我优求知网热处理工艺论文篇（1）
2课程设计的理念与思路
高职学生在学习基本专业知识的基础上，如何把知识转化为技能，技能转变为职业素质是我们需要破解的难题。金属热处理生产工艺是金属材料及热处理技术专业必修的核心主干课程，是培养金属材料热处理专业实用型人才的重要组成部分。在金属热处理生产工艺精品课程建设中，坚持以金属热处理生产典型工作任务为载体，培养学生掌握金属热处理生产的基本知识和基本技能，初步形成分析问题和解决问题的能力，熟练掌握金属热处理生产的工艺设备和机械设备的相关知识，使学生毕业后能在金属热处理生产企业进行生产和解决实际操作技术问题，成为高级技术技能型的专门人才。通过对本课程的学习，学生应具备以下主要技能:①掌握常规金属材料热处理的基本知识，能编制钢铁件的典型热处理工艺;②能对热处理设备、常用的工装及辅助设备、热处理炉的温度进行测量与控制;③会典型零件热处理的基本操作;④能进行表面改性热处理的工艺制订;⑤能进行化学热处理的工艺制订;⑥掌握复杂工件的畸变规律与矫正方法，掌握分析判断工件变形的原因及预防工件畸变的方法;⑦能借助金相检验报告判断材料及热处理质量的方法，能分析工件淬火产生常见缺陷的原因并提出预防和补救的方法;⑧能对金属材料进行常规检验及对常见的热处理缺陷进行分析。
3教学内容的改革
3.1根据热处理典型的工作任务，组织教学内容，改革教学方法
在教学内容的选择上，以《金属热处理工国家职业标准》为依据，确定热处理工的岗位职责、工作任务和技能要求，在教学的实施过程中把典型的工作任务转换为学习情境，制定课程标准，围绕热处理设备操作、热处理工艺的编制、典型零件热处理的操作技能等典型工作任务，遵循由浅入深、由简单到复杂的原则，设置了8个学习情景:①热处理工艺准备;②热处理设备与操作;③退火与正火;④淬火与回火;⑤表面改性热处理;⑥化学热处理;⑦复杂工件的畸变规律与矫正方法;⑧质量检验与缺陷分析。通过对8个教学子领域的学习让学习者能在金属热处理生产企业进行生产，并具备编制热处理工艺的能力和热处理操作技能。同时编制实训指导书，完成实训室实训项目的开发，在教学过程中聘请企业技术人员担任实践指导教师，使课程体现工学结合的特点。在本课程8个学习情景中，以典型的工作任务为载体，以项目为导向，按“理实一体化”展开教学。在课程教学中根据不同要求的教学内容的不同特点，采用讲授教学法、项目教学法、任务驱动教学法、分组讨论法、以实践技能为导向的课题式教学法等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。表1列出了8个教学情景所须学习的内容、项目和使用的教学方法。
3.2教学内容的针对性与适用性
课程教学内容选取针对热处理岗位群的职业标准，以就业为导向，以金属材料热处理人才培养目标为标准，以满足就业岗位对所学人才能力的要求为宗旨，进行面向岗位的教学内容设计。充分体现教学内容来源于企业、服务于企业的教学宗旨，密切联系生产实践，做到学以致用。通过对热处理生产各岗位知识、能力、素质要求进行分析，以学习内容和工作过程为导向的原则，课程设计创设“三结合”的学习情景:学习内容与工作内容相结合，学习过程与工作过程相结合，学习情景与工作情景相结合。按照热处理生产岗位的需求，以热处理工的职业标准为依据，设计了8个学习情景。课程内容在设计过程中参考热处理岗位群多工种的职业标准，归纳出典型的工作任务作为教学情景，每个情景由若干项目任务组成，形成8个教学情景。各情景教学内容以热处理工国家职业标准中初级工—高级工的知识和技能要求为依据选取教学内容，设计实训项目，进行单元考核。由于教学内容考虑了工种职业资格的需要，不仅适合教学，还可作为企业员工培训教材使用。
3.3教学方法的多样性
传统的教学模式具有其自身的优势，如传授的知识系统、严密，较好地发挥了教师的主导性，但弊病也十分明显:其一，教材抽象，体系严密，学生难以学习;其二，学生的主体地位难以体现;其三，重理论轻实践，学生动手的能力比较差，与素质教育的要求不相适应;其四，以教师为中心，只强调教师的“教”而忽视学生的“学”。在这样的教学模式中，学生参与教学活动的机会少，动手更少，大部分时间处于被动接受状态，学生的学习主动性很难发挥，更不利于创新、创造型人才的培养，不利于学生的发展［3］。为此，在课程教学中针对不同要求的教学内容既采用了传统的讲授教学法，又采用了任务驱动教学法、项目教学法、分组讨论法、以实践技能为导向的课题式教学法等教学方法，引导学生积极思考、乐于实践，提高教学效果。
4课程的特色与创新
4.1采用任务驱动式教学法，实现“理实一体化”教学模式
金属热处理生产工艺课程实践性强，为了加强实践性教学的效果，教学中注重理论与实践相结合，在教学中以典型工作任务为载体，以任务为导向，突出“练”，边讲基础知识，边应用到典型的工作任务中。实现“理实一体化”教学模式，提高学生学习的积极性和能动性，当下发了项目任务书后，学生必须积极学习基础知识，才能完成相关的项目任务。本课程以提高学生分析、发现、解决工程实际问题的能力为重点，强调学生个性发展。深化教育改革的关键，是改变以往单一的课堂讲授的教学形式，改变传统的系统式学科教学体系，提倡进行“教、学、做”一体化改革，使学生在专业理论知识方面以“够用”为主，更多突出技能的培养。采用任务驱动式教学法，就是要兼顾理论知识与技能的合理配置。任务的设计很重要，它是为实现一定的教学目标，依据课程内容主题，为学生策划学习资源和学习活动的过程。教学任务设计的最终目的是使学生掌握实际工作岗位对本课程所要求的知识和技能［4］。通过项目任务和专题设计等自主学习方式，体现学中做、做中学，活学活用，注重了学生的实践能力、创新能力及团队协作能力等综合素质培养。金属材料热处理技术校内实训基地的建设及实训项目的开发应用，解决了困扰热处理技术专业进行生产性实训所面临的困难和矛盾，实现了课堂与实习地点一体化的行动导向教学。通过系统实训，不断训练，极大地提高了学生岗位操作能力，同时也促进了学生的学习方式由个人竞争学习模式向团队协作学习模式的重要转变，提高了学生对企业生产组织方式的适应能力，实现与企业的“零距离”接触。以“淬火与回火”学习情景为例，任务驱动教学模式如表2、3所示。
4.2遵循了由浅入深、由简单到复杂的原则
遵循了职业成长的规律。以学习情景4的淬火与回火为例，设计了2个项目任务，项目8与项目10虽然都是淬火与回火工艺，但前者是试样的淬火与回火，后者是零件的淬火与回火，项目任务书如表4所示。2个项目任务中，1个是实验室试样，1个是轴，在编制淬火工艺时，淬火方法、加热温度、冷却介质、加热设备的选择都有差异。20钢、45钢、T10钢制试样按AC3或AC1±(30～50)℃的原则选择加热温度，按t=αkD选择保温时间，在箱式炉中进行加热后，以水作为介质进行冷却即可获得马氏体组织，硬度达到55～63HRC。对于轴，从技术要求上看，心部和表面硬度不同，在选择淬火方法和加热设备时需要充分考虑。结合材料65Mn淬透性曲线，可采用水－油双液淬火的方法进行处理。操作时掌握好在第一种淬火剂中的停留时间，同时注意上下移动工件。2个项目遵循了由浅入深、由简单到复杂的原则，通过反复训练，使学生工艺编制和操作技能由生疏到熟练，遵循了职业成长的规律。
4.3构建了TEST评价系统
