lái)制定不同的熱處理工藝。復(fù)習(xí)中要多整理，例如各類鋼中的典型鋼號(hào)，合金元素成分，含量，元素作用，熱處理工藝方式及參數(shù)，鋼的用途等等。要多總結(jié)和分析，學(xué)會(huì)對(duì)不同鋼號(hào)之間作比較。就考研復(fù)試而言，復(fù)習(xí)的時(shí)間有限，所以說(shuō)沒(méi)有必要逐字逐句的去啃書本，要抓典型，抓重點(diǎn)。第2頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天包括金屬材料合金化原理和金屬材料熱處理兩部分。參考書目：宋維錫主編的《金屬學(xué)》9-18章或者吳承建主編的《金屬材料學(xué)》1-8章，內(nèi)容上是一樣的?？荚嚪秶?頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第9章.鐵碳相圖和鐵碳合金緩冷后的組織1.鐵碳相圖（各點(diǎn)溫度及成分，臨界相變溫度（包括平衡態(tài)和非平衡態(tài)），等溫轉(zhuǎn)變。2.按含碳量分類，不同鐵碳合金緩冷時(shí)的組織轉(zhuǎn)變過(guò)程和室溫組織。注：本章屬于基礎(chǔ)性的章節(jié)，需要熟練掌握。第4頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第5頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第10章.碳鋼1.幾個(gè)概念碳鋼；鑄鐵；沸騰鋼；鎮(zhèn)靜鋼；半鎮(zhèn)靜鋼；冷裂；偏析；夾雜物（包括分類）；帶狀組織（包括成因）；魏氏組織；反常組織；網(wǎng)狀碳化物?！?.三種鋼錠的宏觀組織;鋼熱形變后的組織和性能；鋼冷變形后的組織和性能（尚未考過(guò)，簡(jiǎn)答題的可能性比較?。?.合金元素對(duì)對(duì)碳鋼組織和性能的影響。第6頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第11章.鑄鐵1.鑄鐵分類（組織，性能，制備工藝，常見(jiàn)牌號(hào)的比較）?！熖紡?fù)線相圖（了解）。2.石墨化（過(guò)程）※3.影響鑄鐵組織的因素。4.變質(zhì)（孕育）處理；球化處理?！?頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天12-1概述掌握熱處理定義，目的，工藝要素。熱處理分類：第12章.鋼的熱處理原理和工藝第8頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天

12-2鋼加熱時(shí)的組織轉(zhuǎn)變（包括保溫）（一）奧氏體的形成過(guò)程1.四個(gè)階段形核；長(zhǎng)大；殘余滲碳體的溶解；奧氏體的均勻化

※2.奧氏體等溫形成的動(dòng)力學(xué)3.奧氏體的晶粒大小及影響因素掌握晶粒大小的表示方法及三種晶粒度的概念※4.成分對(duì)晶粒長(zhǎng)大的影響（包括碳和合金元素）第9頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天12-3.過(guò)冷奧氏體的轉(zhuǎn)變圖1過(guò)冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變的熱力學(xué)曲線：TTT曲線（C曲線）P325C曲線的轉(zhuǎn)變區(qū):包括溫度區(qū)間和轉(zhuǎn)變的組織

※影響C曲線的因素P3262過(guò)冷奧氏體的連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線：CCT曲線P327

讀圖；影響CCT曲線的因素※3C曲線與CCT曲線的區(qū)分：曲線的建立；組成；用途。第10頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天涉及C曲線的題目出現(xiàn)過(guò)的題型如下：（2011年某簡(jiǎn)答題）分析：本題為c曲線與熱處理工藝的結(jié)合，題中問(wèn)如何獲取這三種組織球化組織的獲取比較簡(jiǎn)單（淬火+650℃-A1溫度回火）。對(duì)于片狀組織來(lái)說(shuō)，首先，思考什么組織是片狀的？可能是P，M，為什么有粗細(xì)，熱處理工藝影響的，粗的片狀可能是由于奧氏體化溫度過(guò)高，導(dǎo)致過(guò)熱，造成母相的晶粒長(zhǎng)大。那么這道題基本就解決了。第11頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天12-4珠光體轉(zhuǎn)變1.P,S,T之間的比較2.片狀珠光體和粒狀珠光體的比較（形成過(guò)程和形態(tài)角度）12-5馬氏體轉(zhuǎn)變

