专题四 钢的热处理（教案）-山东省职教高考《金属加工与实训》（机工版）专题复习讲练测

专题四 钢的热处理（讲义）《金属加工与实训》（机工版）专题复习讲练测 [考纲要求] 1. 理解钢的热处理的基本概念，包括热处理的定义、目的和分类。 2. 掌握热处理工艺中的常见方法，如淬火、回火、正火等。 3. 理解热处理对钢材微观结构和性能的影响，包括晶粒大小、硬度、强度和韧性等。 4. 能够分析不同热处理工艺在特定钢材上的应用及效果。 5. 掌握热处理过程中的安全操作规范和注意事项。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 1.钢的热处理是采用适当的方式对固态钢材进行加热、保温和冷却，以改变其组织，从而获得预期的钢材内部组织结构和性能的工艺。热处理方法有很多，其共同点是:只改变钢材内部组织结构，不改变表面形状与尺寸，而且都由加热、保温、冷却三个阶段组成如图 3-1 所示。 2.热处理的目的，除了消除毛坯缺陷、改善工艺性能，以利于进行冷热加工外，更重要的是充分发挥材料潜力、显著提高材料的力学性能、提高产品质量、延长使用寿命。 3.钢的热处理的分类如图 3-2所示。 4.退火是将钢件加热到适当温度，保温一定时间后，然后缓慢冷却的热处理工艺 5.退火的目的如下:降低硬度，提高塑性，以利于切削加工和冷变形加工;细化晶粒，均匀组织，为后续热处理做好组织准备;消除残余内应力，防止工件变形与开裂。 6.正火是将钢件加热到一定温度，保温适当的时间后，在空气中冷却的热处理工艺。 7.正火的主要目的是:细化晶粒、调整硬度;消除网状碳化物，为后续加工及球化退淬火等做好组织准备。 8.淬火是一种将钢件加热到某一温度、保温一定时间后，在火介质中迅速冷却，以获得高硬度组织的热处理工艺。淬火的主要目的是为了得到高硬度的组织，与适当的回火相配合，可使工件获得所需的使用性能。 9.回火是将钢件淬硬后，再加热到某一不太高的温度(150~600℃)，保温一定时间后，冷却至室温的热处理工艺。回火的目的是降低淬火钢的脆性和内应力，防止变形或开裂；调整和稳定淬火钢的结晶组织，以保证工件不再发生形状和尺寸的改变。 10.感应淬火是利用感应电流通过工件所产生的热效应，使工件表面或局部受到加热并进行快速冷却的淬火工艺。感应淬火设备的结构如图3-3所示。 11.化学热处理是一种将工件置于一定温度的活性介质中保温，使一种或几种元素渗入它的表层，以改变其化学成分、组织和性能的热处理工艺。化学热处理的方法有很多，包括渗碳、渗氮、碳氮共渗等。但无论哪种化学热处理方法，都是通过分解、吸收和扩散三个基本过程来完成的。 12.火焰淬火是应用氧乙炔或其他可燃气体的火焰对零件表面进行加热，随之进行快速冷却的工艺，如图 3-4所示。 13.低温形变热处理是一种将钢件加热到较高温度，经保温后快速冷却到某一温度进行变(形变强化)，然后立即进行淬火、回火(通过热处理强化)的热处理方法。 14.高温形变热处理是一种将钢件加热到较高温度，经保温后以较快的速度进行塑性变形(形变强化)，然后立即进行淬火、回火(通过热处理强化)的热处理方法。 15.激光淬火是利用专门的激光器发出能量密度极高的激光，以极快的速度加热工件表面，经自冷淬火后使工件表面得到强化的热处理方法。 16.预备热处理(正火、退火、调质等)工序一般安排在毛坯生产之后、切削加工之前，或粗加工之后、精加工之前;最终热处理(淬火、回火、化学热处理等)后钢件硬度较高，除可以进行磨削加工外，一般不适宜进行其他切削加工，故最终热处理一般均安排在半精加工之后、磨削加工(精加工)之前。 [真题练讲] 1. (2019年•山东省统一考试)热处理工艺中，下列哪个步骤可以提高材料的硬度？ A. 淬火。 B. 正火。 C. 回火。 D. 加热。 答案：A。 解析：淬火可以提高材料的硬度。 2. (2020年•山东省统一考试)热处理工艺中，下列哪个因素可以影响材料的强度？ A. 晶粒大小。 B. 材料的颜色。 C. 材料的硬度。 D. 材料的导电性。 答案：A。 解析：晶粒大小可以影响材料的强度。 3. (2018年•河南省统一考试)在热处理工艺中，下列哪个步骤可以改善材料的切削性能？ A. 淬火。 B. 正火。 C. 回火。 D. 加热。 答案：C。 解析：回火可以改善材料的切削性能。 4. (2019年•广东省统一考试)热处理工艺中，下列哪个因素可以影响材料的导电性？ A. 晶粒大小。 B. 材料的颜色。 C. 材料的硬度。 D. 冷却速度。 答案：A。 解析：晶粒大小可以影响材料的导电性。 5. (2017年•山东省统一考试) 在热处理工艺中，哪种情况下可能导致材料变形或裂纹？ A. 加热过程中温度过低。 B. 冷却速度过快。 C. 加热时间过长。 D. 冷却介质选择不当。 答案：B。 解析：冷却速度过快可能导致材料变形或裂纹。 [限时练讲] 1