评价的实质在于肯定学生的学习过程，重视学生学习中的知识积累和实践能力的发展，培养科学的思维方法，这是评价学生的理论依据，也是学生学习过程的目标导向［5］。传统课程的考试都是在课程结束后进行一次闭卷考试，这对该课程的学习来说是有局限性的，它难以测试学生综合性分析问题的能力，故此在精品课程建设中构建了TEST评价系统。新评价系统构建思路重视考核评价学生学习的过程及过程的动态化、评价内容的多元化。TEST评价系统是指课程总成绩由教师评价(T)、企业工程师评价(E)、学生评价(S)、总评价(T)组成。教师评价主要对学生的学习行为过程(包括学习态度、学习意识、精神、态度、价值观、行为习惯等)进行相应的评价。企业工程师评价主要根据项目任务从加热温度、加热设备、保温时间、冷却介质的选择进行考核评价，学生评价是对各组查阅资料、PPT的效果、汇报表现、实训准备和完成情况进行互评，使评价触及到学生的内心深处，使评价产生教育意义。总评价(T)由项目考核(40%)、期末考核(30%)、过程考核(30%)组成。其中项目考核由教师评价(T)(15%)、工程师评价(E)(15%)、学生评价(S)(10%)3部分组成。为方便不同角色对课程进行评价，开发了昆明冶金高等专科学校金属材料与热处理技术专业教学资源库，在这个网络平台上，教师、企业工程师、学生以不同角色进行登录，即可完成T、E、S的评价，理论考试课由网络系统根据考试大纲生成不同的试题，可进行***测试，最终由系统按不同角色的权重自动生成总成绩(T)。在金属材料与热处理教学资源库社会评价系统中，用人企业登录后可对毕业生进行评价，教师根据企业的评价对教学进行改进，校企合作不断提高教学质量，共同培养出大批社会需求的高级技术技能型人才。
5教学效果
昆明冶金高等专科学校金属热处理工生产工艺课程于2012年获批云南省精品课程建设立项，如***1所示。金属热处理生产工艺的教学改革从2010级金属材料与热处理专业开始实施，为了对比教改前后的教学效果，分别对采用传统教学法、多媒体教学法、项目教学+任务驱动教学法的学生成绩进行统计分析，结果见表4。由表4可知，在试卷难度基本不变的情况下，采用项目教学+任务驱动教学法后，学生成绩优良率和平均分均明显高于传统教学，不及格率明显下降。通过4年的教学实践，学生反映项目教学+任务驱动教学法能调动学习的积极性:每次课都有不同任务，带着任务查阅资料，互相讨论，完成项目任务，把任务完成的结果上传到教学网络系统进行评价，得到项目考核的成绩。最终成绩中，项目考核占40%，期末考试占30%，过程(作业和考勤)考核占30%。在项目+任务教学过程中，教师的主导地位没有动摇，以项目和任务作为载体，运用网络平台提供的学习资源，引导学生自主学生，不断培养学生分析问题和解决问题的能力，提高学生专业综合素质和创新能力，构建学生知识、能力、素质协调发展的合理结构，并得到用人企业的好评。
热处理工艺论文篇（2）
本实验采用熔融热处理工艺制备玻璃陶瓷。在钡硼硅酸盐玻璃体系中加CaO、TiO2和ZrO2（摩尔比为2∶3∶1）作为晶核剂，含量保持45wt%不变。所用原料为分析纯的SiO2、H3BO3、BaCO3、Na2CO3、Na2SO4、CaCO3、TiO2，考虑到ZrO2在硼硅酸盐玻璃中很难溶解，因此用质量分数为95.2%的ZrSiO4来引入ZrO2，由于ZrSiO4同时引入了Si，所以，Si的含量由调节SiO2的含量来保持平衡。按照配料比称取所需原料（≈90g），用玛瑙研钵充分研磨混匀后放入刚玉坩埚中。将坩埚放于马弗炉中加热到850℃焙烧2h，以5℃/min的升温速率升温到1250℃下熔融3h。将熔体水淬后得到玻璃样品，做DTA分析玻璃样品的核化温度和晶化温度。之后采用熔融热处理工艺分别在核化温度Tn和晶化温度Tc（由DTA分析得到）各保温2h后自然冷却得到玻璃陶瓷样品。
1.2测试与表征
将所制得的玻璃样品研磨过筛（100～200目，75～150um）后，利用SDTQ600型同步热分析仪，以20℃/min的升温速率升温到1200℃对样品进行差热分析(DTA)，确定玻璃的热处理温度；用X’PertPRO型X射线衍射分析仪X衍射(X-raydiffraction，XRD)分析，铜靶(35kV，60mA)，扫描速度5°/min，步长0.02°，扫描范围为10～80°；用质量分数为20wt%的HF水溶液腐蚀样品30s，超声20min，烘干后，利用德国蔡司公司EVO18型扫描电镜对样品微观形貌分析（SEM）。
2结果与分析
2.1样品的热分析
为水淬后所得玻璃样品的DTA曲线。基础玻璃的Tg在738℃左右，一般而言，成核温度Tn比Tg高50℃左右。因此，本实验研究的核化温度选取750℃、780℃和810℃。除Tg处的吸热峰外，在815℃和970℃附近还出现了宽化的放热峰，表明晶化温度Tc在该温度附近，两个放热峰可能对应不同种类的晶体长大温度或者同一种类的晶相不同长大速率的温度。本研究选取的晶化温度分别为850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、1000℃和1050℃。
2.2核化温度的确定
对于固化HLLW来说，玻璃陶瓷固化体应具有晶粒多而小、均匀分布的特点，而晶粒的多少和分布情况主要由核化温度决定。为了确定最佳的核化温度，先在970℃附近选一个温度不变作为晶化温度，本研究选取此温度为1000℃。将玻璃陶瓷样品分别在750℃、780℃和810℃核化处理2h后，再在1000℃处理2h。玻璃样品经过750℃、780℃和810℃核化处理后，所得晶相都是钙钛锆石。而且在Tn=780℃时，XRD***谱上钙钛锆石相的峰最强，显然其钙钛锆石的含量也是最多。为了研究钙钛锆石晶粒的分布情况和形貌，对其做SEM检测。随着晶化温度从750℃向810℃变化，晶粒的尺寸从约400μm减小到约100μm再增大到约340μm。另一方面，经过750℃处理的样品，晶粒分布不均匀，出现聚集情况，780℃处理后的样品晶粒分布则比较均匀，810℃处理后，所得晶粒成片状且分布不均。核化温度为780℃时，玻璃陶瓷体内，钙钛锆石晶粒多且分布均匀，尺寸较小。由此可以确定，该玻璃陶瓷的较佳核化温度Tn为780℃。
2.3晶化温度的确定
玻璃样品在780℃处理2h后，分别在850℃、875℃、900℃、925℃、950℃、1000℃和1050℃保温2h。晶化温度在850～1000℃范围内，对应钙钛锆石晶相的XRD峰强逐渐增加，当温度升高至1050℃时，峰强又降低，说明玻璃陶瓷样品在780℃经过均匀成核后，其长大速率在1000℃达到最大值。值得注意的是，当温度低于1000℃时，XRD***谱上存在少量的氧化锆晶相的峰。这可以解释在970℃附近出现的不算明显的放热峰：一方面，钙钛锆石晶体长大是放热过程，另一方面，氧化锆慢慢溶解到玻璃中是吸热过程，两种不同的热效应共同作用就导致了热分析曲线在970℃附近出现的宽化的放热峰。示。晶化温度为850℃和875℃时，钙钛锆石晶相呈柱状，且温度升高，晶粒变大。晶化温度继续升高到900℃后，晶粒形状渐渐变的没有规则，925℃处理后晶粒长成块状。当晶化温度为950℃时，晶粒开始变为柱状，但尺寸较Tc分别为850℃和875℃时要小的多，同时出现晶粒聚集的现象，分布不均匀。晶化温度升高到1000℃后，所得钙钛锆石晶粒尺寸变小，分布均匀，该晶化温度下生成的钙钛锆石晶相也是最多的。晶化温度继续升高到1050℃后，晶粒变的粗大而且呈聚集状态。结合XRD和SEM分析可知，SiO2-B2O3-BaO-Na2O-CaO-ZrO2-TiO2体系基础玻璃经过Tn=780℃处理后，较佳的晶化温度是1000℃。
热处理工艺论文篇（3）
1．2淬火工艺采用等温淬火工艺能够很好地满足圆板牙的工艺要求。在利用等温淬火进行工艺加工前，要在600℃～650℃的高温下进行预热，预热的目的是降低圆板牙发生脱碳的几率。根据未落碳化物数量及原材料的球化级别、加工尺寸等诸多因素确定淬火加热的温度。尺寸较大的圆板牙一般情况下，选择低温淬火加热处理。由于W18Gr4V中含有Si元素，而该元素在进行加热的过程中极易发生脱碳，所以在加热的过程中要使用较特殊的加热炉，如盐浴炉、可控气氛炉或真空炉，其中盐浴炉的脱氧作用可以有效降低圆板牙的脱碳倾向。保证适当的等温停留时间有助于提高钢的强韧性。等温停留时间一般维持30～45min，如果超出该范围其性能将明显降低。这主要是因为下贝氏体和残余奥氏体量过多。分析上表可发现，在进行淬火冷却时，要在硝盐槽中放入冷却水套或循环水管，以保证工件和工装带的温度平衡。