※1.馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)2.馬氏體的組織形狀（片狀，板條等）※3.馬氏體的性能及相關(guān)的影響因素4.馬氏體轉(zhuǎn)變的特點(diǎn)（包括切變共格性相變，關(guān)系現(xiàn)象等）12-6貝氏體的轉(zhuǎn)變1.貝氏體組織形態(tài)及分類2.貝氏體的形成過(guò)程3.貝氏體的性能※B上與B下的比較（包括形態(tài)，慣習(xí)面，取向關(guān)系，性能等）※第12頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天12-7鋼的退火和正火

1.退火定義，目的，分類，特點(diǎn)（組織），工藝制度的選擇與制定原則，應(yīng)用范圍※2.正火定義，目的，分類，特點(diǎn)，工藝曲線，工藝制度的選擇與制定，應(yīng)用范圍。3.退火和正火的比較。鋼的熱處理第13頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天12-8鋼的淬火和回火

1.淬火定義，目的，分類，特點(diǎn)（組織）。※淬火工藝的選取與制定原則，淬火介質(zhì)的選取。※區(qū)分鋼的淬透性（測(cè)定和表示方法）及淬硬性。2.回火定義，目的，組織轉(zhuǎn)變過(guò)程，分類，特點(diǎn)（組織），回火脆性（分類，成因，防治措施）?！鼗鸸に嚨倪x取與制定。第14頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天涉及熱處理工藝的考題解析：本題是2013年的復(fù)試題目，給出的是40Cr鋼，在表面及中心硬度接近的情況下，比較三種熱處理工藝下的綜合力學(xué)性能。比較工藝1和工藝2，區(qū)別在于淬火介質(zhì)，工藝一，調(diào)質(zhì)處理后得到S回，而工藝2淬火后得到M和少量T和Ar，高溫回火后得到S回和少量T（也可能有B上），S回為細(xì)粒狀滲碳體和等軸狀鐵素體構(gòu)成的復(fù)相組織，具有強(qiáng)度、韌性和塑性較好的綜合力學(xué)性能。存在少量細(xì)板條狀的T（以及羽毛狀的B上）時(shí)，由于不同兩相之間形狀和性能的差異，綜合力學(xué)性能不如單相S回。工藝3為正火處理，得到的是S西片層狀組織，綜合力學(xué)性能上不如粒狀組織的S回。第15頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天12-9形變熱處理概念：形變熱處理；控軋控冷低溫性變熱處理，高溫形變熱處理(概念，適用范圍，工藝過(guò)程強(qiáng)化原因）12-10鋼的感應(yīng)加熱表面淬火感應(yīng)加熱的目的，基本原理（集膚效應(yīng)），特點(diǎn)，分類。12-11鋼的化學(xué)熱處理概念：鋼的化學(xué)熱處理；滲碳；滲氮工藝。滲碳和滲氮的目的，組織（由外向里），分類，工藝制定，特點(diǎn)。第16頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第13章.合金鋼總論（合金化原理）※13-1合金元素在鋼中的作用

