机械加工工艺教案课件下载

1、第二章第二章 金属的工艺性能金属的工艺性能金属的工艺性能金属的工艺性能金属的工艺性能金属的工艺性能金属的工艺性能金属的工艺性能: : :焊接性焊接性焊接性焊接性焊接性焊接性可锻性可锻性可锻性可锻性可锻性可锻性铸造性铸造性铸造性铸造性铸造性铸造性热处理性热处理性热处理性热处理性热处理性热处理性回到主页回到主页回到主页 金属材料在工艺过程中所具有和表现出金属材料在工艺过程中所具有和表现出金属材料在工艺过程中所具有和表现出金属材料在工艺过程中所具有和表现出金属材料在工艺过程中所具有和表现出金属材料在工艺过程中所具有和表现出来的性能。来的性能。来的性能。来的性能。来的性能。来的性能。主要包括主要包括主

2、要包括主要包括主要包括主要包括本页完本页完本页完下面以钢铁材料为主，说明其工艺性能！下面以钢铁材料为主，说明其工艺性能！下面以钢铁材料为主，说明其工艺性能！下面以钢铁材料为主，说明其工艺性能！下面以钢铁材料为主，说明其工艺性能！下面以钢铁材料为主，说明其工艺性能！第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节金属加热金属加热高频加热高频加热高频加热高频加热高频加热高频加热电阻加热电阻加热电阻加热电阻加热电阻加热电阻加热火焰加热火焰加热火焰加热火焰加热火焰加热火焰加热超声波加热超声波加热超声波加热超声波加热超声波加热超声波加热平衡加热平衡加热平衡加热平衡加热平衡加热平衡加热非平衡加热非平衡加热

3、非平衡加热非平衡加热非平衡加热非平衡加热本页完本页完本页完加热速度极慢加热速度极慢加热速度极慢加热速度极慢加热速度极慢加热速度极慢加热时间足够长加热时间足够长加热时间足够长加热时间足够长加热时间足够长加热时间足够长组织变化不受约束组织变化不受约束组织变化不受约束组织变化不受约束组织变化不受约束组织变化不受约束无氧化无氧化无氧化无氧化无氧化无氧化珠光体向奥氏体转化过程！珠光体向奥氏体转化过程！珠光体向奥氏体转化过程！珠光体向奥氏体转化过程！珠光体向奥氏体转化过程！珠光体向奥氏体转化过程！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第

4、一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完满足：满足：满足：几个条件条件几个条件条件几个条件条件详见下图！详见下图！详见下图！详见下图！详见下图！详见下图！奥奥奥奥奥奥氏氏氏氏氏氏体体体体体体形形形形形形成成成成成成过过过过过过程程程程程程第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完铁素体：碳溶解在铁素体：碳溶解在铁素体：碳溶解在-Fe-Fe-Fe中形成的固溶体中形成的固溶

5、体中形成的固溶体奥氏体：碳溶解在奥氏体：碳溶解在奥氏体：碳溶解在-Fe-Fe-Fe中形成的固溶体中形成的固溶体中形成的固溶体+ + + Fe3CFe3CFe3C参见参见参见参见参见参见 P8 P8 P8 图图图图图图 .11.2.11 1 1、F F F和和和和和和FeFeFe3 3 3C C C交界处首先形成奥氏体小晶核。交界处首先形成奥氏体小晶核。交界处首先形成奥氏体小晶核。交界处首先形成奥氏体小晶核。交界处首先形成奥氏体小晶核。交界处首先形成奥氏体小晶核。2 2 2、晶核逐渐长大。、晶核逐渐长大。、晶核逐渐长大。、晶核逐渐长大。、晶核逐渐长大。、晶核逐渐长大。3 3 3、

6、F F F首先转变成首先转变成首先转变成首先转变成首先转变成首先转变成A A A。4 4 4、FeFeFe3 3 3C C C随后也转变成随后也转变成随后也转变成随后也转变成随后也转变成随后也转变成A A A。5 5 5、残余、残余、残余、残余、残余、残余FeFeFe3 3 3C C C不断溶解，形成细小晶粒结构。不断溶解，形成细小晶粒结构。不断溶解，形成细小晶粒结构。不断溶解，形成细小晶粒结构。不断溶解，形成细小晶粒结构。不断溶解，形成细小晶粒结构。 加热时保温时间越长，加热时保温时间越长，加热时保温时间越长，加热时保温时间越长，加热时保温时间越长，加热时保温时间越长，A A A晶粒越大。晶

7、粒越大。晶粒越大。晶粒越大。晶粒越大。晶粒越大。晶粒越大，钢的力学性能越差。晶粒越大，钢的力学性能越差。晶粒越大，钢的力学性能越差。晶粒越大，钢的力学性能越差。晶粒越大，钢的力学性能越差。晶粒越大，钢的力学性能越差。第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完形成步骤：形成步骤：形成步骤：晶粒长大过程示意图晶粒长大过程示意图晶粒长大过程示意图晶粒长大过程示意图晶粒长大过程示意图晶粒长大过程示意图第二章第二章第二章第二章第二章第二章

