热处理毕业论文 第1篇
关键词：热处理新工艺真空形变
金属热处理作为制造业中非常重要的工艺之一，往往是金属加工过程中不可或缺的工艺环节。由于热处理一般不改变工件的形状和整体的化学组成，只是通过改变工件内部的显微组织结构等来改善工件的内在质量，因此它具有其他工艺无法比拟的优势。据不完全统计，在汽车、拖拉机、机床等制造中，需要热处理的金属零件多达70~80%，而在模具和滚动轴承中，金属热处理基本上达到了100%。因此它越发受到了人们的关注，在石油化工、航空航天、汽车制造业等发挥着重要的作用。
一、真空热处理
真空热处理是指在低于一个大气压的环境中进行的热处理工艺，它是真空技术与热处理技术相结合的一种新型的热处理技术。它可以实现其他常规热处理工艺过程所涉及到的过程，但是其热效果的质量得到大幅度的提高，被视为一种具有潜在巨大应用价值的金属热处理工艺。
1.真空热处理原理及特点
真空热处理中所谓真空度一般是在10-1~10-2Pa，在真空介质中将工件加热到所需要的温度，然后在不同介质中以不同冷却速度进行冷却的一种热处理方法。对于真空度的选择，并不是越高越好，而是要根据金属工件以及热处理整个体系来综合考虑,真空炉的示意图。对于大部分低合金结构钢、合金工具钢等的淬火加热，真空度一般选用；而高合金钢的高温回火，真空度则一般选用×10-2Pa；对于高速钢等的淬火加热，我们需要考虑元素的蒸发效应和工件之间的相互作用，一般选用的真空度为×105Pa的高纯氮。
2.真空热处理的应用
真空热处理可以实现无氧化、无脱碳、无渗碳等效果，另外还可以去掉金属工件表面的磷屑，能够达到表面光亮净化的效果，因此近年来其应用范围也越来越广，从真空退火的应用延伸到真空渗碳等应用方面。
真空化学热处理（真空渗碳）
随着热处理工艺的不断发展，真空化学热处理的应用也越来越受到重视，真空化学热处理方法能有效的提高金属工件的各项综合性能。在真空化学热处理方法中以真空渗碳工艺较为经典，它是在真空淬火和高温渗碳的基础上发展起来的一种新的热处理工艺。它具有渗碳时间短、作业条件好等优点，有着极为广泛的应用前景。
二、形变热处理
形变热处理工艺，作为一种新型的热处理工艺方式，是在形变强化和热处理强化基础上发展起来的。人们在生产研究过程中发现，当金属工件在同时受到形变和相变时，奥氏体晶粒发生细化，位错密度提高，晶界发生畸变，能够达到单一形变或者单一相变所不能达到的综合强韧化的效果。
1.形变热处理的原理及特点
形变热处理是将压力加工与普通热处理操作结合，从而使金属工件产生塑性变形的形变强化和热处理的相变强化的一种新型的复合热处理工艺。形变热处理后金属工件之所以能够获得良好的强韧性是由其显微组织和亚结构组织共同决定的。强韧化机理大多可以归结为显微组织细化、位错密度和亚结构的变化、碳化物的弥散强化作用等。因此多年来，形变热处理已经在冶金和机械制造业等工业中得到广泛应用，形变热处理的类别及应用。
2.形变热处理的应用
相变前形变的形变热处理
高温形变淬火工艺是先将钢加热到奥氏体（A）稳定区进行形变，随后采取淬火以获得马氏体组织。高温形变淬火后再于适当的温度回火，可以获得很高的强韧性，其强度一般可以提高15~35%，塑性可以提高35~50%，而冲击韧性则可以大幅度的增长，其抗脆断能力也较高。
相变中形变的形变热处理
相变中形变热处理中较经典的方式主要有等温形变处理和马氏体相变中进行形变的形变热处理。下面以马氏体相变中的形变热处理为例来阐述其应用。
让金属工件在奥氏体下进行形变，使奥氏体加工硬化，诱发其部分转变为奥氏体，加上形变时马氏体加工硬化的作用，将使钢获得显著的强化效果。
诱发马氏体的室温形变，也就是利用相变诱发塑性现象使钢件在使用中不断发生马氏体转变，从而兼有高强度与超塑性。
相变后形变的形变热处理
相变后形变热处理主要是针对奥氏体转变产物进行形变强化的工艺。在工业上常见的主要是珠光体冷形变、珠光体的温加工、回火马氏体的形变时效等。一般形变后的金属工件都需要再次进行回火以消除应力。一般来讲，回火马氏体的形变时效是获得高强度材料的重要手段之一。在常规热处理过程中，通过形变来提升材料的强度总会导致材料的塑性、韧性的降低。另外，当形变量越小塑性自动就相应的降低较少，因此我们通常采用的是小量形变。形变热处理的缺点主要体现在:
由于存在压力而引起的形变，因此和普通热处理工艺相比，形变热处理需要压力装置，比单一的热处理增加了资金成本投入，容器设备等也需要满足压力的要求。
形变热处理工艺由于存在形变强化的过程，由塑性形变引起的缺陷等会比常规热处理增加，这些都有可能对材料的性能产生未知的影响。
三、结束语
热处理毕业论文 第2篇
将1～3号钢板试样分别加热到790、850和890℃，保温60min后出炉用水冷却至320～400℃，然后在空气中冷却至室温。35CrMo钢板淬火后的显微组织如图1所示。由图1可知，两种加热温度保温后的淬火组织截然不同。图1(a)所示组织中有铁素体、退化的珠光体，也有马氏体与贝氏体。原因是790℃的淬火温度低，没有完全进入奥氏体区，在冷却过程中形成的珠光体在加热过程中没有完全溶解，而铁素体也没有完全奥氏体化。所以淬火时由于奥氏体中碳含量少，形成的马氏体量也少，钢的硬度低。850℃温度下淬火时，钢的奥氏体化完全，奥氏体中含碳高，其淬火性能好，形成M+B，所以硬度远高于图1(a)对应组织的硬度。由图1(c)可知，890℃温度下淬火，钢的奥氏体化完全，其淬火后组织与850℃相似。淬火后，对1～3号试样分别取样后根据GB/T230．1—2004《金属洛氏硬度试验第1部分:试验方法(A、B、C、D、E、F、G、H、K、N、T标尺)》标准进行洛氏硬度测试，测得1～3号试样的硬度分别为35、47、48HRC。由硬度测试结果可知，淬火加热温度高，淬火组织硬度大，但当淬火温度超过850℃时，淬火后组织以及硬度变化不大。790℃加热后淬火时，由于组织没有完全奥氏体化，实际生产中不宜采用该温度。综合考虑可知，850℃的淬火加热温度较为理想。
2回火温度对组织与性能的影响
将850℃淬火后的钢板(2号试样)再均分为3个试样，分别在550、620、660℃下保温100min进行回火，考察不同回火温度对35CrMo钢组织与性能的影响。35CrMo钢不同温度回火后的显微组织如图2所示。由图2可见，在水冷淬火时，随着回火温度的提高，淬火组织中碳化物不断球化，原淬火组织中的马氏体和贝氏体板条簇方向性减弱。对850℃淬火后不同温度保温100min回火后的3个试样分别取样测试其硬度，结果如表2所示。由表2可知，从550℃开始，随着回火温度的升高，回火的硬度呈下降的趋势。550℃回火时钢板硬度过大，而660℃回火时钢板硬度过小。综合考虑不同热处理工艺下35CrMo钢的组织和硬度情况，将850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为现场生产工艺。为更深入细致地了解35CrMo钢在850℃水冷淬火、620℃回火条件下的精细组织，对此条件下处理后的试样进行了透射电镜观察，结果如图3所示。图3(a)～(b)反映出在35CrMo钢在850℃淬火、620℃回火条件下组织中为板条状马氏体+贝氏体组织。由图3(c)可知，在回火组织中依然有大量的位错存在，这些位错的存在是保证试验钢强度和硬度的原因之一。在回火组织中还有大量析出的短条棒状碳化物(见图3(d))，因其尺寸较小，无法在透射电镜下进行能谱分析，由于此钢中有1．0wt%左右的Cr的存在，推断分析可能是合金碳化物(Fe，Cr)3C或者Cr的碳化物。
3现场应用
根据以上试验结果，将850℃×60min水冷淬火+620℃×100min回火作为35CrMo钢板现场生产的调质工艺。莱钢宽厚板厂2013年共生产100mm厚度35CrMo钢板超过10000t，性能稳定，为企业创造了良好的经济效益。
4结语
热处理毕业论文 第3篇
