专题五 淬火、回火与时效处理（教案)- 河南省职教高考《 金属加工基础》（机工版）专项复习讲练测

专题五 淬火、回火与时效处理（讲义）-《金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 淬火、回火与时效处理的基本原理：学生应了解淬火、回火与时效处理的定义、目的和基本原理，以及各种处理对材料性能的影响。 2. 处理工艺参数及其调节：学生应掌握淬火、回火与时效处理的工艺参数，如温度、时间等，以及如何根据不同材料和要求进行调节。 3. 处理后材料的性能变化：学生应能够分析处理后材料的力学性能、物理性能等方面的变化，并理解这些变化对材料应用的影响。 4. 常见处理工艺的比较与选择：学生应能够比较不同处理工艺的优缺点，并根据具体情况选择合适的处理工艺。 5. 安全生产与环境保护：学生应了解处理过程中的安全操作规程，遵守相关规定，保证人身安全，同时关注处理过程对环境的影响，并采取相应措施减少污染。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.淬火的主要目的是使钢铁材料获得马氏体(或贝氏体)组织，提高钢铁材料的硬度和强度，并与回火工艺合理配合，获得需要的使用性能。 2.钢的淬火加热温度一般可由铁碳合金相图确定，如图3-7所示，不同钢种的淬火加热温度也不同。为了防止奥氏体品粒粗化，淬火温度不宜选得过高，一般仅比临界点(Ac1，或Ac3;)高 30~50℃。 3.淬火时，为了保证钢件获得马氏体组织，同时尽量避免钢件发生变形与开裂，其理想的冷却曲线应如图3-8所示。 4.淬火冷却时所用的物质称为淬火冷却介质。不同的火冷却介质具有不同的冷却特性。 5.目前，比较理想的火冷却介质是以水或油为基，加入各种添加剂以改变水或油的冷却特性。 6.常用的淬火方法有单液淬火、双液淬火、马氏体分级淬火和贝氏体等温淬火。常用淬火方法的冷却曲线如图 3-9 所示。 7.单液淬火是将已奥氏体化的钢件在一种淬火冷却介质中冷却的方法。 8.双液淬火是将工件加热至奥氏体化后先浸入冷却能力强的介质，在组织即将 发生马氏体转变时立即转人冷却能力弱的介质中进行冷却的方法。 9.马氏体分级淬火是指将工件加热至奥氏体化后浸入温度稍高于或稍低于M,点的盐浴或碱浴中，保持适当时间，在工件整体达到淬火冷却介质温度后取出空冷，以获得马氏体组织的火方法。 10.贝氏体等温淬火是将工件加热至奥氏体化后快冷到贝氏体转变温度区间等温保持，使奥氏体转变为贝氏体的淬火方法。 11.回火是将工件淬硬后加热到 Ac,以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。 12.回火的主要目的是消除或减小钢件的内应力，稳定钢件的内部组织，调整钢的性能以获得较好的强度和韧性的配合。回火时的组织转变过程一般分为马氏体分解、残留奥氏体分解、碳化物析出，以及碳化物聚集长大与铁素体的再结晶四个阶段(表 3-2)。 13.淬火钢经过回火后，马氏体中碳的质量分数逐渐降低，残留奥氏体量逐渐减少，残留内应力逐渐减小。随着回火温度的升高，淬火钢的强度与硬度降低，而塑性与韧性提高，如图3-10 所示。 14.根据淬火钢在回火时加热温度的不同，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火三种。 15.时效处理是指合金工件经固溶处理(固溶处理是将工件加热至适当温度并保温，使过剩相充分溶解，然后快速冷却以获得过饱和固溶体的热处理工艺)，或者在铸造、冷塑形变或锻造)、焊接及机械加工之后，将其在较高的温度下放置或在室温下保持一定时间后使工件的性能、形状和尺寸等随时间而变化的热处理工艺。 16.进行时效处理的目的是消除工件的内应力，稳定工件的组织和尺寸，改善工件的力学性能等。常用的时效处理方法有自然时效、人工时效、热时效、变形时效、振动时效和沉淀硬化时效等。 [真题练讲] 1. (2019年•河南省统一考试) 时效处理主要用于哪种材料？ A. 铁 B. 铝合金 C. 铜 D. 塑料 答案：B. 铝合金 解析：时效处理对提高铝合金的强度和硬度效果显著。 2. (2020年• 河南省统一考试)下列哪个因素对淬火效果影响最大？ A. 温度 B. 时间 C. 冷却介质 D. 加热速率 答案：C. 冷却介质 解析：冷却介质的选择直接影响淬火的速度和效果。 3. (2021年• 河南省统一考试)材料淬火后，过快的冷却速度会导致材料变得？ A. 更硬 B. 更韧 C. 更导电 D. 更热导 答案：A. 更硬 解析：过快的冷却速度会导致材料结构紧凑，硬度增加。 4. (2023年• 江苏省统一考试)回火温度过高会导致材料的什么性能降低？ A. 硬度 B. 韧性 C. 导电性 D. 热导率 答案：B. 韧性 解析：回火温度过高会降低材料的韧性，尽管硬度可能会提高。 5. (2021年• 浙江省统一考试)在选择处理工艺时，应综合考虑的因素不包括？ A. 材料成本 B. 加工时间 C. 材料密