一.非碳化物形成元素；碳（氮）化物形成元素（強(qiáng)中弱）；合金滲碳體（概念）；擴(kuò)大γ（α）相的元素；縮小γ（α）相區(qū)的元素。二對(duì)鋼中固態(tài)相變及組織的影響（包括奧氏體化，過(guò)冷奧氏體轉(zhuǎn)變，馬氏體型相變等過(guò)程）。13-2.鋼的分類及牌號(hào)鋼的分類，用途，鋼（碳鋼及合金鋼）的牌號(hào)（P301-302，P380-381，對(duì)比記憶※第17頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第14章.結(jié)構(gòu)鋼（一）機(jī)器結(jié)構(gòu)鋼1.機(jī)器結(jié)構(gòu)鋼工作條件，性能要求，淬透性等。（了解）2.強(qiáng)韌鋼（包括調(diào)質(zhì)鋼，低碳馬氏體鋼），滲碳鋼，彈簧鋼等。要求：典型鋼號(hào)，合金元素含量及作用，熱處理方式，用途等?！?8頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天（二）超強(qiáng)韌鋼一、超強(qiáng)韌鋼及類型1.概念：P3882.種類：低合金、高合金（特殊記憶一下高合金超強(qiáng)韌鋼中的馬氏體時(shí)效鋼）

馬氏體時(shí)效鋼1.概念：P3912.特點(diǎn)；熱處理方式（固溶+時(shí)效）；典型鋼號(hào)。第19頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天（三）工程結(jié)構(gòu)鋼一、合金化1.工程結(jié)構(gòu)鋼的分類（及典型鋼號(hào)）※2.合金元素對(duì)強(qiáng)度的影響（作用）※3.低溫韌性的評(píng)價(jià)；影響因素。4.工程結(jié)構(gòu)鋼的控軋控冷工藝目的，基本思路P3965.雙相鋼的組織特點(diǎn)；熱處理工藝?！?0頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第15章.軸承鋼1.工作條件及對(duì)性能的要求2.合金化原理（合金元素作用）※3.軸承鋼中的非金屬夾雜物種類及控制方法（了解）4.軸承鋼的碳化物（包括液析碳化物，帶狀碳化物，網(wǎng)狀碳化物的形態(tài)，成因和消除手段；粒狀碳化物獲取工藝）5.軸承鋼的成品熱處理※以GCr15為例：熱處理目的，工藝制定，各階段熱處理獲得的組織。第21頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第16章.工具鋼16-1鋼種：碳工鋼、低合金工具鋼T8-T13（<200℃）9CrSi、9Mn2V、CrWMn(<250℃)合金元素含量及作用；熱處理工藝。16-2高速鋼※※※特點(diǎn)；典型鋼號(hào)（W18Cr4V，W6Mo5Cr4V2）；合金元素含量及作用；合金相；高速鋼鑄態(tài)組織；改善碳化物不均勻的方法；熱處理工藝選取和制定；組織；用途第22頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天16-3.模具用鋼冷作模具鋼；熱作模具鋼（常見(jiàn)種類；合金元素；熱處理工藝，組織）16-4.高錳鋼※高錳鋼特點(diǎn)（包括成分和性能，熱處理方式，目的，用途）水韌處理（概念）第23頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第17章.耐蝕鋼（不銹鋼）17-1金屬材料的耐蝕性※※1.腐蝕的基本類型（發(fā)生條件；腐蝕機(jī)理；防治手段）2.提高耐蝕性途徑。P4213.合金元素及工作介質(zhì)對(duì)鋼耐蝕性能的影響。（了解）17-2不銹耐酸鋼馬氏體不銹鋼；鐵素體不銹鋼；奧氏體不銹鋼；沉淀硬化型不銹鋼等。常見(jiàn)牌號(hào)；組織特點(diǎn)；合金元素作用；性能；用途；熱處理方式；脆性（包括低溫脆性，475℃脆性，σ脆性。（三）耐熱合金（略）第24頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天第18章.耐熱鋼和耐熱合金（一）金屬材料的蠕變特性及高溫疲勞性能1.蠕變（概念）；蠕變曲線。2.高溫強(qiáng)度指標(biāo)；抗氧化性能（主要是合金元素的影響）。（二）耐熱鋼和耐熱合金的類型典型牌號(hào)，合金化原理，合金相作用，熱處理工藝制度。注：針對(duì)耐熱鋼與耐蝕鋼有很大的相似性，兩章可以進(jìn)行對(duì)比復(fù)習(xí)。第25頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天答題過(guò)程中的幾點(diǎn)建議1.名詞解釋部分，按分答題，超過(guò)3分的題目可以適當(dāng)補(bǔ)充相關(guān)內(nèi)容。2.對(duì)于任意給定的某種鋼熱處理工藝：包括溫度制度和工藝曲線，答題時(shí)最好一并給出。3.對(duì)于給定用途選擇合適鋼種牌號(hào)，以及對(duì)同一牌號(hào)的鋼進(jìn)行多種熱處理工藝的比較的題目，答題時(shí)，要逐個(gè)分析，并把結(jié)論性的話放在結(jié)尾。4.對(duì)于答案有多種可能性的題目，要把可能的情況一一列舉出來(lái)。第26頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天亞共析鋼C曲線過(guò)共析鋼C曲線第27頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天高碳馬氏體的組織形態(tài)X400低碳馬氏體的組織形態(tài)X100上貝氏體光學(xué)顯微照片500倍下貝氏體光學(xué)顯微照片500倍第28頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天典型高速鋼熱處理工藝曲線第29頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天復(fù)試總流程