摘要：众所周知，《金属工艺学》具有很强的实践性和理论性。一般而言，职业教育培养的目标是培养技能型人才，必须让学生通过在学校的学习，充分接受专业技能培养和锻炼，使其具备工艺分析和理解能力等。保证学生就业时在短期内对工作进行适应。为了能够让学生正确合理的运用理论知识解决实际中的问题，并在教学实践中培养学生的应用知识能力，本文主要从《金属工艺学》教学策略方向出发，着重从培养金工学习的意识，培养应用金工知识的能力阐述了在教学中加强理论联系实际的教学方法。
关键词：金属工艺学；教学策略；分析
相对而言，《金属工艺学》是最具综合性的一门学科，其中包含金属的机械性能、金属冶炼、加工策略、热处理以及金属材料等，是中职机电专业一门重要的专业基础课，基于《金属工艺学》课程教学研究，为学生能力的培养作出积极贡献。
一、针对《金属工艺学》现状的分析
所谓金属工艺学，就是关于研究制造金属机件时所使用的工艺性方法[1]。其学科实质属于综合技术性学科，其主要研究的范围主要是：工艺方法的规律和机械制造时应用以及互相联系、金属机件加工工艺与结构的工艺性、金属材料的性能以及其对加工工艺所产生的影响、综合工艺方法较对等。当前，《金属工艺学》研究的现状主要体现在机械制造过程中金属的材料方面，包括热加工、热处理、铸造以及锻造、焊接、锻压等工艺方法与工艺的过程。
针对《金属工艺学》教学的主要策略分析
（一）重视绪论实践课程
一般而言，绪论是对课程的学习策略、学习目的、学习内容起到了总体介绍的作用[2]。教学中可以从不同时期针对金属的冶炼、材料、工艺以及加工历史等进行不断的改进，还要使学生懂得金工课程或金工实习课程的体现出的重要意义。与此同时，课程内容的重点应该建立在课程介绍的基础之上，考虑到到金工实习课程的内容存在跨度大的特点，要先从机械产品生产过程的方面充分对课程进行介绍，并促使内容各个章节的充分衔接，具体从以下两个方面进行生产过程的介绍。
图1 机械产品生产过程
参照图1进行了产品生产过程中每个工序的目的、特点、位置、内容和选用的原则等研究，由此以来会使学生在材料的选用原则、加工策略、热处理等内容及其作用具备基本的认识。同时，最具代表性的零件作为实例进行说明，可以发挥较好的理解功效，并有利于进一步促进教学。通过以上的分析可以得出结论，让学生对各个章节的内容感觉到丰富性，是具有典型的综合性，针对实际的情况灵活应用好知识来解决实际存在的问题。
（二）培养应用金工知识的能力
1.加强实践性环节
现阶段，学生对金工课程的相关内容缺乏感性的认识，甚至有的学生不曾了解或者是没有做到充分注意及认识，所以在听课之时产生空洞感和抽象感，也在课堂内容上存在很大难度的了解。对此，在热加工、热处理、铸造以及锻造等授课前期，要针对性的进行参观和学习，并做到现场教学。另外，金属冷加工科目要安排在工厂进行实地实习。这样以来才能增强学生听课能力，与此同时还能延伸学生的视角，避免由于实习期过长而带来感性知识的模糊。
2.课堂讲授中充分做到分析实例
通过实际的例子研究之后要进行对涉及到的工序位置、作用、以及生产方法等内容和知识的讲解和分析。课程教学中要着重把表达变为直观、通俗、易懂，并深入浅出进行对理论性知识的讲授和表达，更好的让学生所接受以此来增强学生的听课兴趣。另外，还要充分利用现代化教学设备进行《金属工艺学》教学，一般而言借助现代化教学设备能够使教学内容更为直观、易于比对。例如：在进行“热处理”的学习时，要利用学生在观察中碰到的主要问题作为题目，以下以某厂的生产过程为例，其冷冲压成型的工艺大致为：图2和图3所示。
图2 冷冲压成型工艺
图3 冷冲压成型工艺
通过对图2和图3的观察可以看出，各个工序在作用以及热处理方面均获得了组织，从而运用实例教学对学生进行内容的讲解，激发并增强学生的兴趣，避免课程的枯燥[3]。
结论：
综上所述，进一步明确了《金属工艺学》实践性和理论性的重要性，为了能够让学生正确合理的运该科目理论的知识解决实际中的问题，并在教学实践中培养学生的应用知识能力，更是一项重要的环节。本文正是通过从《金属工艺学》教学策略出发，着重从培养金工学习的意识、能力方面阐述在教学中加强理论联系实际的教学方法。
参考文献：
[1]廖映奇.金属工艺学教学方法探讨[J].广西师范学院学报（自然科学版），2012，（07）：72-73.