8、金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完晶粒长大过程动画示意晶粒长大过程动画示意晶粒长大过程动画示意晶粒长大过程动画示意晶粒长大过程动画示意晶粒长大过程动画示意本质细晶粒钢本质细晶粒钢本质细晶粒钢本质细晶粒钢本质细晶粒钢本质细晶粒钢本质粗晶粒钢本质粗晶粒钢本质粗晶粒钢本质粗晶粒钢本质粗晶粒钢本质粗晶粒钢（含（含（含（含（含（含 AlAlAl、TiTiTi、WWW、V V V、MoMoMo等元素）等元素）等元素）等元素）等元素）等元素）（不含（不含（不含（不含（不

9、含（不含 AlAlAl、TiTiTi、WWW、V V V、MoMoMo等元素）等元素）等元素）等元素）等元素）等元素）本质细晶本质细晶本质细晶本质细晶本质细晶本质细晶粒钢特征：粒钢特征：粒钢特征：粒钢特征：粒钢特征：粒钢特征：930C930C930C以下一直保持细晶粒以下一直保持细晶粒以下一直保持细晶粒以下一直保持细晶粒以下一直保持细晶粒以下一直保持细晶粒用于制造重要的零部件用于制造重要的零部件用于制造重要的零部件用于制造重要的零部件用于制造重要的零部件用于制造重要的零部件第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第

10、一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完加热速度快加热速度快加热速度快加热速度快加热速度快加热速度快加热时间短加热时间短加热时间短加热时间短加热时间短加热时间短局部温度过高局部温度过高局部温度过高局部温度过高局部温度过高局部温度过高表层与心部温差大表层与心部温差大表层与心部温差大表层与心部温差大表层与心部温差大表层与心部温差大周围介质参与加热周围介质参与加热周围介质参与加热周围介质参与加热周围介质参与加热周围介质参与加热低碳钢焊缝温度分布及金属组织低碳钢焊缝温度分布及金属组织低碳钢焊缝温度分布及金属组织低碳钢焊缝温度分布及金属组织低碳钢焊缝温度分

11、布及金属组织低碳钢焊缝温度分布及金属组织详见下图！详见下图！详见下图！详见下图！详见下图！详见下图！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完满足：满足：满足：几个条件条件几个条件条件几个条件条件（教材（教材（教材P10P10P10图图图.21.2.2）低碳钢焊接时热影响区内的组织变化低碳钢焊接时热影响区内的组织变化低碳钢焊接时热影响区内的组织变化低碳钢焊接时热影响区内的组织变化低碳钢焊接时热影响区内的组织变化低

12、碳钢焊接时热影响区内的组织变化1 1 1 液态线温度；液态线温度；液态线温度；2 2 2 固态线温度；固态线温度；固态线温度；3 11003 11003 1100C C C4 GS(A4 GS(A4 GS(A3 3 3) ) )线温线温线温度度度5 727 5 727 5 727 C C C第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完 熔合区熔合区熔合区 过热区过热区过热区 正火区正火区正火区 部分相变区部分相变区部分相变区第二章

13、第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完金属结晶后形成柱状晶粒，容金属结晶后形成柱状晶粒，容金属结晶后形成柱状晶粒，容金属结晶后形成柱状晶粒，容金属结晶后形成柱状晶粒，容金属结晶后形成柱状晶粒，容易开裂并迅速扩展。易开裂并迅速扩展。易开裂并迅速扩展。易开裂并迅速扩展。易开裂并迅速扩展。易开裂并迅速扩展。 熔合区熔合区熔合区 过热区过热区过热区金属结晶后形成粗晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成粗晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成粗晶粒奥氏体组

14、织，金属结晶后形成粗晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成粗晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成粗晶粒奥氏体组织，该区组织塑性、韧性急剧下降。该区组织塑性、韧性急剧下降。该区组织塑性、韧性急剧下降。该区组织塑性、韧性急剧下降。该区组织塑性、韧性急剧下降。该区组织塑性、韧性急剧下降。 正火区正火区正火区金属结晶后形成细晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成细晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成细晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成细晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成细晶粒奥氏体组织，金属结晶后形成细晶粒奥氏体组织，该区组织力学性能好。该区组织力学性能好。该区组织力学性能好。该区组织力学性能好。该区组织力学性能好。该区组织力学性能好。

15、 部分相变区部分相变区部分相变区该区由铁素体和奥氏体组成，只该区由铁素体和奥氏体组成，只该区由铁素体和奥氏体组成，只该区由铁素体和奥氏体组成，只该区由铁素体和奥氏体组成，只该区由铁素体和奥氏体组成，只有铁素体发生相变，固称为部分有铁素体发生相变，固称为部分有铁素体发生相变，固称为部分有铁素体发生相变，固称为部分有铁素体发生相变，固称为部分有铁素体发生相变，固称为部分变相区。变相区。变相区。变相区。变相区。变相区。 第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加

