金属学与热处理教案
金属学与热处理教案
一、本课程的任务及在工业生产中的地位
任务：研究固态向变的规律性，研究金属或合金热处理组织与性能之间的关系
以及热处理理论在工业生产中和应用。
地位：(1)工业生产领域：工业生产中不可缺少的技术，是提高产品质量和寿
命的关键工序，是发挥材料潜力、达到机械零部件轻量化的主要手段。(2)材
料研究领域：研制和开发新材料。
列举工业生产切削刀具实例，提出“服役条件” 使用性能 组织结
构化学成分(材料)
二、金属热处理的发展概况
中国：古代高水平。春秋战国~明清以前：从出土文物可见。
近代落后。明清~新中国以前：统治者闭关锁国。
现代奋起直追。新中国以前~至今：总体上和发达国家比仍有一定差距。
具体表现在(1)科研：个别研究处于世界领先水平，总体研究水平相对落后；(2)
生产：工业生产自动化程度不高，能耗较大，特别是技术设备和装备相对落后。
世界范围：十九世纪以前：民间技艺阶段
十九世纪后期：实验技术和科学阶段
现代：理论科学阶段：X-ray、SEM、TEM等检测手段的提高和应
用，极大地促进了材料科学研究和应用的进一步发展。
固态相变以马氏体相变为核心，围绕马氏体相变展开研究工作，材料工作
者经历了一个多世纪的研究，取得了丰硕的研究成果，并用这些成果指导实践，
取得了巨大的经济效益。值得指出的是，马氏体相变的研究工作也存在一些未
知问题需要继续深入探索。马氏体相变的研究经历以下几个阶段：
(1)1878年德国Martens首次采用光学显微镜观察到淬火钢的针状组织；
(2)1895年法国Osmond将钢淬火后的相命名为马氏体；
(3)1926~1927年X-ray衍射确定钢中马氏体为体心正方结构
(4)近代马氏体相变的研究领域扩大，由金属或合金扩展到无机非金属和
高分子材料，马氏体定义(命名)也存在诸多争论。
三、本课程的学习内容
学习内容共分六章。按照教学大纲接续上部分(金属学部分)内容排序为：
第一章：金属在加热过程中的相变——奥氏体相变；
第二章：金属在冷却过程中的转变图；
第三章：珠光体相变；
第四章：马氏体相变；
第五章：贝氏体相变；
第六章：钢在回火过程中的转变。
第一章：金属加热过程中的相变—奥氏体相变
概述：热处理工艺一般由加热、保温和冷却三个阶段组成，其目的是为了改变
金属或合金的内部组织结构，使材料满足使用性能要求。
除回火、少数去应力退火，热处理一般均需要加热到临界点以上温度使钢
部分或全部形成奥氏体，经过适当的冷却使奥氏体转变为所需要的组织，从而
获得所需要的性能。
奥氏体晶粒大
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