热处理工艺与设备说课-山东科技大学精品课程.pptVIP

主要内容 《热处理工艺与设备》是金属材料工程专业的专业主干课程，是全面提高工程技术人员工作素质和创新能力的重要保证，是针对现代工程技术人员进行素质教育的必备环节和重要组成部分。 《热处理工艺与设备》课程涉及许多相关知识 前期基础课《材料科学基础》、《固态相变原理》、《材料力学性能》等 后续专业课《金属材料学》、《复合材料》、《零件失效分析》等 起到承上启下的作用，也是一门应用性很强的专业课 课程特色： 将等离子技术（包括其它表面处理技术）及设备的必威体育精装版科研成果（国家科技进步二等奖）引入课堂及实践环节是本课程的最大特色。 科研上有三代人的历史积淀，课程上有13年的教学积累，同时具有鲜明的时代特征，教学内容体现了“基础性、系统性、前沿性”相结合、金属材料工艺与设备并重的原则。 构建了课程实验、大型综合性实验、企业现场教学和创新实验四位一体的实践教学体系，提高了学生实践能力。 1、古代的热处理 热处理在中国有悠久的历史。 与世界其他地区相比，中国古代热处理技术的发展有明显的区域特色，有许多发明和技术在世界热处理史上处于遥遥领先的地位，其中不少成果还传播到了世界各地，对世界热处理技术的进步起到了直接的促进作用。 发展历程： 经验——技术——理论 实践论： 从实践中来到实践中去 1972年底，河北藳(gao)城台西遗址发现了一件商代中期的铁刃铜钺(yue)，1977年8月北京平谷县南发现了一个商代墓葬，从中又出土了一件铁刃铜钺；经分析，均含有较高成分的镍，这是陨铁的特征。所以，一般认为这几件器物由陨铁制成，而不是由人工锻冶的铁制成的。学术界占统治地位的意见认为，中国在商代还没有出现人工制铁 河南三门峡虢(guo)国大墓中出土的铜柄铁剑，陕西凤翔秦公一号墓出土了西周、东周之际的铁铲，甘肃灵台发现春秋早期的铜柄铁剑，甘肃永昌则发现春秋早期的铁锸等。 据上述事实，学术界认为中国中原地区人工冶铁最早发生于西周中晚期 文献上关于冶炼生铁的记载最早见于《左传》。公元前513年，晋国曾在国都征收“一鼓铁”的军赋，并把成文的刑法铸在铁鼎上，即所谓的?“铸刑鼎”。这说明春秋晚期民间已经出现了炼铁作坊，并且已经能够铸造鼎这样复杂的铁容器了 目前发现的最早的铁器都是春秋时代的，这些铁器经金相分析，有的是块铁法制造的，有的是铸铁铸造的，有的是把铸铁加热退火柔化处理为展性铸铁制成的，显示出技术已经非常熟练了 早期的铸铁是白口铁，质地脆而硬，容易折断，不耐用。战国时期人们已经掌握了铸铁柔化技术。他们把铸铁加热锻打脱碳，得到白心可锻铸铁，或经过长时间加热退火，得到韧性更好的黑心可锻铸铁。如果脱碳不完全，仅使铸件外层成为钢而内层还是铸铁，就可以得到一种钢和铁的复合品，使铸件的质量更加优良 欧洲要到18世纪才有白心可锻铸铁，美国要到19世纪才有黑心可锻铸铁，我国的铸铁柔化技术比他们早发明了两千多年 春秋战国时期，楚国制造的兵器闻名天下。《史记·礼书》和《苟子·议兵篇》中都谈到楚国的宛（今河南省南阳）出产的兵器刃锋象蜂刺一样厉害，这肯定是钢制的。因为铁制的刀剑过于柔软，不可能达到象蜂刺一样的锐利程度。 当时西方古罗马士兵使用的刀剑是熟铁的，在战场上交锋时一刺便弯，再刺之前非要放在地上用脚踩直不可。公元1世纪时欧洲人普利尼曾经说过：“虽然铁的种类多而又多，但是没有一种能和中国的钢比美。” 春秋战国时期，中国人究竟是采取什么方法进行炼钢生产的呢？人们在文献资料中还没有找到记载，而考古工作者在对河北易县燕下都出土的部分钢兵器进行科学检验的时候，揭示出中国最古老的炼钢法。 先采用木炭作燃料，在炉中将铁矿石冶炼成呈海绵状的固体块，待炉子冷后取出，叫块炼铁。块炼铁含碳量低，质地软，杂质多，是人类早期炼得的熟铁。再用块炼铁作原料，在碳火中加热吸碳，提高含碳量，然后经过锻打，除掉杂质后，又渗进碳，从而得到钢。这种钢，叫块炼铁渗碳钢 用块炼铁透碳钢制造的刀，其质量仍不够好，炼这种钢，碳渗进的多少、分布是否均匀、杂质除掉的程度，都非常难掌握，而且生产效率极低。为了提高钢的质量，中国古代工匠从西汉中期起发明了“百炼钢”的新工艺。 所谓“百炼钢”，就是将块炼铁反复加热折叠锻打，使钢的组织致密、成份均匀、杂质减少，从而提高钢的质量。用百炼钢制成的刀剑质量很高。 百炼钢的品种繁多，见于记载的有：“五炼”、“九炼”、“卅炼”、“五十炼”、“七十二炼”及“百炼”。炼字前面这些具体数字的特定含义，研究者一般认为是指加热的次数，即炼了多少火。北宋著名科学家沈括在《梦溪笔谈》里叙述磁州百炼钢的过程，就是连续烧锻百余次，至斤两不减为止 1974年，山东省临沂地区苍山汉墓中，出土了