机械制造工程第三章节

第三章钢的热处理及金属的表面处理教学目的与要求：1.了解热处理的基本原理。2.掌握常用热处理的主要工艺过程、作用与应用。3.了解机械零件常用的表面防护方法。教学内容：1.钢的热处理的基本原理。2.钢的常规热处理及表面热处理的种类，工艺过程，作用及应用。3.钢的热处理工艺选用。4.金属的表面防护处理。重点、难点重点：钢的常用热处理，作用及应用。难点：钢的热处理的基本原理。1.热处理及其主要参数概念：热处理就是在固态下，将金属以一定的加热速度加热到预定的温度，保温一定的时间，再以预定的冷却速度进行冷却的综合工艺方法。工艺参数——加热温度（T）、保温时间（t）、冷却速度(V冷)

热处理工艺曲线示意图概述

热处理工艺曲线示意图2.热处理的主要作用

⑴改变工件的内部组织；⑵改变工件的性能，便于切削加工，或者满足工件使用性能的要求；⑶改变工件表层的成分、组织、性能；⑷热处理可以消除铸造、锻造、焊接等加工工艺过程中所造成的多种缺陷。3.热处理的分类4.表面处理概念：表面处理是指通过化学或电化学的方法使金属表面或表层生成新的物质，这些物质具有不同于工件基体的性能，从而提高工件表层的耐腐蚀性、硬度，或者起到装饰作用。第一节钢的热处理基本原理

一、钢在加热时的组织转变

（一）相变温度（二）奥氏体的形成和晶粒长大1、奥氏体的形成2、影响A晶粒大小的因素加热温度对晶粒度的影响（1）材质方面（2）工艺因素方面加热温度保温时间二、钢在冷却时的组织转变(一)等温冷却组织转变（以共析钢为例）1.高温组织转变

2.中温组织转变

3.低温组织转变珠光体3800倍索氏体8000倍屈氏体8000倍珠光体型组织电子显微照片5000倍光学显微照片500倍上贝氏体形态光学显微照片500倍下贝氏体形态电子显微照片12000倍板条马氏体片状马氏体（二）共析钢的连续冷却组织转变第二节钢的普通热处理

概念：将钢加热到一定温度，保温一定时间，然后随炉冷或将工件埋入石灰等冷却能力弱的介质中缓慢冷却到600℃以下，再空冷至室温的热处理工艺。方法分类:

完全退火、不完全退火、扩散退火、再结晶退火、去应力退火。一、退火1.完全退火（亚共析钢）加热温度：Ac3以上20～30℃作用和目的：细化晶粒、均匀组织、消除内应力、降低硬度和改善钢的切削加工性。2.不完全退火（共析钢和过共析钢）加热温度：Ac1+（20～40℃）作用和目的：使二次渗碳体及珠光体中的渗碳体球状化（退火前正火将网状渗碳体破碎），以降低硬度，改善切削加工性能；并为以后的淬火作组织准备。3.扩散退火加热温度:略低于固相线的温度作用和目的:是消除铸锭或铸件在凝固过程中产生的成分偏析，使成分和组织均匀化。4.再结晶退火加热温度：再结晶温度以上。作用和目的：要消除加工硬化，降低强度和硬度，使钢的机械性能恢复到冷变形前的状态。5.去应力退火加热温度：温度低、保温时间长作用和目的是减少和消除工件在铸造、锻造、焊接、切削、热处理等加工过程中产生的残余内应力，稳定工件的尺寸，防止工件的变形。正火的目的：1.改善钢的切削加工性能；2.消除工件的热加工缺陷；3.消除过共析钢的网状渗碳体，便于球化退火；4.代替调质处理作为最终热处理，提高加工效率。二、正火加热温度：Ac3或Accm以上30℃～50℃三、淬火淬火就是把钢件加热到Ac3或Ac1以上温度，经过保温后迅速冷却至室温的热处理工艺。1.淬火的目的（1）等温淬火，目的是获得下贝氏体；（2）普通淬火，目的是获得马氏体。1）加热温度2.淬火工艺2）保温时间保温的目的是使工件烧透，组织转变充分。保温时间主要根据钢的成分特点、加热介质和零件尺寸来确定。3）冷却速度实际冷却速度V必须大于该钢的临界淬火冷却速度VC。3.常用的淬火方法4.钢的淬硬性与淬透性1）钢的淬硬性定义：是指钢能够淬硬的程度，也就是钢淬火后得到的马氏体的硬度的高低，是指钢在正常淬火条件下可能达到的最高硬度。影响因素：C%=0.8%以下，含C量增加，淬硬性提高；C%〉0.8%以后，没有明显提高。