1．3回火工艺回火的主要作用是根据不同的工作性能要求，使其硬度、强度、塑性和韧性适当。前文中已经介绍Si、Cr元素可以有效提高钢的回火稳定性。
2圆板牙的热处理质量检验
2．1回火缺陷在经回火处理时，如果不能严格控制回火温度，将会出现钢的硬度过高或过低。不过当回火温度控制适当，这些问题就可以解决了。如果一次装炉量过多，或选用加热炉不当，将会出现硬度不均匀。当回火前工件内应力不平衡时，回火工件很可能发生变形。
2．2板牙热处理后变形分析板牙经过热处理后将会变形，目前，针对这一问题有两种解决方法:一种是在淬火前应对板牙进行弼质，使其内应力减到最小，保证其之直径大小同螺纹的中径尺寸相同。要保证棒料尺寸适当，尺寸过小，则会造成金属材料的浪费;尺寸过大，将会导致棒料扭曲、折断。被切削捧料的材料性能、切削速度，对于螺纹外径均有一定的影响。
2．3热处理过程金相组织分析W18Gr4V材料只有经过正火或球化退火才能进行粗加工，***2即为球化退火后的显微组织。浸蚀方法:4%硝酸酒精溶液浸蚀组织组成物:白色是珠光体，黑色是渗碳体。W18Gr4V在经淬火后的显微组织***如***3，其浸蚀方法如下:4%硝酸酒精溶液浸蚀组织组成物:M+A
2．4控制螺纹淬火的注意事项控制螺纹淬火的注意事项:在了解了螺孔及松紧情况后方可进行处理;利用经过脱氧后的盐浴炉对圆板牙进行预热和最终加热，同时要保证盐浴中有害物质不会造成螺纹的腐蚀;要保证工件的均匀加热;对特大型板牙(大于等于M80)的温度一般选择为150°C左右。
热处理工艺论文篇（4）
2实验结果及分析
2.1试样的铸态组织***1为18Cr23MoVRE铸钢试样组织的扫描***片。由***1可知，18Cr23MoVRE铸钢试样的铸态组织由珠光体和少量片状马氏体+碳化物组成，晶粒粗大，碳化物呈块状、团球状和连续网状沿晶界分布。这主要是因为结晶过程中，先结晶的晶粒内合金元素含量较低，富裕的合金元素被推至结晶前沿，导致这些合金元素在结晶前沿富集，当这些合金元素达到一定的浓度时，在晶粒间形成碳化物，并沿晶界连续分布，如***1(a)所示。当18Cr23MoVRE铸钢经950℃淬火+300℃回火处理后，其组织为回火马氏体+碳化物，见***1(b)，碳化物以短杆状、块状和状沿晶界断续分布，马氏体基体得到细化，网状碳化物分布得到明显改善。随淬火温度的提高，颗粒状碳化物增多，基体晶粒粗化，细碳化物颗粒弥散分布于基体上，见***1(c)。当淬火温度达到1050℃时，马氏体基体和碳化物明显粗化，晶内细颗粒状碳化物增多，见***1(d)。因为在热处理温度下，晶界碳化物不断扩散进入基体晶粒内部，晶界碳化物减少，碳化物网被打破，淬火时这些溶入基体的合金元素来不及析出，被过饱和固溶于马氏体基体内，回火过程中，溶入马氏体内的合金元素以细颗粒碳化物的形式弥散均匀析出在基体上，改善了钢中碳化物的分布，热处理温度提高，热处理后钢的晶粒越粗大。可见，合理的热处理工艺可以改善钢的组织和碳化物分布。
2.2试验钢的力学性能18Cr23MoVRE耐磨铸钢试样经不同温度淬火+300℃回火热处理后的力学性能见***2。由***2可以看出，铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度值最小，为HRC44，随着淬火温度的升高，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度提高。当淬火温度升高至1000℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度升至最高，达到HRC58.5，继续提高淬火温度至1050℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度略有下降，为HRC58。可见，适当提高淬火温度，对18Cr23MoVRE耐磨铸钢硬度的改善有益，但淬火温度不宜过高。淬火之所以能提高18Cr23MoVRE耐磨铸钢的硬度，主要是因为提高淬火温度，有更多的碳原子及合金元素溶于奥氏体，淬火后马氏体中碳和合金元素的过饱和度增加，加剧了马氏体晶格畸变，固溶强化作用增大，从而提高了材料的硬度。从***2还可以看出，淬火温度对18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性也有一定的影响，铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性为4.6J，相对较低;随着淬火温度的升高，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性逐渐升高，当淬火温度达到1000℃时，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性达到了5.8J;再升高淬火温度，18Cr23MoVRE耐磨铸钢的冲击韧性有降低的趋势。这主要是因为铸态18Cr23MoVRE耐磨铸钢组织是不均匀的，存在成分偏析，那些高碳高合金微区韧性往往较差，在热处理过程中，高碳高合金微区的元素在高温下向低碳低合金微区扩散，钢的成分、组织和韧性得到改善。当淬火温度较高时，由于晶粒长大使钢的组织粗大，脆性增加。因此，适当的热处理可提高18Cr23MoVRE耐磨铸钢的性能，以1000℃淬火+300℃回火最佳。
热处理工艺论文篇（5）
1.2渗碳+空冷真空炉二次加热淬火回火金相组织能有效保证，变形量基本能保证合格，但是由于真空炉淬火油冷却速度慢，心部容易出现上贝氏体，且F也容易超标，真空炉装炉量小、前后清洗困难、生产效率低下。
1.3多用炉碳氮共渗+直接淬火回火热处理变形能保证合格，但是M、AR、K很难保证同时合格，金相组织难于控制。由于N原子的渗入，使得Ac1、Ac3线下降，从而使得材料的过热倾向性比渗碳要大，淬火后M和AR级别比同温度的渗碳工艺要高，因此，要控制好碳化物、M和AR级别通常采用较低的温度和适当的碳势和通NH3量。虽然，原始坯件经过调质处理，但是，M和AR级别很难“持续、稳定地”控制在3级以下，经常出现4～5级马氏体，这样给后续冷处理带来麻烦，有时AR级别达到4～5级，即使冷处理后AR也不会降到≤1%，需要进行两次冷处理加两次回火，并适当提高回火温度。另外，如果M、AR和K级别同时为1级的时候，产品的抗回火性能差，回火后往往硬度偏低，特别是后续磨加工后，表面硬度降到59HRC以下，偶尔还发现有的为58HRC。因此，必须将M和AR级别稳定地控制在2～3级、碳化物3～4级才能保证产品质量。
2改进工艺试验
2.1多次回火+适度升高回火温度针对上述碳氮共渗工艺，再通过多次回火来消除多余的AR、使M转化成回火马氏体。或采用适度升高回火温度，将温度由原来的175℃提高到190℃，通过两次回火，M和AR级别在4级的情况有所降低，但是评定为3级也很勉强，再增加回火次数，由于AR陈稳化，已经没有作用。如果继续升高温度，表面硬度将进一步下降，内孔表面硬度已经到了下极限。很显然，这种方法效果有限，每一炉产品都单独制定回火工艺，不是从根本上解决问题的有效办法。
2.2碳氮共渗抗回火性能的初步试验根据20CrMo钢[1]的Ac1、Ac3，确定碳氮共渗温度845℃，其他工艺参数见表1，其中氨流量及碳势均高于常规碳氮共渗热处理工艺。试验结果：产品变形量合格；；淬火状态下测定层深0.48mm(金相法测定全渗层)，M和AR均4级，K是1级，心部F是8级，心部硬度33～34HRC，表面硬度58～61HRC；经260℃×3h回火，再次测量，M和AR均为2级，表面硬度55～56HRC，采用洛氏硬度机直接测量结果为79.5～80HRA，换算结果为57～58HRC。试验结果说明：升高回火温度后确实能降低M和AR级别至合格范围；虽然表面硬度已经不合格，但是通过HRA测定，表面硬度并没有过分降低，说明抗回火性能较好，只是因为渗碳层太浅，承载能力差，需要增加渗层深度提高承载能力，同时适当降低回火温度；心部F及心部硬度不合格，淬火温度过低。
