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金屬加工基本性能
1：鑄造性（可鑄性）：指金屬材料能用鑄造的方法獲得合格鑄件的性能。鑄造性主要包括
流動(dòng)性，收縮性和偏析。流動(dòng)性是指液態(tài)金屬充滿鑄模的能力，收縮性是指鑄件凝固時(shí)，體
積收縮的程度，偏析是指金屬在冷卻凝固過程中，因結(jié)晶先后差異而造成金屬內(nèi)部化學(xué)成分
和組織的不均勻性。
2：可鍛性：指金屬材料在壓力加工時(shí)，能改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。它包括在熱態(tài) 或
冷態(tài)下能夠進(jìn)行錘鍛，軋制，拉伸，擠壓等加工。可鍛性的好壞主要與金屬材料的化學(xué)成分
有關(guān)。
3：切削加工性（可切削性，機(jī)械加工性）：指金屬材料被刀具切削加工后而成為合格工件
的難易程度。切削加工性好壞常用加工后工件的表面粗糙度，允許的切削速度以及刀具的磨
損程度來衡量。它與金屬材料的化學(xué)成分，力學(xué)性能，導(dǎo)熱性及加工硬化程度等諸多因素有
關(guān)。通常是用硬度和韌性作切削加工性好壞的大致判斷。一般講，金屬材料的硬度愈高愈難
切削，硬度雖不高，但韌性大，切削也較困難。
4：焊接性（可焊性）：指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性能。主要是指在一定的焊接工藝
條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是結(jié)合性能，即在一
定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接
工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對(duì)使用要求的適用性。
5：熱處理
（1）：退火：指金屬材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋３忠欢ǖ臅r(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工
藝。常見的退火工藝有：再結(jié)晶退火，去應(yīng)力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：
主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應(yīng)力，提高組
織和成分的均勻化，或?yàn)楹蟮罒崽幚碜骱媒M織準(zhǔn)備等。
（2）：正火：指將鋼材或鋼件加熱到Ac3 或Acm（鋼的上臨界點(diǎn)溫度）以上30～50℃，
保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的：主要是提高低碳鋼的
力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。
（3）：淬火：指將鋼件加熱到Ac3 或Ac1（鋼的下臨界點(diǎn)溫度）以上某一溫度，保持一
定的時(shí)間，然后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度，獲得馬氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝。常見的淬
火工藝有鹽浴淬火，馬氏體分級(jí)淬火，貝氏體等溫淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目
的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強(qiáng)度和耐磨性，為后道熱處理作好組
織準(zhǔn)備等。
（4）：回火：指鋼件經(jīng)淬硬后，再加熱到Ac1 以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷
卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和多次回火等。
回火的目的：主要是消除鋼件在淬火時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，使鋼件具有高的硬度和耐磨性外，并
具有所需要的塑性和韌性等。
（5）：調(diào)質(zhì)：指將鋼材或鋼件進(jìn)行淬火及回火的復(fù)合熱處理工藝。使用于調(diào)質(zhì)處理的鋼稱
調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳結(jié)構(gòu)鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。
（6）：化學(xué)熱處理：指金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元
素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分，組織和性能的熱處理工藝。常見的化學(xué)熱處理工藝有：
滲碳，滲氮，碳氮共滲，滲鋁，滲硼等。化學(xué)熱處理的目的：主要是提高鋼件表面的硬度，
耐磨性，抗蝕性，抗疲勞強(qiáng)度和抗氧化性等。
（7）：固溶處理：指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后