例：T10〉40Cr〉20CrMnTi2）钢的淬透性定义：是指钢在一定淬火条件下淬火获得马氏体层深度的多少，以钢在一定淬火条件下得到马氏体深度来表示，深度越大，淬透性越好。影响因素：钢的淬透性主要与合金元素及其含量有关，合金元素（除钴、铝外）使“C”曲线右移，减小临界淬火冷却速度，提高钢的淬透性。例：20CrMnTi〉40Cr〉T10四、回火回火是把淬火后的工件重新加热到A1以下某一温度，经保温后空冷至室温的热处理工艺。1、回火的目的⑴消除内应力；⑵稳定工件组织；⑶调整组织、性能。2、回火的种类⑴低温回火（150~250℃）回火组织：回火马氏体。目的是降低淬火应力，提高工件韧性，保证淬火后的高硬度和高耐磨性。应用：用于处理各种高碳钢工具、模具、滚动轴承以及渗碳和表面淬火的零件。⑵中温回火（350～500℃）回火组织：回火屈氏体，是极细小的铁素体与球状渗碳体的混合物。目的：是提高弹性和韧性，并保持一定的硬度。应用：用于各种弹簧、锻模、压铸模等工件的热处理。⑶高温回火（500～650℃）

回火组织：回火索氏体，是较细小的铁素体与球状渗碳体的混合物。目的：使具有一定强度和硬度，又有较高的冲击韧性。应用：用于受力大而复杂的零件，如传动轴、连杆、曲轴、齿轮等。调质处理——淬火后高温回火。3、回火工艺参数回火温度和回火时间4、钢在回火时主要缺陷硬度过低硬度过高、脆性过大第三节钢的表面热处理一、钢的表面淬火1、何谓表面淬火？表面淬火是利用快速加热的方法，使钢件表层迅速奥氏体化，当热量尚未传至心部时，将其迅速冷却。

2、种类

感应加热表面淬火、火焰加热表面淬火、激光加热表面淬火、电接触加热表面淬火等3、应用材料、组织性能表面淬火一般用于中碳钢和中碳低合金钢,如45、40Cr、40MnB钢等。调制处理

表面淬火+低温回火，表层得到回火马氏体，硬而耐磨；心部为回火索氏体，强而韧。用于齿轮、轴类等零件的表面硬化，提高耐磨性。4、感应加热表面淬火

（1）原理过程感应加热表面淬火示意图感应加热表面淬火（2）种类高频淬火；中频淬火；

工频淬火（3）特点优点：a、高质高效；缺点：b、投入较大；c、专用感应加热圈，中间形状和零件形状相似；d、灵活性差；e、零件尺寸较大、数量较小的不适合。（4）应用较大批量，零件数量较多，形状规则简单中小尺寸件）。

二、化学热处理1、何谓化学热处理？将工件放入一定的化学介质中，经过加热保温，使介质中分解产生一种或几种元素的活性原子被工件表面吸收，并向表层一定深度扩散，从而改变其表层化学成分、组织和性能的一种热处理工艺方法。2、原子渗入工件表层基本过程分解、外扩散、吸附、内扩散3、常用方法（1）渗碳①概念：渗碳是把工件置于渗碳介质中加热、保温，使活性碳原子产生并渗入工件表层的化学热处理方法。②适用材料、组织性能渗碳用钢一般为低碳钢。表层为高碳回火马氏体，硬而耐磨；内部为低碳回火马氏体，较好的强韧性。③特点（与表面淬火相比）优点：更硬更耐磨；缺点：效率低、费用高，并且易变形；④应用一般条件下使用，受力较大，表面摩擦较大的低碳钢件。如齿轮、轴类、链条、套筒等。⑤分类气体渗碳、固体渗碳、液体渗碳（2）渗氮（氮化）①概念：向工件表面渗入活性氮原子，在工件表层获得一定深度的富氮硬化层的化学热处理工艺称为渗氮（氮化）。②适用材料、组织性能氮化用钢通常是含有Al、Cr、Mo等元素的合金钢。表层：氮化物质，HRC70以上，硬度更高，耐磨性更好，耐热，耐腐蚀，抗疲劳性都好。内部：中碳合金回火索氏体，具有更高的强度，更好的韧性。③特点（和渗C相比）优点：表层性能更优良，变形小；缺点：效率低，费用高，渗层浅，钢种受限。④应用在高温腐蚀性介质中工作，受力大，表面摩擦大的重要精密件，如航空齿轮。⑤分类气体氮化、离子氮化（3）碳氮共渗（氰化）