2.3高氮、高碳势共渗及适度升高回火温度由于20CrMo渗碳后，特别是采用高碳势渗碳后其化学成分具有类比性的钢号是GCr9轴承钢，该钢在220℃回火能保证硬度≥60HRC[1]，据此采用220℃回火。因碳氮共渗具有提高耐回火性的作用[2]，试验了采用高氮、高碳势碳氮共渗以进一步提高工件的抗回火性。适度调整回火温度，可以分解过量的AR同时分解粗大的M针(保证M和AR≤1～3级，K1～4级)，可以同时满足工件使用尺寸稳定性(AR≤1%)、耐磨性(内外表面硬度60～63HRC)及变形量小的技术性能要求，延长共渗时间增加层深，提高承载能力，具体热处理工艺参数改进如下：(1)通氨量由0.4m3/h增加到0.6m3/h，增加N固溶度，进一步增强抗回火性能。(2)采用1.10%的高碳势、降温阶段也保持高碳势1.0%～0.9%，以及提高共渗及扩散温度，使得工件表面获得高于常规碳氮共渗的碳势(0.95%～1.0%)，增加淬火后的初始硬度，增强抗回火性。(3)共渗温度由845℃升高到860℃，加快共渗速度；共渗时间由110mim延长到490min，则共渗层深度由0.48mm提高到0.8mm的上极限附近，增强承载能力。(4)将淬火温度由805℃升高至840℃，保证心部硬度F≤4级。(5)选择适当高的回火温度220℃，保证表面硬度，同时分解大量的残余奥氏体和粗大的马氏体；同时，由于回火温度较高，淬火压应力更加松弛，使得冷处理时AR转变更加容易。高氮高碳势碳氮共渗工艺参数见表2所示。试验结果：产品变形量仍然合格；淬火状态测量层深0.80m(金相法测定全渗层)，M和AR均为4～6级，碳化物3～4级，心部F3～4级，心部硬度35～37HRC，表面硬度≥63HRC。经220℃×4h回火后测量：M和AR均为2～3级，碳化物3～4级，心部F3～4级，心部硬度35～36HRC，表面硬度60～63HRC，各项指标全部合格。
热处理工艺论文篇（6）
前言
金属材料热处理工艺繁复多样，热处理的技术也变化多端，就现代科技技术发展来看，金属材料热处理有着许许多多的方式，但是从其根本性质上来说，行内人士往往将其分化成两大步骤，即组织内部结构改变以及表面结构优化，无论是何种新兴工艺、何种变革技术，也无论是改变金属材料的外表组织，还是改变材料的内在结构，所有的工艺以及技术都是围绕着这两大核心步骤开展的，所以在本文当中，笔者针对两大核心步骤，针对具体的问题，进行了核心的分析。
1.金属材料热处理新工艺与技术
1.1热处理新工艺
近年来热处理新工艺不断涌现。例如，离子束表面改性，其优点是不改变金属表面化学成分，尺寸无明显变化，不需化学用剂，也不会产生有害气体；强烈淬火技术可避免钢件开裂，减少畸变，显著提高钢材力学性能，延长零件的使用寿命；环己烯渗碳，此技术的优点是工件十分干净，可避免晶界氧化，齿根硬度可达到节圆齿面硬度的90%以上，渗剂用量很低，渗层均匀，工件畸变小，可提高渗碳温度；铝合金的热等静压固溶时效复合处理可消除铝合金铸件孔隙和缩短工艺周期，降低生产成本，同时提高铸件的力学性能；微波渗碳可使热处理工艺实现更精确。
1.2热处理新材料
目前，热处理新材料主要是生态淬火剂。所谓生态淬火剂就是以植物油为基本加入添加剂的天然淬火油。常用淬火剂的有水、盐水、熔盐、冷热矿物油和聚合物溶液，还有Ni3Al金属间化合物和APM和APMT合金。Ni3Al金属间化合物是一种新型炉内抗渗碳耐热构件材料。采用Ni3Al构件可以减少炉子维修次数，缩短工艺周期，提高热处理工件寿命、提高渗碳温度、节能效果显著，但是因为其脆性大未得到实际应用；APM 和APMT合金是用A-1粉末通过热等静压、烧结和深拉延出来的。用AT1合金制造的电热和燃气辐射管比一般耐热合金能经受双倍的热流。
1.3新传感技术
最新发展的传感技术有氧探头Oxymess，用于渗氮和氮碳共渗氮势测控的TiO2氧探头；氮势传感器HydroNit，跟踪渗氮过程的传感器KiNit；测控淬火槽工作状态的Fluid Quench 传感器；气冷淬火的Heat Flux传感器；真空渗碳碳势传感器等。
2.金属材料热处理工艺与技术的展望
现代的金属材料热处理工艺经过多年的发展已然成型，现在最为主流的热处理新工艺主要包括有以下四种：可控气氛热处理、形变热处理、表面气象沉积技术、真空热处理技术，这些技术都有其自身的优点以及缺点，由于篇幅有限，笔者仅对可控气氛热处理进行分析，对其优劣程度进行探讨，希望在一定范围内对金属材料的技术进行展望。
可控气氛热处理是近年来成熟的金属材料热处理技术这一，是一种通过对炉内的气温控制从而控制金属材料热处理程度的方式。也是一种通过还原、渗碳等方式从而改变金属材料表面组织的经典方式之一。工艺当中所提到的保护气氛，是一种可控性的能够有效防止金属表面氧化损耗的气体介质，可控气氛有着以下五项优点是：第一，优化金属材料表面，通过可调控的方式，调控便面的完善功能，从而控制刚性程度以及柔性程度的完美融合，从而保障金属材料表面的优越性；第二，对钢件金属材料的保护程度大大提升，由于钢件材料在热处理加工的过程当中氧化严重脱碳程度超标，所以一般的热处理工艺无法最大程度的保障钢件材料的表面刚度，而可控气氛热处理却能完美的做到这一点，不仅能够起到保护作用，甚至是能完美的避过这一缺点；第三，由于是对金属材料的表面处理，所以无论是在抛光的光亮程度，还是工件的具体尺寸要求，都实现了可调控性能，最大程度的保障了工件的尺寸精度；第四，在其他热处理工艺实践过程当中，渗碳都是按照比例进行调控施工的，但是比例只能在理论上确保金属材料表面的完善，却无法做到可调控，也就是所一旦施工当中出现误差，那么就会破坏金属材料便面的渗碳，而可控制气氛热处理却能够在技术操作的过程当中完善这一点，从最大程度上做到了过程可调控；第五，完全实现碳穿透处理，不仅改变了表层的结构，还改变了深度组织结构，使热处理加工工艺更加完善。在可控气氛热处理当中，还有一种吸热式气氛热处理工艺，它的主要施展对象是高碳钢继进行保护。
综上所述，我们可以在现有的金属材料热处理技术当中找到其未来将要发展的方向，第一无论是对组织内部的改变还是对表面化的处理，可控制是其发展的第一要素，第二金属材料通过热处理成型容易，但是一旦进行深层次加工也就是所谓的“精艺工件”加工，就无法改变其材料本身所带来的具体特性，所以未来的发展方向已定要在可调节成品工件上下工夫，第三，尺寸以及完善的工艺程度是金属材料热处理的最主要追求，所以作为作为现代化的生产工艺来说，一方面要保障精准程度，另一方面要保障经济程度，第四上文所提到的可控气氛热处理只是现代金属材料热处理的工艺之一，其发展虽然普及但是却主要做用于钢件的热处理，局限性很大，所以在未来的金属材料热处理的发展过程当中，还应当针对具体材料对热处理工艺进行改进，争取将金属热处理工艺与技术普及到全方位的领域当中。
结束语
通过现代技术的不断进步，金属材料热处理的工艺以及技术逐渐的靠向调整组织结构、控制表面处理两大方向。从根本上说组织结构调整在于上文中所提到的四大步骤，这是从内部结构调整金属材料的最好方式，比如通过控制钢铁的加热温度，将金属原本的缺陷得以弥补，也可以提高钢铁的硬度和韧性，而表面处理也是类似的，一般就是：渗氮、渗碳、渗氮共渗等几种工艺方式，将这些技术作用于金属材料热处理的表面，从而改变其表面构架，所以在未来的金属材料热处理发展当中，正确的方向应当是满足内部稳定、构建外部优化的发展模式。
参考文献：
[1]刘培生，李铁藩.多孔金属材料的应用[J].功能材料，2001，32（1）：12～15