16、热金属加热本页完本页完本页完金属在加热时会出现各种缺陷。常见缺陷有：金属在加热时会出现各种缺陷。常见缺陷有：金属在加热时会出现各种缺陷。常见缺陷有：金属在加热时会出现各种缺陷。常见缺陷有：金属在加热时会出现各种缺陷。常见缺陷有：金属在加热时会出现各种缺陷。常见缺陷有： 金属长时间高温（金属长时间高温（金属长时间高温（金属长时间高温（金属长时间高温（金属长时间高温（1100C1100C1100C）时，晶粒）时，晶粒）时，晶粒）时，晶粒）时，晶粒）时，晶粒会迅速长大并形成粗晶结构。此时钢会迅速长大并形成粗晶结构。此时钢会迅速长大并形成粗晶结构。此时钢会迅速长大并形成粗晶结构。此时钢会迅速长大并形成

17、粗晶结构。此时钢会迅速长大并形成粗晶结构。此时钢的力学性能明显下降。的力学性能明显下降。的力学性能明显下降。的力学性能明显下降。的力学性能明显下降。的力学性能明显下降。 第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完加热温度虽然尚未达到金属的熔点，加热温度虽然尚未达到金属的熔点，加热温度虽然尚未达到金属的熔点，加热温度虽然尚未达到金属的熔点，加热温度虽然尚未达到金属的熔点，加热温度虽然尚未达到金属的熔点，但金属内部却出现液态物质的现

18、象。但金属内部却出现液态物质的现象。但金属内部却出现液态物质的现象。但金属内部却出现液态物质的现象。但金属内部却出现液态物质的现象。但金属内部却出现液态物质的现象。原因：金属内部低熔点杂质所致原因：金属内部低熔点杂质所致原因：金属内部低熔点杂质所致原因：金属内部低熔点杂质所致原因：金属内部低熔点杂质所致原因：金属内部低熔点杂质所致钢中的钢中的钢中的钢中的钢中的钢中的FeFeFe在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的O O O2 2 2发生氧化反应，生成发生氧化反应，生成发生氧化反应，生成发

19、生氧化反应，生成发生氧化反应，生成发生氧化反应，生成FeFeFe3 3 3OO O4 4 4氧化皮。氧化皮。氧化皮。氧化皮。氧化皮。氧化皮。氧化危害：降低锻造模具的寿命氧化危害：降低锻造模具的寿命氧化危害：降低锻造模具的寿命氧化危害：降低锻造模具的寿命氧化危害：降低锻造模具的寿命氧化危害：降低锻造模具的寿命 加快切削刀具的磨损加快切削刀具的磨损加快切削刀具的磨损加快切削刀具的磨损加快切削刀具的磨损加快切削刀具的磨损 反应方程：反应方程：反应方程：反应方程：反应方程：反应方程： Fe+OFe+OFe+O2 2 2 FeFeFe3 3 3OO O4 4 4氧化皮。氧化皮。氧化皮。氧化皮。氧化皮。氧

20、化皮。第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完液态金属在空气中加热时，大量吸收液态金属在空气中加热时，大量吸收液态金属在空气中加热时，大量吸收液态金属在空气中加热时，大量吸收液态金属在空气中加热时，大量吸收液态金属在空气中加热时，大量吸收氢气、氮气的现象。氢气、氮气的现象。氢气、氮气的现象。氢气、氮气的现象。氢气、氮气的现象。氢气、氮气的现象。危害：出现氢脆现象危害：出现氢脆现象危害：出现氢脆现象危害：出现氢脆现象危害：出现氢

21、脆现象危害：出现氢脆现象 金属成分改变，塑性、韧性下降金属成分改变，塑性、韧性下降金属成分改变，塑性、韧性下降金属成分改变，塑性、韧性下降金属成分改变，塑性、韧性下降金属成分改变，塑性、韧性下降钢中的钢中的钢中的钢中的钢中的钢中的C C C在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的在高温状态容易和空气中的O O O2 2 2化学反应，生成化学反应，生成化学反应，生成化学反应，生成化学反应，生成化学反应，生成COCOCO现象。现象。现象。现象。现象。现象。 反应方程：反应方程：反应方程：反应方程：反应方程：反应方程：

22、C+OC+OC+O2 2 2 COCOCO危害：降低金属表层硬度危害：降低金属表层硬度危害：降低金属表层硬度危害：降低金属表层硬度危害：降低金属表层硬度危害：降低金属表层硬度 大大降低表层金属的耐磨性大大降低表层金属的耐磨性大大降低表层金属的耐磨性大大降低表层金属的耐磨性大大降低表层金属的耐磨性大大降低表层金属的耐磨性第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完固体金属在受热膨胀时，由于各部分固体金属在受热膨胀时，由于各部分固体金

23、属在受热膨胀时，由于各部分固体金属在受热膨胀时，由于各部分固体金属在受热膨胀时，由于各部分固体金属在受热膨胀时，由于各部分的尺寸不同导致金属的膨胀量不同，的尺寸不同导致金属的膨胀量不同，的尺寸不同导致金属的膨胀量不同，的尺寸不同导致金属的膨胀量不同，的尺寸不同导致金属的膨胀量不同，的尺寸不同导致金属的膨胀量不同，造成材料间彼此制约而引起内应力。造成材料间彼此制约而引起内应力。造成材料间彼此制约而引起内应力。造成材料间彼此制约而引起内应力。造成材料间彼此制约而引起内应力。造成材料间彼此制约而引起内应力。液态金属加热时，金属原子蒸发成气液态金属加热时，金属原子蒸发成气液态金属加热时，金属原子蒸发成

