金属材料热处理论文选题

书名：工程材料 书号：9787302206163作者：钱士强、林文松、刘继华、王伟等定价：23元出版日期：2009-9-1出版社：清华大学出版社内容简介本书主要阐述工程材料的分类与性能要求、金属学基础、钢的热处理及表面改性、常用金属材料、其他工程材料、机械零件的选材等内容。重点介绍金属材料，兼顾非金属材料。每章安排学习要求和习题，帮助读者掌握、巩固、应用学习内容。本书可作为高等院校本科机械类和近机类专业学生教材，也可供有关工程技术人员学习、参考。 “工程材料”课程是高等院校机械类和相关专业的一门十分重要的技术基础课，主要是为学生的后续课程学习和实际工作打下必要的基础。该课程的目的是从工程应用角度出发，介绍常用的工程材料及其应用等基本知识，使学生了解材料的化学成分、加工工艺、微观组织结构及性能之间的关系，并掌握工程材料的基本理论和基本规律。本书致力于科学性、系统性和实用性；结合普通高等院校本科生的学习基础和将来适应社会的需要，注重培养学生的实际工作技术能力，将原理与工程实践紧密结合；同时注重引入新材料、新技术及新工艺；采用最新国家标准；体现国际化的标准和要求；力求体系完整，结构合理，信息正确，编写精练。全书共6章，内容包括工程材料的分类与性能要求、金属学基础、钢的热处理及表面改性、常用金属材料、其他工程材料、机械零件的选材。上海工程技术大学材料学院钱士强老师编写第1、6章及1、2节，林文松老师编写第2章，王伟老师编写第3章，刘继华老师编写3、1节，何亮老师编写2、3、4节。全书由钱士强老师统稿。在本书编写过程中，参考并引用了国内外相关图书和文献的内容，编者在此向有关作者表示衷心感谢。本书在规划、编写过程中得到了材料学院同仁的关心和热情帮助。编者在此也一并表示衷心感谢。由于编者水平有限，书中错误在所难免。如蒙指正，不甚感谢。编 者2009年8月 目录1 工程材料的分类与性能要求1 工程材料的分类1 结合键的特性2 材料的分类及用途2 机械零件所受载荷和失效形式1 载荷类型2 失效形式3 失效原因3 工程材料的性能要求1 工程材料的力学性能2 工程材料的物理性能和化学性能3 工程材料的工艺性能4 成分-结构-组织-性能关系23习题232 金属学基础1 金属及合金的结构1 晶体的基本概念2 三种常见的金属晶体结构3 晶面指数和晶向指数4 实际金属晶体结构的缺陷5 合金的晶体结构2 金属的结晶1 金属结晶的概念2 结晶过程3 结晶后的晶粒大小4 金属铸锭的结晶组织5 金属的同素异晶转变3 二元合金相图1 二元合金相图的建立2 二元匀晶相图3 二元共晶相图4 其他二元相图5 相图与合金性能之间的关系4 铁碳合金相图1 相图分析2 铁碳合金的分类3 典型铁碳合金的平衡结晶过程及组织4 铁碳合金的成分-组织-性能关系5 Fe-Fe?3C相图的应用5 金属的塑性变形1 金属单晶体的塑性变形2 金属多晶体的塑性变形3 塑性变形对金属组织的影响4 塑性变形对金属性能的影响5 残余内应力6 塑性变形金属在加热时的组织和性能变化1 回复2 再结晶3 金属材料的热加工57习题58目录工程材料3 钢的热处理及表面改性1 钢的热处理原理1 钢在加热时的转变2 钢在冷却时的转变2 钢的整体热处理1 钢的退火与正火2 钢的淬火与回火3 钢的表面热处理1 感应加热表面淬火2 火焰加热表面淬火3 接触电阻加热淬火4 激光淬火4 钢的化学热处理1 渗碳处理2 渗氮处理3 碳氮共渗5 复合电沉积表面改性技术简介1 电刷镀与化学镀2 高速电喷镀95习题974 常用金属材料1 工业用钢1 钢的分类及编号2 钢中的杂质及合金元素3 结构钢4 工具钢5 特殊性能钢2 铸铁1 铸铁概述2 常用铸铁3 合金铸铁3 有色金属及合金1 铝及铝合金2 铜及铜合金3 钛及钛合金4 轴承合金146习题1495 其他工程材料1 高分子材料1 概述2 工程塑料3 有机纤维4 橡胶5 高分子胶粘剂2 陶瓷材料1 概述2 陶瓷材料的性能3 常用陶瓷材料3 复合材料1 概述2 复合材料的特点3 常用的复合材料4 新型材料1 新型金属材料2 纳米材料3 非晶态合金4 智能材料179习题1816 机械零件的选材1 选用材料的基本原则1 使用性能原则2 工艺性能原则3 经济性原则2 典型零部件选材及工艺分析1 轴的选材及其热处理2 齿轮的选材及其热处理3 箱体及支撑类零件的选材及其热处理188习题189参考文献191图书7书名：工程材料（第3版） 书号：9787302041153作者：朱张校定价：29元出版日期：2003-9-1出版社：清华大学出版社内容简介本书根据高等工业学校机械工程材料及物理化学课程教学指导小组新制订的机械工程材料课程教学大纲和教学基本要求编写。阐述了工程材料结构、组织、性能及其影响因素等工程材料的基本理论和基本规律；介绍金属材料、高分子材料、陶瓷材料、复合材料等常用工程材料以及它们的应用等基本知识；讨论机械零件的失效与选材等内容。本书可作为高等院校机类专业学生的教材，也可供有关工程技术人员学习、参考。