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热处理工艺论文篇（7）
【中***分类号】G71 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）04-0254-02
《金属材料与热处理》是技工学校机械加工专业的一门专业基础课，主要研究的是金属材料的成分、组织、性能、用途及其与热处理之间的关系和变化规律[1， 2]。材料的成分与组织决定性能，而性能决定用途，通过热处理可改变金属材料的成分、组织，从而达到改变性能、用途的目的。掌握了金属材料的成分、组织和性能的变化规律，就可以将理论应用于生产实践，在生产中做到合理选材，合理安排热处理工艺，正确制定工件加工工艺的路线及方法，从而获得满足加工精度、表面质量和性能要求的优良工件。但是本课程的特点是内容繁杂抽象，而且概念多、术语多、牌号多、难理解、难记忆，对于学习基础欠佳，没有养成良好的学习习惯、对理论学习缺乏兴趣的技校学生来说，学习起来比较困难。针对学生现状，培养学生的学习兴趣，上好这门抽象但又与生产实践紧密相联的重要的专业基础课，让学生们学到专业基础知识，笔者在教学过程中主要强调了以下几点：
一、激发学生的学习热情
首先，谈古论今，上好第一节课。第一印象在心理学上被称为首因效应[3]，专业课老师与学生的第一次接触，要重视专业课的入门教学。在课程的绪论部分，要生动讲述该学科的产生、发展、应用及其影响，激起学习者的学习热情，诱导学生探索专业奥秘的欲望，教学中要能给学生惊喜、新奇、实际之感。专业理论要和实践相结合，多联系生产生活中的事例。例如，我上绪论课时，先介绍本专业有关情况，说明本课程的重要性及学习本课程的必要性，明确地位；然后解释“金属材料”的概念及其分类，巧妙地引入本课的基本内容，通过列举身边所用到的各种金属材料，以及有关热处理工艺的知识，使学生感觉知识就在身边，从而自然引出金属材料、热处理工艺在工、农、科学技术等各个方面的应用，彰显金属材料的重要性，激发学生的学习兴趣。
其次，趣味盎然地导入新课。所谓导入，关键是引起学生注意、激发学习兴趣，形成学习动机，明确学习目标和建立知识间联系的教学活动方式[4]。新课的导入虽仅占几分钟时间或仅有几句话，但它是教学过程的重要环节和阶段，它正如戏曲的引子，影视剧的“序幕”一样，可以引起学生的注意和兴趣，拨动学生的心弦，充分调动学生的学习积极性和主动性。例如在学习钢的表面热处理这一节时，以“外焦里嫩”的油炸食品启发学生思考，如何使同一种材料制作的零件具有“外焦里嫩”的特性，即零件表面具有高的硬度和耐磨性，而零件的内里具有足够的塑性和韧性呢？钢的表面热处理就可以很好地解决这个问题。如此导入新课，既可以指导学生联系日常生活常识去学习，又可以激发他们学习热处理原理的兴趣，使枯燥的知识变得趣味横溢。
再次，兴致勃勃地组织参观实习，增强感性认识。刚入学的学生对《金属材料与热处理》的感性认识少，仅凭课堂教学难以达到效果。因此，要采取有效措施，增强学生的感性认识、激发学生的学习兴趣，有计划地组织学生下车间锻炼，进企业参观，多接触各种金属材料，了解金属的切削加工，以及热处理工艺的方法和热处理工序的安排等，并适时提出问题，诱导学生产生探究的兴趣。例如，在工厂参观零件的整个加工工艺过程时，同学们会看到不同的零件不仅采用的热处理方法不同，而且各种热处理工序的安排也不一样，这时我就向他们提出，在零件的加工路线中，为什么要将正火、退火安排在“粗加工”前，而“淬火、回火、渗碳、渗氮”处理必须放在“粗加工”之后呢？启发学生初步了解热处理的工序位置不同，所起到的作用不同，“粗加工”前是为改善切削加工性，而“粗加工”之后是为满足零件的力学性能要求等。这样不仅开拓了学生的视野，也有利于调动学生的学习积极性。
二、培养学生的学习兴趣
首先，扣人心弦地设置问题，培养浓厚兴趣。浓厚持久的学习兴趣要在好学深思，不断解决问题的过程中深化和发展。在教学中，必须培养学生多思、勤思、善思的习惯，让学生思维进入“生疑―质疑―释疑”的良好循环过程。思考越深入，提出的问题越深刻，解释后取得的效果越明显。要使学生生疑，教师就要善于设疑，设疑的难度要适当，使得学生通过思考和学习能够解疑，这样才会对学生产生极大的吸引力和促动力，取得良好的教学效果。例如在学习钢的热处理时，可以提出问题：铁匠在制造凿子等工具时，为什么要先把胚料放到加热炉中烧红再打？不加热行不行？锻打以后，为什么要浸入水中？不浸行不行？浸水之后取出，放到炉中加热，这又是为什么呢？这一连串的疑问，环环相扣，促使学生思维步步深入，让学生带着浓厚的兴趣完成学习任务。
三、明确课程重点
从整个课程结构看，原理、工艺、材料为重点，其中工艺、材料为重中之重。原理部分主要包括结构、结晶理论、Fe-Fe3C相***理论、热处理原理，其重点是“两***”，即Fe-Fe3C相***和共析钢奥氏体等温转变曲线***。Fe-Fe3C相***是研究铁碳合金的理论基础[5]，共析钢奥氏体等温转变曲线***，是研究热处理的理论基础。对于这“两***”要熟记、理解，并且真正能够学会应用。工艺部分主要指热处理工艺，这里重点是整体热处理的四火[6]（退火、正火、淬火、回火）和局部热处理的表面热处理，要熟练掌握各种热处理的工艺（加热温度、冷却方式）、目的、组织、热处理后的性能应用。材料部分包括碳钢、合金钢、铸铁、有色金属及硬质合金，其重点是碳钢、合金钢、铸铁，要掌握各类材料的牌号、成分、一般施以的热处理方法、性能及用途。
四、抓住课程主线
纵观本课程内容，可以找出一条主线，即“成分―组织―性能―应用”，这条主线是本课程的纲，各种金属材料之所以性能不同，主要是其内部组织结构不同。热处理（指普通热处理）是在不改变化学成分的前提下，通过改变组织来达到改变性能的目的，即“工艺―组织―性能”，这可看作是一条副线，可以说这条主线（及其副线）贯穿了整个课程。因此在讲授时应抓住这条主线，并把它贯穿于每一章，每个工艺，每种材料，这样网络就清楚了。例如第二章由“结构―性能”贯穿，晶格类型不同，晶格常数不同，晶粒大小不同，内部缺陷种类的多少不同均会影响金属的性能；第三章由“工艺―组织―性能”贯穿，第四章由“成分―组织―性能”贯穿，其中温度的变化（工艺不同）对铁碳合金的组织也有重大影响，这可由副线解释；第五章、第七章、第八章金属材料部分由“成分―组织―性能―应用”贯穿，第六章由“工艺―组织―性能―应用”贯穿。总之，本课程的大小问题均可由主线引导。
五、重在理解
《金属材料与热处理》是一门叙述性课程，比较抽象，因此应特别强调对问题的理解。这里应注意以下几点：
1.对基本概念、名词术语要搞清其物理本质，并充分利用教具、***表等，组织学生脑、眼、耳并用，充分调动学生的主动性、积极性，使之产生兴趣，增强理解记忆效果。例如讲 “固溶强化”，可先以纯铝及铝合金的强度、硬度的差别为例，讲清“固溶强化”在生产中的意义，然后从字面加以解释，再通过看组织示意***从本质上进一步解释，学生就容易掌握了。2.对于一些重要规律要加以解释，例如含碳量对铁碳合金力学性能的影响规律；淬火钢回火时，回火温度与力学性能的变化规律等。可通过组织的变化加以解释，并与实际结合起来举例说明。3.对于一些重要观点要加以阐明。例如热处理强化、合金化强化、细化晶粒强化均是强化金属材料的重要手段，要通过生产中的实例加以阐明，并说明其各自的特点及应用。4.对于一些问题要进行综合分析。培养学生分析问题、解决问题的能力，是技工学校培养学生的目的。要达到这个目的，除对基本知识熟练掌握外，还应能够将前后知识联系起来综合考虑。例如对45钢要能利用Fe-Fe3C相***理论分析平衡状态下的室温组织及其性能，又能利用热处理知识对其施以正确的热处理工艺，以进一步改善其性能，同时还能利用金属材料知识说明其用途。
六、结合实践