24、气液态金属加热时，金属原子蒸发成气液态金属加热时，金属原子蒸发成气液态金属加热时，金属原子蒸发成气体的现象。体的现象。体的现象。体的现象。体的现象。体的现象。危害：和吸气相同危害：和吸气相同危害：和吸气相同危害：和吸气相同危害：和吸气相同危害：和吸气相同 第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完非平衡加热应力的形成非平衡加热应力的形成非平衡加热应力的形成非平衡加热应力的形成非平衡加热应力的形成非平衡加热应力的形成d第二章第二章

25、第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第一节第一节第一节第一节第一节第一节金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热金属加热本页完本页完本页完平衡冷却平衡冷却平衡冷却平衡冷却平衡冷却平衡冷却非平衡冷却非平衡冷却非平衡冷却非平衡冷却非平衡冷却非平衡冷却 冷却速度缓慢冷却速度缓慢冷却速度缓慢冷却速度缓慢冷却速度缓慢冷却速度缓慢组织转变进行得非常充分组织转变进行得非常充分组织转变进行得非常充分组织转变进行得非常充分组织转变进行得非常充分组织转变进行得非常充分金属各部分之间没有温差金属各部分之间没有温差金属各部分之间没有温差金属各部分之间没有温差

26、金属各部分之间没有温差金属各部分之间没有温差第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完形式分形式分形式分形式分形式分形式分满足：满足：满足： （1 1 1） 液态金属转变为固态金属液态金属转变为固态金属液态金属转变为固态金属液态金属转变为固态金属液态金属转变为固态金属液态金属转变为固态金属 （2 2 2）固态金属的组织转变）固态金属的组织转变）固态金属的组织转变）固态金属的组织转变）固态金属的组织转变）固态金属的组织

27、转变凝固：凝固：凝固：凝固：凝固：凝固：液态物质转变为固态物质的现象液态物质转变为固态物质的现象液态物质转变为固态物质的现象液态物质转变为固态物质的现象液态物质转变为固态物质的现象液态物质转变为固态物质的现象结晶：结晶：结晶：结晶：结晶：结晶：凝固时获得晶体结构的过程凝固时获得晶体结构的过程凝固时获得晶体结构的过程凝固时获得晶体结构的过程凝固时获得晶体结构的过程凝固时获得晶体结构的过程第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本

28、页完本页完晶核的形成晶核的形成晶核的形成晶核的形成晶核的形成晶核的形成晶核的长大晶核的长大晶核的长大晶核的长大晶核的长大晶核的长大 关于结晶温度：关于结晶温度：关于结晶温度：关于结晶温度：关于结晶温度：关于结晶温度：2 2 2、一般金属在一个温度范围内进行、一般金属在一个温度范围内进行、一般金属在一个温度范围内进行、一般金属在一个温度范围内进行、一般金属在一个温度范围内进行、一般金属在一个温度范围内进行1 1 1、纯金属、共晶合金在恒温下进行、纯金属、共晶合金在恒温下进行、纯金属、共晶合金在恒温下进行、纯金属、共晶合金在恒温下进行、纯金属、共晶合金在恒温下进行、纯金属、共晶合金在恒温下进行第二

29、章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完 金属的结晶过程详见金属的结晶过程详见金属的结晶过程详见金属的结晶过程详见金属的结晶过程详见金属的结晶过程详见P12P12P12P12P12P12图图图图图图...44 4 4、晶核数目多而长大速度慢时，得到细晶粒结构的晶核数目多而长大速度慢时，得到细晶粒结构的晶核数目多而长大速度慢时，得到细晶粒结构的晶核数目多而长大速度慢时，

30、得到细晶粒结构的晶核数目多而长大速度慢时，得到细晶粒结构的晶核数目多而长大速度慢时，得到细晶粒结构的金属，其力学性能好；晶核数目少而长大速度慢时，金属，其力学性能好；晶核数目少而长大速度慢时，金属，其力学性能好；晶核数目少而长大速度慢时，金属，其力学性能好；晶核数目少而长大速度慢时，金属，其力学性能好；晶核数目少而长大速度慢时，金属，其力学性能好；晶核数目少而长大速度慢时，可得到细晶粒结构的金属。可得到细晶粒结构的金属。可得到细晶粒结构的金属。可得到细晶粒结构的金属。可得到细晶粒结构的金属。可得到细晶粒结构的金属。5 5 5、金属结晶的实质是原子重新排列的过程，从一金属结晶的实质是原子重新排列

31、的过程，从一金属结晶的实质是原子重新排列的过程，从一金属结晶的实质是原子重新排列的过程，从一金属结晶的实质是原子重新排列的过程，从一金属结晶的实质是原子重新排列的过程，从一种稳定状态向另一种稳定状态转变。种稳定状态向另一种稳定状态转变。种稳定状态向另一种稳定状态转变。种稳定状态向另一种稳定状态转变。种稳定状态向另一种稳定状态转变。种稳定状态向另一种稳定状态转变。3 3 3、全部结晶完成后，晶粒内的成分才是所选定合金的全部结晶完成后，晶粒内的成分才是所选定合金的全部结晶完成后，晶粒内的成分才是所选定合金的全部结晶完成后，晶粒内的成分才是所选定合金的全部结晶完成后，晶粒内的成分才是所选定合金的全部