碳氮共渗是同时向工件表面渗入活性碳原子和活性氮原子的一种化学热处理工艺，因早期只使用剧毒的氰盐（NaCN或KCN）作为介质，故又名为氰化。分类：高温氰化、中温氰化和低温氰化。第四节钢的热处理工艺选用一、选用原则方法简单、费用低、少污染。二、考虑因素工件材料、目的和作用。本章小结本章主要讲述了钢的热处理的基本原理、钢的常规热处理及表面热处理的种类，工艺过程，作用及应用。1、掌握热处理的概念、分类。2、了解热处理的基本原理，其中共析钢的等温组织转变产物以及性能变化要求掌握。3、了解常用热处理（退火、正火、淬火、回火）的概念、主要工艺过程与应用、掌握其相应的目的作用。4、掌握常用淬火方法，以及钢的淬硬性与淬透性。5、了解表面热处理的方法、特点及应用。作业1、为什么碳素钢淬火冷却介质常用水，而合金钢淬火冷却介质常用油？2、为什么截面大和形状复杂的调制件要用合金调制钢而不用碳素调制钢？3、钢的普通热处理有哪些？其中淬火的目的是什么？谢谢观看/欢迎下载BYFAITHIMEANAVISIONOFGOODONECHERISHESANDTHEENTHUSIASMTHATPUSHESONETOSEEKITSFULFILLMENTREGARDLESSOFOBSTACLES.BYFAITHIBYFAITHEXECUTIONNEW202X/01总经理执行力提升训练xxxx企业管理咨询有限公司主讲：01.关于执行——综述点击此处添加正文。03.保障制度体系的高效运行点击此处添加正文。05.提升管理者的执行力点击此处添加正文。02.建立执行型的企业文化点击此处添加正文。04.选拔执行型人才点击此处添加正文。目录企业缺乏执行力的后果一、关于执行——综述缺乏执行力，战略变形缺乏执行力，制度纸上谈兵缺乏执行力，计划打折或偏向缺乏执行力，企业丧失机会缺乏执行力，组织失去生命力一、关于执行——综述为什么执行难？有无数的人拥有卓越的智慧，但只有那些懂得如何执行的人获得成功。无数的企业拥有伟大的构想，但只有那些懂得如何执行的公司获得成功。一、关于执行——综述执行：一个被长期忽视的主题■破落贵族之后刘备，通过广施仁德，远播贤名，使得文有卧龙、凤雏辅佐，武有关、张、赵云鼎力相助，逐步实施三分天下的战略方针，最终以一介织席贩履的庶民成为开创蜀国大业的一代君王。战略：得人心者得天下失人心着失天下执行：文：三顾茅庐武：三结义一、关于执行——综述执行是什么？为什么一介织席贩履的庶民会成为一代君王？■有人作过统计：在世界五百强里面，美国西点军校毕业出来的懂事长有一千多名，副的也有二千多名，总经理然后董事一级以上的是五千多名。■任何一个商学院都没有培养出来这么多！一、关于执行——综述执行是什么？为什么任何一个商学院都没有西点军校培育的这么多优秀人才准时、守纪、严格、正直、刚毅，正是企业优秀员工必备的素质。一、关于执行——综述西点军校对学生的要求海尔如何从一个集体小厂成为中国家电巨头？战略：服务支撑品牌执行：服务队伍超一流的执行能力一、关于执行——综述执行是什么？为什么张瑞敏能够将海尔从一个集团小厂建成中国家电巨头？■在我们从事的每一个行业都成为第一名或第二名，我们将通过革命性的变革，使之既具有大公司的强势又具有小公司灵活精干。因为GE拥有这样一个制度化的高效系统，GE可以做到所有的重大战略举措一经提出，在一个月内就能够完全进入操作状态，而且总是可以在第一个循环就能在财务上获得很好的效果。——GE2001年年报一、关于执行——综述执行是什么？为什么GE夸口：所有的重大战略举措一经提出，在一个月内就能够完全进入操作状态■重要的是你能够做到多少好点子，而不只是想到多少好点子一、关于执行——综述GE管理基本理念：管理简单化（Managinglessismanagingbetter）一、关于执行——综述中国企业为什么普遍缺乏核心竞争力?——执行力太差

