专题五 回火与时效处理和表面热处理（课件）-山东省职教高考《金属加工基础》（机工版）专题复习讲练测

专题五.回火与时效处理和表面热处理 《金属加工基础》（机工社） 专题复习讲练测 1 目录 01 考纲解读 03 考题讲解 05 归纳小结 02 知识点梳理 04 课内练习 2 常见考点： 1. 回火与时效处理的区别与联系。 2. 不同回火工艺对材料性能的影响。 3. 时效处理对合金材料性能的改善机理。 4. 表面淬火和回火的工艺过程与特点。 5. 气相沉积技术在材料表面改性中的应用及效果。 一.考纲解读 3 一.考纲解读 考试要求 01 2. 熟悉表面热处理中的表面淬火和回火、气相沉积的基本原理及应用。 02 3. 掌握回火方法及其在不同材料中的应用。理解时效处理的原理和作用。 03 1. 理解回火与时效处理的概念及目的。熟悉回火时的组织转变过程和影响因素。 4 易考题型： 1. 简答题：请解释回火与时效处理的概念，并比较它们的异同。 2. 计算题：给定某种合金材料的固溶处理参数，请计算最佳的时效处理条件。 3. 应用题：分析某种材料表面淬火和回火工艺的优缺点，并结合实际工程应用进行讨论。 一.考纲解读 5 知识点思维导图 二.知识点梳理和重点概念复习 6 知识点梳理： 一、回火的概念和目的 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。淬火钢的组织主要由马氏体和少量残留奥氏体组成(有时还有未溶碳化物)，其中的马氏体和残留奥氏体都是不稳定组织，它们有自发地向稳定组织转变的趋势，如马氏体中过饱和的碳原子要析出、残留奥氏体要分解等。回火的目的就是促进这种转变，因为回火过程是一个由非平衡组织向平衡组织转变的过程，这个过程是依靠原子的迁移和扩散进行的。所以，回火温度越高，则原子扩散速度越快；反之，则原子扩散速度越慢。另外，淬火钢件内部存在很大的内应力，其脆性大，韧性低，一般不能直接使用，如不及时消除内应力，将会引起钢件变形，甚至开裂。回火是安排在淬火之后进行的工序，通常也是钢件进行热处理的最后一道工序。回火的 二.知识点梳理和重点概念复习 7 知识点梳理： 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。 二、回火时的组织转变过程 一般来说，随着回火温度的升高，淬火组织将发生一系列的变化。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)。 二.知识点梳理和重点概念复习 8 知识点梳理： 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。三、回火方法及其应用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。工件回火结束后，一般在空气中冷却。 二.知识点梳理和重点概念复习 9 知识点梳理： 二、气相沉积 气相沉积是利用气相中发生的物理、化学过程改变工件表面成分，在工件表面形成具有特殊性能的金属或化合物涂层的表面处理技术。气相沉积的目的主要是提高工件的耐磨性、耐蚀性、抗咬合性、抗氧化性，得到低的摩擦因数及特殊的物理化学性能等。气相沉积按照过程的本质可分为化学气相沉积和物理气相沉积两大类。 1.化学气相沉积 化学气相沉积是在一定的温度下，利用气态物质在固体表面进行化学反应，并在其表面生成固态沉积膜的过程。化学气相沉积反应一般在900~1000℃的真空下进行。目前，该工艺已经在硬质合金刀具涂层、钢制模具涂层及耐磨件涂层等方面得到广泛应用，经化学气相沉积零件的使用寿命较未涂层前可提高约3~10倍。 二.知识点梳理和重点概念复习 10 知识点梳理： 2.物理气相沉积 物理气相沉积是通过真空蒸发、电离或溅射等过程产生金属离子，并使其沉积在工件表面，形成金属涂层或与反应气体反应生成化合物涂层的过程。物理气相沉积一般在低于600℃的温度下进行，其沉积速度比化学气相沉积快，适用于钢铁材料、非铁金属、陶瓷、玻璃、塑料等。物理气相沉积方法有真空蒸镀、真空溅射和离子镀三类。图3-14所示是真空蒸镀原理图，将基板置于高真空(10-Pa)的玻璃容器中，将欲蒸镀的金属放在蒸发源上，通电加热蒸镀金属，就可使镀膜金属的蒸气凝结沉积在基板表面上。铝、铜、镍、银、金等均可做蒸镀金属，真空蒸镀技术可用于制作半导体器件、切削刀具，进行生活用品表面装饰等。 二.知识点梳理和重点概念复习 11 重点概念复习： 1. 回火：通过对已经淬火的材料进行再加热后控制冷却，以改善材料的机械性能。 2. 时效处理：在固溶处理后对合金材料进行加热保温，以达到提高材料强度和耐蚀性的目的。 3. 表面淬火和回火：通过局部