32、结晶完成后，晶粒内的成分才是所选定合金的成分成分成分成分成分成分2 2 2、结晶过程中固体的含结晶过程中固体的含结晶过程中固体的含结晶过程中固体的含结晶过程中固体的含结晶过程中固体的含B B B量沿固态线变化；液体的含量沿固态线变化；液体的含量沿固态线变化；液体的含量沿固态线变化；液体的含量沿固态线变化；液体的含量沿固态线变化；液体的含B B B量沿液态线变化量沿液态线变化量沿液态线变化量沿液态线变化量沿液态线变化量沿液态线变化（详见（详见（详见（详见（详见（详见P12P12P12图图图图图图.51.2.5）。 1 1 1、在结晶过程中伴随着晶粒内部原子的扩散。在结晶过程中伴随

33、着晶粒内部原子的扩散。在结晶过程中伴随着晶粒内部原子的扩散。在结晶过程中伴随着晶粒内部原子的扩散。在结晶过程中伴随着晶粒内部原子的扩散。在结晶过程中伴随着晶粒内部原子的扩散。第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完注意：注意：注意：实际生产中金属的冷却基本都是非平衡冷却实际生产中金属的冷却基本都是非平衡冷却实际生产中金属的冷却基本都是非平衡冷却实际生产中金属的冷却基本都是非平衡冷却实际生产中金属的冷却基本都是非平衡

34、冷却实际生产中金属的冷却基本都是非平衡冷却 冷却速度较冷却速度较冷却速度较冷却速度较冷却速度较冷却速度较快快快快快快组织转变进行得组织转变进行得组织转变进行得组织转变进行得组织转变进行得组织转变进行得不不不不不不充分充分充分充分充分充分金属各部分之间金属各部分之间金属各部分之间金属各部分之间金属各部分之间金属各部分之间有有有有有有温差温差温差温差温差温差非平衡冷却对非平衡冷却对非平衡冷却对非平衡冷却对非平衡冷却对非平衡冷却对 结晶结晶结晶结晶结晶结晶 固态金属转变固态金属转变固态金属转变固态金属转变固态金属转变固态金属转变都有影响！都有影响！都有影响！都有影响！都有影响！都有影响！第二章第二章

35、第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完具有：具有：具有：具有：具有：具有：等特点等特点等特点等特点等特点等特点过冷：过冷：过冷：过冷：过冷：过冷：实际结晶温度低于理论结晶温度的现象实际结晶温度低于理论结晶温度的现象实际结晶温度低于理论结晶温度的现象实际结晶温度低于理论结晶温度的现象实际结晶温度低于理论结晶温度的现象实际结晶温度低于理论结晶温度的现象过冷度：过冷度：过冷度：过冷度：过冷度：过冷度：实际结晶温度与理论结晶温度的差

36、值实际结晶温度与理论结晶温度的差值实际结晶温度与理论结晶温度的差值实际结晶温度与理论结晶温度的差值实际结晶温度与理论结晶温度的差值实际结晶温度与理论结晶温度的差值过冷度越大过冷度越大过冷度越大过冷度越大过冷度越大过冷度越大 晶核数目越多晶核数目越多晶核数目越多晶核数目越多晶核数目越多晶核数目越多 结晶时间越短结晶时间越短结晶时间越短结晶时间越短结晶时间越短结晶时间越短晶粒越细小！晶粒越细小！晶粒越细小！晶粒越细小！晶粒越细小！晶粒越细小！偏析：偏析：偏析：偏析：偏析：偏析：金属整体或晶粒内部化学成分不均匀的现象金属整体或晶粒内部化学成分不均匀的现象金属整体或晶粒内部化学成分不均匀的现象金属整体

37、或晶粒内部化学成分不均匀的现象金属整体或晶粒内部化学成分不均匀的现象金属整体或晶粒内部化学成分不均匀的现象原因：冷却速度过快，晶体内原因：冷却速度过快，晶体内原因：冷却速度过快，晶体内原因：冷却速度过快，晶体内原因：冷却速度过快，晶体内原因：冷却速度过快，晶体内原子扩散运动不能充分进行。原子扩散运动不能充分进行。原子扩散运动不能充分进行。原子扩散运动不能充分进行。原子扩散运动不能充分进行。原子扩散运动不能充分进行。第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷

38、却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完1. 1. 1. 对结晶的影响对结晶的影响对结晶的影响晶粒不均匀：晶粒不均匀：晶粒不均匀：晶粒不均匀：晶粒不均匀：晶粒不均匀：在同一金属整体内部晶粒在同一金属整体内部晶粒在同一金属整体内部晶粒在同一金属整体内部晶粒在同一金属整体内部晶粒在同一金属整体内部晶粒 大小不均匀的大小不均匀的大小不均匀的大小不均匀的大小不均匀的大小不均匀的 现象。现象。现象。现象。现象。现象。金属结晶时，若各点的冷却速度不同，则结晶后晶粒的大小不同金属结晶时，若各点的冷却速度不同，则结晶后晶粒的大小不同金属结晶时，若各点的冷却速度不同，则结晶后晶粒的大小不同金属结晶时，若各点的冷