《金属材料与热处理》属实用性科学，先要解决选材及工艺问题，在讲授时应注意以下几点：1.与各专业密切结合，对不同专业有不同侧重。例如金属结晶理论Fe-Fe3C相***与铸造焊接专业联系紧密，各种碳钢的牌号、成分、性能与车削加工效率的提高密切相关。金属材料知识与机械制造各专业均有密切联系，但也要有不同侧重。如焊工侧重普通碳素钢；车工钳工侧重优质碳素钢；钳工工具多为碳素工具钢、低合金结构钢；而车工工具多为高速钢、硬质合金等。总之对不同专业要有不同侧重，不能用同一教案。 2.要能找到每个理论、每种材料、每个工艺在生产实际中的落脚点。《金属材料与热处理》的每个理论都与生产实际有密切联系，每种材料都有特定的应用范围，这些都要在讲授中具体体现出来，通过生产中的实例加以说明。3.对于生产实际问题，要能从理论上分析，并能从理论上找到解决实际问题的方法。例如钳工在锉削铸铁件时硬度过高，难以锉削，要能从石墨化的理论上找到硬度过高的原因是白口所致，故可采用石墨化退火[7]，消除白口降低硬度以便于切削加工。此外，理论教学与实习教学紧密联系，将会收到更好的教学效果。例如车工在实习车削碳素钢时会发现，车削低碳钢时，断屑难、粘屑，加工表面粗糙，加工性较差；车削中碳钢时会产生不连续的切屑，被加工表面质量优于低碳钢，加工性良好；车削高碳钢时，切削力和刀具磨损比车削中碳钢时要大，刀具耐用度低，加工性差。探究这种客观现象原因的好奇心，可以极大地激发学生的学习热情，通过课堂理论讲授对这一部分的学习，学生们可以比较好的掌握碳素钢的切削加工性取决于含碳量，碳素钢随着含碳量的增加硬度增大，韧性降低。这种教学策略可以使学生印象深刻，收到满意的教学效果。
参考文献：
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[4]尚晓艳，赵奎友.导入新课――大学英语课堂的兴奋剂[J].兰州教育学院学报，2013， 29， （9）.
热处理工艺论文篇（8）
随着现代工业的飞速发展，我们对机械零件、模具等提出了越来越高的要求。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。
传统的热处理方式主要有退火、正火、淬火、回火，俗称“四把火”，它在人类发展的历史长河中烙下了深深的印记，到目前为止，它仍然是我们主要的热处理方式。随着我们对能源、环境的重视，对工件性能要求的提高，人们一直在探索新型的金属热处理工艺。由于先进设备的发明和测试技术的发展，新型热处理工艺不断涌现。金属热处理工艺从传统的热处理工艺发展到现在新型的表面热处理、真空热处理、气氛热处理、形变热处理、时效处理等。随着近代等离子场在热处理工艺上的应用，离子渗氮、离子渗碳为热处理提供了新的思路。特别是激光、电子束技术的应用，大大的丰富了热处理的工艺手段。
1.激光热处理
激光自从问世以来，以其相干性和单色性好，能量大等特点被广泛应用，其一系列潜在绝大价值已经引起了各个部门的重视，特别是在航空***工等领域，激光更是被视为新一代制导武器。随着激光理论、空间技术的迅速发展和日臻完善，激光热处理已经显现出了其独特的优点和效果，已经广泛应用于材料的切割、焊接、热处理等领域，是一种有望在工业中得到广泛应用的新型热处理工艺手段。
1.1激光热处理工艺的热学分析
激光照射金属工件表面可以快速加热工件，其输出功率P可以用功率密度和光斑面积S来表示：P=·S（S=d2/4）其中功率密度可以达到109W/cm2，远远大于普通的热源（约107W/cm2），且激光光斑面积可以小至10-5cm2，为普通太阳光最小光斑面积的1/100。因此激光的输出功率可以达到普通热源的104倍。
一般来讲激光辐射在材料内部产生的热处理过程不仅与辐射功率密度有关，而且与作用时间有密切关系。在实际的应用中我们可以控制辐射功率密度和辐射时间来控制能量的输入，从而进行相变强化、非晶态化、重熔合金化等处理。
1.2激光热处理工艺概述
激光热处理工艺主要有激光切割、激光淬灭、激光涂覆等几种工艺方法。
激光切割：该技术是采用激光束照射到金属工件表面的高能量使工件表面局部熔化并蒸发，从而达到局部切割的效果。一般来讲激光切割技术使用的较多的是二氧化碳激光切割技术，它具有切割质量好，精度高，切缝不需要再加工，切割速度快等工艺优点；另外它还是一种安全清洁、无污染的切割技术。
激光猝灭：以高密度能量激光作为能源，迅速加热工件使热量急剧向内层传递和向环境散热，从而产生内部相变的工艺过程。它已经被广泛的应用于冶金、机械、石油化工等领域，特别是在提高轧辊、剪刃等易损件的使用寿命方面效果显著近来在模具、齿轮等工件的强化方面也得到了越来越广泛的应用。
激光涂覆：利用激光束照射金属工件表面使之熔融，然后在其表面进行涂覆处理。在激光涂覆处理过程中，我们需要控制好照射时间和辐射功率密度的条件，从而使覆层具有良好的结合力，保证涂层的涂覆质量。该法具有覆层材料消耗量小，工艺过程容易控制等优点。
2.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。
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。
2.1真空退火
对于金属工件来讲，退火可以改变晶体结构、组织结构，消除组织应力等作用，利用真空退火还可以防止脱碳、除气脱脂、蒸发氧化物从而提高金属工件的表面光亮度和力学性能。实践表明，真空退火时，金属工件的光亮度与体系的真空度、退火温度等有关。对于结构钢来讲，在700～850℃，真空度为133.3×10-2Pa时，平均光亮度为60～70%；然而当真空度提高的话光亮度可以提高到70～80%。因此在生产中可以根据实际情况来加以选择。对于各种不锈钢来讲，只有在高于133.3×10-3Pa真空度条件下退火才能使光亮度达到70%以上。
2.2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。
3.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。形变热处理的方法很多，一般来讲，根据形变与相变过程的相互顺序可以将其分为相变前形变、相变中形变、相变后形变等。近年来，在形变热处理工艺的基础上又发展起来了一些复合形变热处理方法。它是将形变热处理与化学热处理、表面淬火工艺等结合起来而派生出来的。从这些快速发展的复合形变热处理工艺我们可以看出热处理工艺作为一种新型的热处理工艺所体现出来的独特优势和生命力。
4.结语
金属材料作为国家经济发展和基础建设的重要支柱行业，在机械制造中具有非常重要的作用，因此正确运用热处理，了解其作用和特点是非常重要的。热处理的新工艺会随着社会的不断发展而不断涌现，给制备高端、精密仪器带来了希望。
热处理工艺论文篇（9）
中***分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）09（c）-0144-01
《模具材料与热处理》课程是高职模具专业的一门重要的专业技术必修课程，理论性和实践性较强，有必要对该课程进行项目化教学改革。在企业及学院的支持和帮助下，该文对该课程项目化教学模式进行了一些的探讨与实践。
1 教学方案设计
1.1 课程教学目标设计
（1）能力目标。通过完成项目，使得学生能够了解模具各类模具零件性能要求和应用范围，设计模具零件时知道选择何种模具材料，对具体零件的成分、组织、结构进行分析，制定合理热处理工艺规程并进行实施，对加工后样品能够进行组织、硬度检测并对整个过程进行分析评价。通过完成整个零件的热处理工艺流程，培养具有设计、执行、分析热处理工艺方案的能力。
（2）知识目标。通过完成项目，使学生具有金属的组织结构、铁碳相***、钢铁热处理工艺、模具材料的性能及要求的相关理论知识，并掌握热处理过程中组织性能转变规律，掌握热处理工艺执行中各种设备的工作原理和使用方法，并会对零件检测结果的进行科学分析。