一、关于执行——综述执行力问题是由三大原因造成的——文化原因：由于文化导致的执行问题制度原因：由于制度导致的执行问题人员原因：由于管理水平导致的执行问题1、中国是一个人治社会，我们讲究“用人不疑，疑人不用”，能人第一，制度第二，而现代企业制度讲究的是“用人要疑”，制度第一，能人第二。2、中国是一种清淡文化，我们讲究“大道无术”，缺乏量化管理传统，而现代企业管理讲究“大道有术”—量化管理。3、中国是一种面子文化，我们讲究“以情理服人”，情在前，理在后，而现代企业是一种利益文化，讲究“以理情服人”，理在前，情在后。一、关于执行——综述文化原因导致的执行问题：制度变形，结果是再好的制度也执行不下去；熟人环境里永远实现不了职业化自己做（能人体制）执行就是做事别人做（法治体制）一、关于执行——综述制度原因导致的执行问题：1、真正的执行的根本出路在于对原则的始终追求，世界上所有伟大的执行人才心中都有一个伟大的原则，所以执行是一种战略，是一种对实现原则的不断选择的过程。2、员工是最大的资产，执行力问题的真相实际上是，如果没有执行，那么公司就会是负债，就必然导致公司的衰亡，执行就是将人力资产负债转化为赢利。（与财务并不完全一致）3、优秀的执行人才是免费的，平庸的人才是昂贵的，当领导人缺乏勇气与任人唯亲时，这就意味着企业最大的资产被浪费了。一、关于执行——综述人的原因导致的执行问题：管理者的基本职业认知提升执行力需要职业化管理是什么？管理就是运用手中的资源去达到目标计划组织领导控制人财物技讯时管理者应努力追求个人成就绩效管理就是监督和控制业务与管理的轻重管事与管人注重过程与注重结果管理者主要是对他们的上级领导负责管理者的六大雾区中层管理者的角色功能承上承担单位职责达成组织目标执行上司的指示启下做好组织的管理带领团队达成任务使各项资源充分有效发挥平行间协调公关中层管理者的角色功能

描述你心中所期待的上级描述你心中所希望的部属小组汇总课堂活动

中层管理者的角色功能一：下属作为下属的角色——职务代理人作为下属的四项职业准则作为下属职业经理常见的角色错位准则一你的职权基础是来自于上司的委托或任命准则二你是上司的代表，你的言行是一种职务行为准则四在职权范围内做事（不要错位）服从并坚决地执行上司的决定（不论对与错）职业准则作为下属的四项职业准则

准则三作为下属职业经理常见的角色错位错位一：民意代表错位二：领主（善意的；无意的；有意的）错位三：向上错位错位四：自然人（同情；沉默；反对；支持）我们的使命，主要是为了实现和上级的目标，或者是为了完成组织的目标中层管理者的角色功能二：同事职业经理之间是“内部客户关系”不能把对方看成客户的原因分析内部客户的原则和理念内部客户服务的四个特性实现内部客户服务的保障职业经理之间是内部客户关系良好的客户服务的特征是：充分了解客户的需求及时、周到让客户满意您是我的客户！职业经理之间是内部客户关系