39、却速度不同，则结晶后晶粒的大小不同金属结晶时，若各点的冷却速度不同，则结晶后晶粒的大小不同金属结晶时，若各点的冷却速度不同，则结晶后晶粒的大小不同1 1 1、细晶粒区、细晶粒区、细晶粒区、细晶粒区、细晶粒区、细晶粒区2 2 2、柱状晶粒区、柱状晶粒区、柱状晶粒区、柱状晶粒区、柱状晶粒区、柱状晶粒区3 3 3、等轴状晶粒区、等轴状晶粒区、等轴状晶粒区、等轴状晶粒区、等轴状晶粒区、等轴状晶粒区第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页

40、完本页完本页完柱状晶粒区：柱状晶粒区：柱状晶粒区：柱状晶粒区：柱状晶粒区：柱状晶粒区：模具吸热后，过冷度减少，晶粒变大模具吸热后，过冷度减少，晶粒变大模具吸热后，过冷度减少，晶粒变大模具吸热后，过冷度减少，晶粒变大模具吸热后，过冷度减少，晶粒变大模具吸热后，过冷度减少，晶粒变大等轴状晶粒区：等轴状晶粒区：等轴状晶粒区：等轴状晶粒区：等轴状晶粒区：等轴状晶粒区：有较多分布均匀的杂质，晶粒较小有较多分布均匀的杂质，晶粒较小有较多分布均匀的杂质，晶粒较小有较多分布均匀的杂质，晶粒较小有较多分布均匀的杂质，晶粒较小有较多分布均匀的杂质，晶粒较小晶粒大而致密，并有方向性！晶粒大而致密，并有方向性！晶粒大

41、而致密，并有方向性！晶粒大而致密，并有方向性！晶粒大而致密，并有方向性！晶粒大而致密，并有方向性！晶粒小无方向性，但易产生缺陷！晶粒小无方向性，但易产生缺陷！晶粒小无方向性，但易产生缺陷！晶粒小无方向性，但易产生缺陷！晶粒小无方向性，但易产生缺陷！晶粒小无方向性，但易产生缺陷！细晶粒区：细晶粒区：细晶粒区：细晶粒区：细晶粒区：细晶粒区：低温模具表面造成强烈的过冷，形成细晶层低温模具表面造成强烈的过冷，形成细晶层低温模具表面造成强烈的过冷，形成细晶层低温模具表面造成强烈的过冷，形成细晶层低温模具表面造成强烈的过冷，形成细晶层低温模具表面造成强烈的过冷，形成细晶层该区力学性能好！该区力学性能好！该

42、区力学性能好！该区力学性能好！该区力学性能好！该区力学性能好！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完缩缩缩缩缩缩 孔孔孔孔孔孔 及及及及及及 缩缩缩缩缩缩 松松松松松松 的的的的的的 形形形形形形 成成成成成成缩孔及缩松：缩孔及缩松：缩孔及缩松：缩孔及缩松：缩孔及缩松：缩孔及缩松：液态金属在冷却收缩过程中得不到液态金属在冷却收缩过程中得不到液态金属在冷却收缩过程中得不到液态金属在冷却收缩过程中得不到液态金属在冷却

43、收缩过程中得不到液态金属在冷却收缩过程中得不到 充分补充而形成孔洞的现象。充分补充而形成孔洞的现象。充分补充而形成孔洞的现象。充分补充而形成孔洞的现象。充分补充而形成孔洞的现象。充分补充而形成孔洞的现象。 金属按一定次序结晶金属按一定次序结晶金属按一定次序结晶金属按一定次序结晶金属按一定次序结晶金属按一定次序结晶（顺序凝固）（顺序凝固）（顺序凝固）（顺序凝固）（顺序凝固）（顺序凝固）易形成易形成易形成易形成易形成易形成缩孔缩孔缩孔缩孔缩孔缩孔！ 金属在大范围内结晶金属在大范围内结晶金属在大范围内结晶金属在大范围内结晶金属在大范围内结晶金属在大范围内结晶（同时凝固）（同时凝固）（同时凝固）（同时

44、凝固）（同时凝固）（同时凝固）易形成易形成易形成易形成易形成易形成缩松缩松缩松缩松缩松缩松！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完实现顺序凝固的方法：实现顺序凝固的方法：实现顺序凝固的方法：实现顺序凝固的方法：实现顺序凝固的方法：实现顺序凝固的方法： 安放冒口、冷铁！安放冒口、冷铁！安放冒口、冷铁！安放冒口、冷铁！安放冒口、冷铁！安放冒口、冷铁！（1 1 1）过冷奥氏体的转变）过冷奥氏体的转变）过冷奥氏体的转变）

45、过冷奥氏体的转变）过冷奥氏体的转变）过冷奥氏体的转变钢高温固体内部组织为：钢高温固体内部组织为：钢高温固体内部组织为：钢高温固体内部组织为：钢高温固体内部组织为：钢高温固体内部组织为：奥氏体奥氏体奥氏体奥氏体奥氏体奥氏体第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完2. 2. 2. 对固体金属的影响对固体金属的影响对固体金属的影响冷却方式冷却方式冷却方式冷却方式冷却方式冷却方式等温冷却等温冷却等温冷却等温冷却等温冷却等温