1、報(bào)到及資格審查，憑：①身份證或者軍官證(有效期內(nèi))②碩士研究生入學(xué)考試準(zhǔn)考證；（若準(zhǔn)考證丟失，必須有復(fù)試通知書）③復(fù)試通知書（考生網(wǎng)上查分系統(tǒng)自行下載打?。?；④本科畢業(yè)證書原件及復(fù)印件（應(yīng)屆本科畢業(yè)生攜帶學(xué)生證原件）；⑤大學(xué)期間成績(jī)單（須加蓋學(xué)校教務(wù)處公章或檔案托管人事單位公章）；⑥有獲獎(jiǎng)證書、科研成果的考生提供證書原件及復(fù)印件一份；（注：④－⑥項(xiàng)材料復(fù)試時(shí)交學(xué)院資格審查小組查驗(yàn)后裝入個(gè)人報(bào)名資料袋）第30頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天2、交復(fù)試費(fèi)用(2013年為100元/人)3、領(lǐng)取調(diào)檔函和政審表（錄取后由考生本人交各單位，本校生不調(diào)檔但需要政審）4、普碩和專業(yè)學(xué)位碩士確認(rèn)一.二.三志愿指導(dǎo)教師、面試組及復(fù)試筆試科目，并同時(shí)領(lǐng)取碩士入學(xué)考試復(fù)試表和外語(yǔ)復(fù)試表。提示：將個(gè)人信息填寫完整后復(fù)試面試時(shí)交與面試組負(fù)責(zé)教師。5、引導(dǎo)分流，現(xiàn)場(chǎng)解答6、復(fù)試不明事宜咨詢7、查看筆試、面試時(shí)間和地點(diǎn)（見(jiàn)材料學(xué)院研究生教學(xué)櫥窗。各組時(shí)間不盡相同，請(qǐng)按要求按時(shí)面試）第31頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天8、復(fù)試筆試（專業(yè)課）請(qǐng)復(fù)試考生憑復(fù)試通知書、身份證到自己筆試的教室進(jìn)行筆試，請(qǐng)務(wù)必提前15分鐘到考場(chǎng)，以免延誤考試9、普碩和專業(yè)學(xué)位碩士面試（外語(yǔ)聽(tīng)力、口語(yǔ)測(cè)試和綜合面試）請(qǐng)復(fù)試考生憑復(fù)試通知書、身份證以及碩士入學(xué)考試復(fù)試表（表頭需提前填寫完全）到自己面試的小組（網(wǎng)報(bào)第一志愿導(dǎo)師所在組）進(jìn)行面試。10、體檢：第32頁(yè),共33頁(yè)，2024年2月25日，星期天