（3）素质目标。通过课程项目化教学，培养学生认真负责、踏实肯干、科学严谨的工作态度和分析与解决问题的能力。培养团结协作精神和自主学习能力。培养环境保护意识、经济意识和安全意识。
1.2 教学内容设计
经过到企业调研，选取了6个真实热处理项目，项目都来自台州地区企业的实际项目，共包含10个任务，基本涵盖了模具材料与热处理的核心知识与技能。项目内容由简单到复杂，能力要求逐步提高。项目按照完成的先后分为初级项目、主要项目和自选项目。初级项目：45钢CA6140车床主轴热处理。主要项目：Cr12MoV钢制冷作模具凹模热处理；5CrNiMo钢制转向节热锻模热处理；3Cr2W8V钢铝合金压铸模。自选项目：40Cr连杆螺栓的调质处理；50CrVA螺旋压缩弹簧的热处理。
2 教学项目实施
2.1 教学方法
实施项目化教学，学生在接近真实职业环境的场所进行学习和技能联系，以学生为中心，教师是引导者。体现在课堂上，即通过项目驱动让学生主动学习，动手操作。主要有以下几点：（1）注重每个项目采用案例导入，任务驱动教学，提高学生学习主动性，使学生在项目完成过程中掌握相关的专业知识和技能。（2）以学生为本，通过选用典型工作项目，由教师提出要求或简要分析，安排学生分组活动，让学生在行动中提高实际操作能力，教师注意正确的引导。（3）注重生产现场情境的设计，提高学生岗位适应能力。教学中要根据课程特点和学生的实际情况，采用启发引导教学法、案例教学法、分组教学法、角色扮演法、演示法、可视化法、小组讨论法等多种教学方法，以及采用如动画、***片、视频资料、案例分析、三维造型等多种手段。引导学生积极学习，积累生产实际方面的经验，体会专业岗位的工作任务与要求。
2.2 组织实施
教学过程中，首先用真实的案例说明本课程的重要性，让学生理解模具材料与热处理课程的重要意义；其次介绍本课程的学习内容、学习方法、考核方式，使学生对本课程全面了解；最后用视频演示零件热处理的全过程，让学生对所学课程内容有一个感性认识，清楚所要掌握的基本技能，从而使学生明确学习目的，激发学习兴趣。项目实施时，让学生首先初步掌握模具材料及热处理的基本理论知识，并明白零件选材及合理的工艺设计对于模具制造的重要影响，为后面的学习任务打下良好基础。项目实施中，将全班同学分成若干个项目小组，每个小组有5～6名成员，组内学生轮流担任项目组长、零件工艺分析员、工艺设计员、质量控制员，其中有个人行为，也有团队协作。按照“学生为主，教师引导”的理念，调动学生积极参与项目完成，为学生在后续的专业学习中夯实理论和实践基础。对于具体的项目任务，教师首先要向学生提供任务书，每一项任务都是一个完整的零件热处理工艺过程。学生在阅读任务书的基础上查阅相关的资料，明确任务的内容。
2.3 教学环境
为配合项目化教学，实训室里配有教师计算机和投影仪，每组学生具有各自的工作台外，还配备1台计算机，每台计算机连接进入局域网，方便收集资料。学生以小组为单位就座，可活动的桌椅可满足小组人数随项目任务而变化；学生有较大的操作空间；实现了项目化教学知识理论与实践的统一。
2.4 考核方案
项目化教学的考核方式采用过程考核与期末考核结合的方法，突出过程的重要性，教师、小组、学生个人都参与考评，实现了多元化的考核方式，提高了学生的积极性和主动性，促进了学生专业能力的培养。考核采用百分制。总成绩为初级项目成绩的（占10%）加上主要项目成绩的（占70%），加上自选项目成绩的（占20%）；完成每个任务的成绩为学生自评成绩（占10%），加上小组评定成绩（占20%），再加上老师评定成绩（占50%）和期末考核（占20%）。考核的内容主要涉及零件工作环境、失效方式分析、热处理工艺方案制定、可行性分析、最终结果检测、自评互评、团队协作能力以及安全环保意识等方面。
2.5 课程的重点、难点及解决方法
该课程的重点：（1）零件的工作环境确定及失效机制分析。（2）零件力学性能指标的确定和材料选择。（3）零件的热处理工艺方案制定。
该课程教学的难点：（1）对教师的要求大幅度提高，教师必须对学生提出的各种理论、实践方面的问题予以解答。（2）课程理论概念多且内容分散，而项目化教学偏重于从实践中学，教学时易使某些知识点漏掉，致使学生理论知识掌握不够全面。（3）基于工作过程的项目化教学方法主要是小组合作学习，同时职业教育现状每个班级编制规模较大，教师难易对每位学生做到有效管理，易造成学生的两极分化。
解决方法：（1）加强师资队伍的建设，如对教师进行专业技能的培训，鼓励教师到企业锻炼，学校引进有丰富专业实践经验的专家到学院任教等。（2）考虑项目教学的规律，选择合适的教学项目，保证其涉及知识的全面性。（3）小组是分工合作的关系，注意对平时表现不好的学生做好督促与鼓励工作。
3 结语
热处理工艺论文篇（10）
中***分类号：TQ 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）03-0279-01
一、研究的目的
该工艺技术主要研究纯水生产过程中的水资源回收与余热利用，本工艺结合自身特点，对化工生产系统各装置产生的冷凝液及其热量进行回收利用，使得整个系统的资源达到综合合理利用效果，降低了纯水的生产成本奠下良好基础，响应了国家节能减排***策，为公司、社会创造更大的效益。
二、目前的技术现状
在国内企业，不同类型的企业对冷凝液的回用途径各有不同，目前国内火力发电厂大部分都将冷凝液回用至锅炉，作补充水使用；根据生产工艺的特性，不同企业对冷凝液的回用方法也各不相同。我公司冷凝液的回收系统在氯碱工业中也有着自身的特点。由于我公司新厂使用的蒸汽是由老厂提供，相距5公里，冷凝液回收至锅炉的意义不大，经相关技术论证，将此部分水回用于纯水系统制取纯水，其热量回用于原水加热，加热后的原水进入系统用于制取纯水，提高了反渗透的产水率，同时也解决了因冬季水温低而影响反渗透产水量问题。本工艺的最大特点是资源达到合理利用效果，技术方案已经经过论证，项目施工已完成，并于2013年10月份投入使用。
三、国内外发展的趋势
目前，能源、环境问题已经成为国际性问题，当今能源已经进入紧张状态，各国环境问题也越来越严重，这就更需要我们节约能源，减少污染排放。本项目设计冷凝液回收系统，实质就是响应节能减排***策，其回用价值意义巨大。
四、技术路线
1.技术方案的论证
本工艺自我公司盐化工项目开始立项、进行初步设计开始时，我们便与设计单位中国天辰设计院积极沟通，将我们纯水工艺设计原则及思路向设计人员表述，并将这一原则融入到整个项目中，同时根据这一原则结合其他相关专业人员一一进行了论证，工艺技术得到中国天辰设计院的认可，方案可行。
2.研究工作的组织与管理
2.1成立专业技术小组，专一负责纯水工艺方案的调研、选定。安排专人与设计院专家进行沟通，对“纯水生产过程中的水资源回收与余热利用”的可行性进行论证。
2.2选择协作单位，对工艺设施的处理方案进行技术交流，并多次召开技术论证会。同时组织人员进行外出考察、调研，确定最终工艺方案的可行性。
2.3成立专门的资料管理小组，安排专人对项目进展过程中的资料进行收集与整理。并组织专业工程师对整个工艺的设计***纸进行审核，配合监理对工程质量进行监督、验收。
2.4组织验收小组对系统进行检测、验收，确保系统出水指标合格，满足我公司化工系统纯水的使用要求。
3.主要技术指标
五、主要内容
该工艺技术主要采用“自清洗网式过滤+超滤+反渗透+混床”的处理工艺，共分为预处理、超滤、反渗透、混床、冷凝水、浓水回收六个处理单元。