46、冷却连续冷却连续冷却连续冷却连续冷却连续冷却连续冷却连续冷却：连续冷却：连续冷却：连续冷却：连续冷却：连续冷却：奥氏体钢在温度连续下降的奥氏体钢在温度连续下降的奥氏体钢在温度连续下降的奥氏体钢在温度连续下降的奥氏体钢在温度连续下降的奥氏体钢在温度连续下降的 过程中发生组织转变。过程中发生组织转变。过程中发生组织转变。过程中发生组织转变。过程中发生组织转变。过程中发生组织转变。 示意图示意图示意图示意图示意图示意图t t t时间时间时间时间时间时间T(T(T(温度）温度）温度）温度）温度）温度）临界温度临界温度临界温度临界温度临界温度临界温度应用：应用：应用：应用：应用：应用：生产中的热处理工艺

47、生产中的热处理工艺生产中的热处理工艺生产中的热处理工艺生产中的热处理工艺生产中的热处理工艺 （冷却介质：水、油、空气）（冷却介质：水、油、空气）（冷却介质：水、油、空气）（冷却介质：水、油、空气）（冷却介质：水、油、空气）（冷却介质：水、油、空气） 热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详见右图！见右图！见右图！见右图！见右图！见右图！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本

48、页完本页完本页完1 1 1、快速冷却到临界温度以下、快速冷却到临界温度以下、快速冷却到临界温度以下、快速冷却到临界温度以下、快速冷却到临界温度以下、快速冷却到临界温度以下 成为过冷奥氏体成为过冷奥氏体成为过冷奥氏体成为过冷奥氏体成为过冷奥氏体成为过冷奥氏体2 2 2、保温，使过冷奥氏体发生等温转变、保温，使过冷奥氏体发生等温转变、保温，使过冷奥氏体发生等温转变、保温，使过冷奥氏体发生等温转变、保温，使过冷奥氏体发生等温转变、保温，使过冷奥氏体发生等温转变 3 3 3、转变完成后再冷却到室温转变完成后再冷却到室温转变完成后再冷却到室温转变完成后再冷却到室温转变完成后再冷却到室温转变完成后再冷却到

49、室温t t t T T T临界温度临界温度临界温度临界温度临界温度临界温度保温保温保温保温保温保温 热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详热处理工艺曲线详见左图！见左图！见左图！见左图！见左图！见左图！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完2 2 2、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥

50、氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变开始开始开始开始开始开始时间。时间。时间。时间。时间。时间。3 3 3、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变、测出过冷奥氏体在恒温下转变终了终了终了终了终了终了时间时间时间时间时间时间步骤：步骤：步骤：步骤：步骤：步骤：1 1 1、对共析钢进行一系列不同过冷度的等温对共析钢进行一系列不同过冷度的等温对共析钢进行一系列不同过冷度的等温对共析钢进行一系列不同过冷度的等温对共析钢进行一系列不同过冷度的等温对共析钢进行一系列不同过冷度的等温 对对对对对对共析

51、钢共析钢共析钢共析钢共析钢共析钢进行等温冷却测定，可获得过冷奥氏进行等温冷却测定，可获得过冷奥氏进行等温冷却测定，可获得过冷奥氏进行等温冷却测定，可获得过冷奥氏进行等温冷却测定，可获得过冷奥氏进行等温冷却测定，可获得过冷奥氏体等温转变曲线（也称体等温转变曲线（也称体等温转变曲线（也称体等温转变曲线（也称体等温转变曲线（也称体等温转变曲线（也称C C C曲线）。曲线）。曲线）。曲线）。曲线）。曲线）。 4 4 4、在温度、在温度、在温度、在温度、在温度、在温度 时间坐标中把开始时间、时间坐标中把开始时间、时间坐标中把开始时间、时间坐标中把开始时间、时间坐标中把开始时间、时间坐标中把开始时间、完成

52、上述步骤后，即可画出完成上述步骤后，即可画出完成上述步骤后，即可画出完成上述步骤后，即可画出完成上述步骤后，即可画出完成上述步骤后，即可画出图图图图图图.91.2.9所示共析钢所示共析钢所示共析钢所示共析钢所示共析钢所示共析钢C C C曲线！曲线！曲线！曲线！曲线！曲线！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完 冷却冷却冷却冷却冷却冷却 实验，实验，实验，实验，实验，实验， 如：如：如：如：如：如：

53、700700700、650650650、600600600、550550550度等。度等。度等。度等。度等。度等。终了时间终了时间终了时间终了时间终了时间终了时间 分别连接起来。分别连接起来。分别连接起来。分别连接起来。分别连接起来。分别连接起来。共共共共共共析析析析析析钢钢钢钢钢钢C C C曲曲曲曲曲曲线线线线线线APSBMAAAABMMA1TAA上下sf-1000100200300400500600700800温度/时间/sP转变范围B转变范围M转变范围C第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二