金属材料是指由金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。包括纯金属、合金、金属间化合物和特种金属材料等。人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。我们对金属材料的认识应从以下几方面开始：一、分类：金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。①黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90％以上的工业纯铁，含碳 2％～4％的铸铁，含碳小于 2％的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、精密合金等。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金，以及金属基复合材料等。金属材料按生产成型工艺又分为铸造金属、变形金属 、喷射成形金属，以及粉末冶金材料。铸造金属通过铸造工艺成型，主要有铸钢、铸铁和铸造有色金属及合金。变形金属通过压力加工如锻造、轧制、冲压等成型，其化学成分与相应的铸造金属略有不同。喷射成形金属是通过喷射成形工艺制成具有一定形状和组织性能的零件和毛坯。金属材料的性能可分为工艺性能和使用性能两种。二、性能为更合理使用金属材料，充分发挥其作用，必须掌握各种金属材料制成的零、构件在正常工作情况下应具备的性能（使用性能）及其在冷热加工过程中材料应具备的性能（工艺性能）。材料的使用性能包括物理性能（如比重、熔点、导电性、导热性、热膨胀性、磁性等）、化学性能（耐用腐蚀性、抗氧化性），力学性能也叫机械性能。材料的工艺性能指材料适应冷、热加工方法的能力。三、生产工艺：金属材料生产，一般是先提取和冶炼金属 。有些金属需进一步精炼并调整到合适的成分，然后加工成各种规格和性能的产品。提炼金属，钢铁通常采用火法冶金工艺，即采用转炉、平炉、电弧炉、感应炉、冲天炉(炼铁)等进行冶炼和熔炼；有色金属兼用火法冶金和湿法冶金工艺 ；高纯金属以及要求特殊性能的金属还采用区域熔炼、真空熔炼和粉末冶金工艺。金属材料通过冶炼并调整成分后，经过铸造成型，或经铸造、粉末冶金成型工艺制成锭、坯，再经塑性加工制成各种形态和规格的产品。对有些金属制品，要求其有特定的内部组织和力学性能，还常采用热处理工艺 。常用的热处理工艺有淬火、正火、退火、时效处理（将淬火后的金属制件置于室温或较高温度下保温适当时间，以提高其强度和硬度）等。四、发展趋势：金属材料的发展已从纯金属、纯合金中摆脱出来。随着材料设计、工艺技术及使用性能试验的进步，传统的金属材料得到了迅速发展，新的高性能金属材料不断开发出来。如快速冷凝非晶和微晶材料、高比强和高比模的铝锂合金、有序金属间化合物及机械合金化合金、氧化物弥散强化合金、定向凝固柱晶和单晶合金等高温结构材料、金属基复合材料以及形状记忆合金、钕铁硼永磁合金、贮氢合金等新型功能金属材料，已分别在航空航天、能源、机电等各个领域获得了应用，并产生了巨大的经济效益。

T8钢的含碳量是平均为8%，国家标准规定的含碳量范围是75~84%，非常接近含碳量77%的共析钢，因此，一般情况下把它看做是共析钢。共析钢的奥氏体化温度是727°，你加热到760度，说明已经是完全奥氏体化了，由于保温足够的时间，游离碳化物是不存在的，已经完全溶入奥氏体，因此，T8钢在760度是单一奥氏体组织。T8钢加热时容易过热，你的试样是直径为5毫米，淬透性足够。因此，可以得出以下答案： 1、620度等温退火：共析钢在600~Ac1之间等温会转变成粗大的珠光体组织，因此是珠光体。 2、油淬火：因为能够淬透，所以得到片状马氏体+少量的残余奥氏体。 3、随炉冷却：相当于完全退火，得到粗大的珠光体组织。 4、400度等温：因为共析钢在350~550之间等温，会发生贝氏体转变，因此，得到羽毛状的上贝氏体组织。 5、水淬火：因为能够淬透，所以得到片状马氏体+少量的残余奥氏体。 6、水淬火150度，马上加热到300度等温足够时间：水淬后得到片状马氏体+少量的残余奥氏体，加热到300等温，马氏体会产生分解，分解为回火马氏体，由于马氏体完全分解的温度是350度，所以，分解不完全，而残余奥氏体完全分解完，故组织为：部分回火马氏体+回火屈氏体+少量的下贝氏体（残余奥氏体分解产物在350~Ms之间是下贝氏体）。 7、水淬火150度，马上加热到500度等温足够时间：属于淬火+高温回火，也就是调质处理，马氏体和残余奥氏体完全分解完成，生成粒状铁素体+细小碳化物（T8钢是渗碳体），这种混合组织人们通常称之为回火索氏体组织。不过需要说明的是，现在屈氏体（或称为托氏体）、索氏体这些名词已经被淘汰，代之称为细珠光体和极细珠光体。具体情况可参考中国科学院物理研究所郭可信研究员的系列文章《金相学史话》