如果公司里的全体经理，都能够以对方为客户，都将对方的满意视为自己职责履行好坏的标准，根据对方实现工作目标所需要的相应支持安排自己的工作。那么，这将是一个不可战胜的、高绩效的团队，一个“梦之队”、一个“胜利之师”。不能把对方看成客户的原因分析外部客户是我们的“衣食父母”，得罪不起。而内部却没有这样的意识；通常情况下人们比较认同“管”与“被管”的角色；都认为自己职责的价值最大；对职责理解的偏差。内部客户的原则和理念其他经理与我之间是客户关系，他是客户，我是供应商；同事是我的衣食父母；将同事当作是外部客户（虚拟各部门为独立的公司）；克服“客户陷阱”；从以职责为中心，向内部客户的需求为中心转变；让内部客户满意实现内部客户服务的保障在内部，以内部客户为中心建立工作流程和工作目标；建立以内部客户满意为导向的绩效考核体制；建立相应的奖惩和淘汰机制。持续的训练，所有经理都能养成一种正确的行为习惯。中层管理者的角色功能三：上司经理人角色的七大变化在工作内容上，从做业务到做管理；在实现方式上，从野牛型到野雁型；在工作方式上，从个性化到组织化；在人际关系上，从感情关系到事业关系；在目标上，从个人目标到团队目标；在工作力度上，从守成到变革；在管理方式上，从指挥到授权角色认知管理能力业务能力业务员型精英型堕落型官僚型高阶方针先见力创造美天好人情变革权放心人性化中阶方法计划力改善善人恶人理应变责操心合理化基层行动实行力维持真地戆人法不变利安心标准化中层的角色企业执行力执行综述建立执行型的企业文化保障制度运行选拔执行型人才管理者的执行能力企业执行力的系统模型01.关于执行——综述点击此处添加正文。03.保障制度体系的高效运行点击此处添加正文。05.提升管理者的执行力点击此处添加正文。02.建立执行型的企业文化点击此处添加正文。04.选拔执行型人才点击此处添加正文。目录二、建立执行型的企业文化一曲“敖包相会”使得内蒙古的敖包名声远扬。去过内蒙你就会知道，原来此“敖包”并非是蒙古包，而是一种由大小石块堆积而成的圆形的实心的包状“建筑”。在敖包上面，竖立有木幡杆，上面还挂有一些五色彩带。在蒙古语中，敖包就是“堆”的意思。它通常建在山顶、湖畔或者滩中醒目之处。据说在敖包旁绕三圈，然后再拣三块石头丢到包上，这样就会得到神灵的庇佑；并且，每年阴历六月举行的“祭敖包”的宗教活动也是蒙古人最隆重的仪式之一。然而经过考证，敖包先于神学的意义却是一种草原中的导航标志。按理说，建造路标是人人得益的事情，并且，牧民每每遇到路标时奉献几块石头也不是什么难事，然而，放牧时还要留意石块并且一路要携带直到遇到路标，的确是件辛苦的活。更何况有那多人贡献，某个人的几块石头也就无足轻重了。但是如果大家都这么想，那么路标的建设成本的分担就变得棘手了，谁都需要路标，但是谁都有让别人去添砖加瓦自己却坐享其成的心态，最终好事难成。

聪明的蒙古人的解决方案让人拍案叫绝，他们赋予了功能性的路标以宗教的意义，让路过的每个人，都自觉地对发挥路标功能的敖包进行建设，在祈福中，完成了自己的贡献。并非虚构的故事——敖包的故事告诉我们：没有信仰，制度就形同虚设；没有信仰，就不会产生执行力。二、建立执行型的企业文化企业文化——企业的社会运行机制二、建立执行型的企业文化企业文化——企业的核心价值体系，企业的社会运营机制企业运行系统分析：

企业运行的基本硬件系统：——战略、组织结构、流程、制度等

企业运行的基本软件系统：——文化，以及由此产生的人的信念、理念与行为习惯操作层制度层理念层企业文化建设的关键：由文化理念转化为行为习惯执行型文化的基本作用模式二、建立执行型的企业文化执行型文化的基本要素责任结果导向客户第一务实精神速度高标准团队协作问题分析：国企、民企、外企执行文化的差异二、建立执行型的企业文化二、建立执行型的企业文化企业文化就是老板文化？在外企里，员工喜欢把自己的上司称为老板，在民企或国企里员工通常把企业的创始人或出资人称为老板，而自己的上司称为领导。“BOSS”的另一释义：“有支配权的人”。在外企里你的上司绝对是可以决定你是否在这个职位继续工作的人，所以在外企里你的上级既是领导也是老板，而在中国的民企或国企里却未必如此，这就是老板文化的差异从转变观念开始领导的行为决定其他人的行为从细微的变化开始自上而下的运作模式：高层研讨——确定方案（行动宣言）——层层推行——各种方式的传播建立绩效目标导向的价值评价与分配体系绩效考核标准——绩效结果+关键行为要素绩效与薪酬直接挂钩绩效与职业发展直接结合执行型文化的建设过程考核制度和