54、节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完 珠光体型转变珠光体型转变珠光体型转变珠光体型转变珠光体型转变珠光体型转变 马氏体型转变马氏体型转变马氏体型转变马氏体型转变马氏体型转变马氏体型转变珠光体珠光体珠光体珠光体珠光体珠光体P P P：高温、层片较粗大（珠光体）高温、层片较粗大（珠光体）高温、层片较粗大（珠光体）高温、层片较粗大（珠光体）高温、层片较粗大（珠光体）高温、层片较粗大（珠光体）索氏体索氏体索氏体索氏体索氏体索氏体S S S：中温、层片较细（细珠光体）中温、层片较细（细珠光体）中温、层片较细（细珠光体）中温、层片较细（细珠光体）中温、层片

55、较细（细珠光体）中温、层片较细（细珠光体）贝氏体型转变贝氏体型转变贝氏体型转变贝氏体型转变贝氏体型转变贝氏体型转变层氏体层氏体层氏体层氏体层氏体层氏体T T T：低温、层片最细（极细珠光体）低温、层片最细（极细珠光体）低温、层片最细（极细珠光体）低温、层片最细（极细珠光体）低温、层片最细（极细珠光体）低温、层片最细（极细珠光体）层片越薄，硬度越高！层片越薄，硬度越高！层片越薄，硬度越高！层片越薄，硬度越高！层片越薄，硬度越高！层片越薄，硬度越高！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的

56、冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完 珠光体型组织金相照片珠光体型组织金相照片珠光体型组织金相照片珠光体型组织金相照片珠光体型组织金相照片珠光体型组织金相照片上贝氏体上贝氏体上贝氏体上贝氏体上贝氏体上贝氏体B B B上：上：上：上：上：上：羽毛状高温产物羽毛状高温产物羽毛状高温产物羽毛状高温产物羽毛状高温产物羽毛状高温产物下贝氏体下贝氏体下贝氏体下贝氏体下贝氏体下贝氏体B B B下：下：下：下：下：下：低温竹叶状低温产物低温竹叶状低温产物低温竹叶状低温产物低温竹叶状低温产物低温竹叶状低温产物低温竹叶状低温产物贝氏体型产物比珠光体型硬度高！贝氏体型产物比珠光体

57、型硬度高！贝氏体型产物比珠光体型硬度高！贝氏体型产物比珠光体型硬度高！贝氏体型产物比珠光体型硬度高！贝氏体型产物比珠光体型硬度高！碳溶解在碳溶解在碳溶解在碳溶解在碳溶解在碳溶解在-Fe-Fe-Fe中的过饱和固溶体中的过饱和固溶体中的过饱和固溶体具有针状结构具有针状结构具有针状结构具有针状结构具有针状结构具有针状结构 硬度高！硬度高！硬度高！硬度高！硬度高！硬度高！塑性、韧性几乎为零！塑性、韧性几乎为零！塑性、韧性几乎为零！塑性、韧性几乎为零！塑性、韧性几乎为零！塑性、韧性几乎为零！第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节

58、第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完0100200300400500600700800温度/C时间/sAMsv1234k1vvvvC C C曲线在连续冷却中的应用曲线在连续冷却中的应用曲线在连续冷却中的应用曲线在连续冷却中的应用曲线在连续冷却中的应用曲线在连续冷却中的应用V V V1 1 1缓慢的随炉冷却缓慢的随炉冷却缓慢的随炉冷却缓慢的随炉冷却缓慢的随炉冷却缓慢的随炉冷却V V V2 2 2 静止空气中冷却静止空气中冷却静止空气中冷却静止空气中冷却静止空气中冷却静止空气中冷却V V V3 3 3 油中冷却油中冷却油中冷却

59、油中冷却油中冷却油中冷却V V V4 4 4 水中快速冷却水中快速冷却水中快速冷却水中快速冷却水中快速冷却水中快速冷却V V Vk k k 临界冷却速度临界冷却速度临界冷却速度临界冷却速度临界冷却速度临界冷却速度第二章第二章第二章第二章第二章第二章金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能金属工艺性能第二节第二节第二节第二节第二节第二节金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却金属的冷却本页完本页完本页完例：例：例：例：例：例：激光淬火！激光淬火！激光淬火！激光淬火！激光淬火！激光淬火！几何意义：几何意义：几何意义：几何意义：几何意义：几何意义： 1 1 1、V V

60、Vk k k斜率大小表示钢获得马氏体的难易程度斜率大小表示钢获得马氏体的难易程度斜率大小表示钢获得马氏体的难易程度斜率大小表示钢获得马氏体的难易程度斜率大小表示钢获得马氏体的难易程度斜率大小表示钢获得马氏体的难易程度 2 2 2、C C C曲线越向右，越易获得马氏体曲线越向右，越易获得马氏体曲线越向右，越易获得马氏体曲线越向右，越易获得马氏体曲线越向右，越易获得马氏体曲线越向右，越易获得马氏体C C C曲线越向左，越不易获得马氏体曲线越向左，越不易获得马氏体曲线越向左，越不易获得马氏体曲线越向左，越不易获得马氏体曲线越向左，越不易获得马氏体曲线越向左，越不易获得马氏体3 3 3、钢的成分不同、