首先来自管网的原水进入网式自清洗过滤器去除较大的悬浮物和胶体，然后经过管式和板式复合换热器根据水温情况加热，使水温达到20-25℃左右，通过管道混合器与氧化剂NaClO溶液混合一起进入超滤装置，除去水中的胶体、悬浮物、菌类等，产水进入超滤水箱。超滤水箱中的超滤水经过超滤水泵加压，与来自加药装置的NaHSO3溶液、阻垢剂flocon-135溶液在管道混合器中充分混合进入保安过滤器，加NaHSO3的目的是还原NaClO，防止氧化剂对反渗透膜的伤害，加阻垢剂是防止浓缩水中盐类的结垢。加入还原剂NaHSO3和阻垢剂flocon-135溶液的超滤水通过保安过滤器后通过高压泵加压后进入反渗透装置，通过反渗透膜的脱盐处理，一级纯水进入中间水箱，浓水通过管线进入浓水箱，浓水箱中的浓水通过浓水泵一部分送至淡盐水系统返回卤水井进行采卤，另一部分配置次钠和去乙炔发生。中间水箱的水通过中间水泵到混床，通过混床阴、阳树脂的离子交换作用，进一步脱去少量盐分，形成纯水进入纯水箱，然后通过泵把纯水送往用户。
另外，来自系统的冷凝液进入冷凝水箱，通过冷凝泵输送到板式换热器，使高温的冷凝水与原水进行热交换，降温后的冷凝液通过除铁过滤器去除大部分铁屑后，再通过精密过滤器去除悬浮物等杂质，然后进入中间水箱与反渗透水混合，最后进入混床处理单元，经混床处理合格后送往用户。
六、研究成果
本技术在氯碱企业内率先实现了纯水生产过程中的水资源回收与余热利用，通过工艺的优化组合，使我公司化工系统产生的冷凝液及其热量得以回收利用，为降低纯水成本奠下良好基础，在国内同行业属较领先技术。同时取得直接效益如下：
1.年节水32万m3；
热处理工艺论文篇（11）
引言
在现代工业生产中，金属零件的制造是一个重要的环节，具有举足轻重的作用，因此提高金属零件的制造水平成为一项不可缺少的工作。而在金属零件的制造过程中，热处理工作又是提高其制造水平的重要措施。在设计工作中，正确制定热处理工艺可以改变某些金属材料的机械性能。而不合理的热处理条件，不仅不会提高材料的机械性能，反而会破坏材料原有的性能。因此，设计人员应根据金属材料成分，准确分析金属材料与热处理工艺的关系，制订合理的热处理的工艺，合理安排工艺流程，才能得到理想的效果，提高金属零件的制造水平。
在现代工业生产中，广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。但用得更多的是它们的合金。金属和合金的内部结构包含两个方面：其一是金属原子之间的结合方式；其二是原子在空间的排列方式。金属的性能和原子在空间的排列配置情况有密切的关系，原子排列方式不同，金属的性能就出现差异。
为了得到更好的金属性能，满足制造和使用要求，我们将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度，并在此温度中保持一定时间后，又以不同速度在不同的介质中冷却，通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能，这就是金属材料热处理过程。
不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果，下面从3个方面来说明热处理工艺在提高金属零件的制造水平中的作用。
一、提高金属材料的切削性能和加工精度
在各类铸、锻、焊工件的毛坯或半成品金属材料的切削过程中，由于被加工材料、切削刀具和切削条件的不同，金属的变形程度也不同，从而产生不同程度的光洁度。各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。为了得到最佳切削性能，就要求被加工材料具有合适的组织状态，这就要用到预先热处理。
通过预先热处理，可以消除或减少冶金及热加工过程产生的材料缺陷，并为以后切削加工及热处理准备良好的组织状态，从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形。
举例1：齿坯材料在切削加工中，当齿坯硬度偏低时会产生粘刀现象，在前倾面上形成积屑瘤，使被加工零件的表面光洁度降低。而对齿坯材料进行正火＋不完全淬火处理，切屑容易碎裂，形成粘刀的倾向性减少。并随着齿坯硬度的提高，切屑从带状向挤裂状过渡，从而减少了粘刀现象，提高了切削性能。
举例2：铝合金在加工过程中，通常都是先经强化处理（固溶处理＋时效；时效），这样可以得到晶粒细小、均匀的组织，比铸态或压力加工状态的切削性能好，不仅改善了切削性能，而且同时提高了机械加工精度。
二、提高金属材料的断裂韧性
金属材料的断裂韧性指含有裂纹的材料在外力作用下抵抗裂纹扩展的性能。提高金属断裂韧性的关键是要减少金属晶体中位错，使金属材料中的位错密度下降，从而提高金属强度，而减少金属晶体中位错的一种重要方法，就是细晶强化，其原理是通过细化晶粒使晶界所占比例增高而阻碍位错滑移从而提高材料强韧性。而金属组织的细晶强化的过程实际上就是金属热处理。
在金属热处理过程中，当冷变形金属加热到足够高的温度以后，在一定的应力和变形温度的条件下，材料在变形过程中积累到足够高的局部位错密度级别，会在变形最剧烈的区域产生新的等轴晶粒来代替原来的变形晶粒，这个过程称为再结晶。再结晶晶核的形成与长大都需要原子的扩散，因此必须将变形金属加热到一定温度之上，足以激活原子，使其能进行迁移时，再结晶过程才能进行。
那么，对于不同的金属材料，我们就可以通过控制不同的热处理的温度，来提高金属材料的断裂韧性。
举例：在sy钢坯料上线切割适当的小圆柱，机加工后，选择在700℃，800℃，900℃、1000℃和1100℃在cleeble-1500型热模拟试验机上以5×10-1的变形速率保温30s压缩变形50％，然后在空气中冷至室温，再进行680℃×6hac(空冷)的退火处理，再将压缩后的试样沿轴向线切割剖开，研磨抛光后用化学物质显示晶粒形貌。实验现象为：在700℃时，扁平的晶粒开始逐渐向等轴晶粒的形状变化。800℃变形的晶粒中等轴晶粒已经有少量出现，但仍然以变形拉长的晶粒为主。在900℃变形开始，晶粒突然变得细小，几乎全部为等轴晶粒，晶粒度达到ybl2级。在900℃以上．晶粒开始长大。因此，对此种钢来说，900℃左右温度进行热处理，可以提高其断裂韧性。
三、减少金属材料的应力腐蚀开裂
金属材料在拉伸应力和特定腐蚀环境共同作用下发生的脆性断裂破坏称为应力腐蚀开裂。大部分引起应力腐蚀开裂的应力是由残余拉应力引起的。残余应力是金属在焊接过程中产生的。金属在加热时，以及加热后冷却处理时，改变了材料内部的组织和性能，同时伴随产生了金属热应力和相变应力。金属材料在加热和冷却过程中，表层和心部的加热及冷却速度(或时间)不一致，由于温差导致材料体积膨胀和收缩不均而产生应力，即热应力。在热应力的作用下，由于冷却时金属表层温度低于心部，收缩表面大于心部而使心部受拉应力：另一方面材料在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时，因比容的增大会伴随材料体积的膨胀，材料各部位先后相变，造成体积长大不一致而产生组织应力。组织应力变化的最终结果是表层受拉应力，心部受压应力，恰好与拉应力相反。金属热处理的热应力和相变应力叠加的结果就是材料中的残余应力，正是其存在造成了应力腐蚀开裂。
举例：金属热处理中，通过控制淬火冷却速度，可以显著地控制淬火裂纹，为了达到淬火的目的，通常必须加速材料在高温段内的冷却速度，并使之超过材料的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。就残余应力而论，这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值，故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的。
3、结论
金属材料的热处理在机械零件制造中占有十分重要的地位，在金属材料加工的整个工艺流程中，如果将切削加工工艺与热处理工艺进行密切配合，将有效地提高金属零件的制造水平。
参 考 文 献