快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。固溶處理的目的：主要是改善鋼和合金的塑
性和韌性，為沉淀硬化處理作好準(zhǔn)備等。
（8）：沉淀硬化（析出強(qiáng)化）：指金屬在過飽和固溶體中溶質(zhì)原子偏聚區(qū)和（或）由之脫
溶出微粒彌散分布于基體中而導(dǎo)致硬化的一種熱處理工藝。如奧氏體沉淀不銹鋼在固溶處理
后或經(jīng)冷加工后，在400～500℃或700～800℃進(jìn)行沉淀硬化處理，可獲得很高的強(qiáng)度。
（9）：時(shí)效處理：指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造，鍛造后，在較高的溫度放
置或室溫保持，其性能，形狀，尺寸隨時(shí)間而變化的熱處理工藝。若采用將工件加熱到較高
溫度，并較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行時(shí)效處理的時(shí)效處理工藝，稱為人工時(shí)效處理，若將工件放置在室溫
或自然條件下長(zhǎng)時(shí)間存放而發(fā)生的時(shí)效現(xiàn)象，稱為自然時(shí)效處理。時(shí)效處理的目的，消除工
件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能等。
（10）：淬透性：指在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。鋼材淬透性好
與差，常用淬硬層深度來表示。淬硬層深度越大，則鋼的淬透性越好。鋼的淬透性主要取決
于它的化學(xué)成分，特別是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加熱溫度和保溫時(shí)間等因素有
關(guān)。淬透性好的鋼材，可使鋼件整個(gè)截面獲得均勻一致的力學(xué)性能以及可選用鋼件淬火應(yīng)力
小的淬火劑，以減少變形和開裂。
（11）：臨界直徑（臨界淬透直徑）：臨界直徑是指鋼材在某種介質(zhì)中淬冷后，心部得到全
部馬氏體或50%馬氏體組織時(shí)的最大直徑，一些鋼的臨界直徑一般可以通過油中或水中的
淬透性試驗(yàn)來獲得。
（12）：二次硬化：某些鐵碳合金（如高速鋼）須經(jīng)多次回火后，才進(jìn)一步提高其硬度。
這種硬化現(xiàn)象，稱為二次硬化，它是由于特殊碳化物析出和（或）由于參與奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R
氏體或貝氏體所致。
（13）：回火脆性：指淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火或從回火溫度緩慢冷卻通過該溫度區(qū)間
的脆化現(xiàn)象。回火脆性可分為第一類回火脆性和第二類回火脆性。第一類回火脆性又稱不可
逆回火脆性，主要發(fā)生在回火溫度為250～400℃時(shí)，在重新加熱脆性消失后，重復(fù)在此區(qū)
間回火，不再發(fā)生脆性，第二類回火脆性又稱可逆回火脆性，發(fā)生的溫度在400～650℃，
當(dāng)重新加熱脆性消失后，應(yīng)迅速冷卻，不能在400～650℃區(qū)間長(zhǎng)時(shí)間停留或緩冷，否則會(huì)
再次發(fā)生催化現(xiàn)象。回火脆性的發(fā)生與鋼中所含合金元素有關(guān)，如錳，鉻，硅，鎳會(huì)產(chǎn)生回
火脆性傾向，而鉬，鎢有減弱回火脆性傾向。
流動(dòng)性，收縮性和偏析。流動(dòng)性是指液態(tài)金屬充滿鑄模的能力，收縮性是指鑄件凝固時(shí)，體
積收縮的程度，偏析是指金屬在冷卻凝固過程中，因結(jié)晶先后差異而造成金屬內(nèi)部化學(xué)成分
和組織的不均勻性。
2：可鍛性：指金屬材料在壓力加工時(shí)，能改變形狀而不產(chǎn)生裂紋的性能。它包括在熱態(tài) 或
冷態(tài)下能夠進(jìn)行錘鍛，軋制，拉伸，擠壓等加工。可鍛性的好壞主要與金屬材料的化學(xué)成分
有關(guān)。
3：切削加工性（可切削性，機(jī)械加工性）：指金屬材料被刀具切削加工后而成為合格工件
的難易程度。切削加工性好壞常用加工后工件的表面粗糙度，允許的切削速度以及刀具的磨
損程度來衡量。它與金屬材料的化學(xué)成分，力學(xué)性能，導(dǎo)熱性及加工硬化程度等諸多因素有
關(guān)。通常是用硬度和韌性作切削加工性好壞的大致判斷。一般講，金屬材料的硬度愈高愈難
切削，硬度雖不高，但韌性大，切削也較困難。
4：焊接性（可焊性）：指金屬材料對(duì)焊接加工的適應(yīng)性能。主要是指在一定的焊接工藝
條件下，獲得優(yōu)質(zhì)焊接接頭的難易程度。它包括兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是結(jié)合性能，即在一
定的焊接工藝條件下，一定的金屬形成焊接缺陷的敏感性，二是使用性能，即在一定的焊接
工藝條件下，一定的金屬焊接接頭對(duì)使用要求的適用性。
5：熱處理
（1）：退火：指金屬材料加熱到適當(dāng)?shù)臏囟龋３忠欢ǖ臅r(shí)間，然后緩慢冷卻的熱處理工
藝。常見的退火工藝有：再結(jié)晶退火，去應(yīng)力退火，球化退火，完全退火等。退火的目的：
主要是降低金屬材料的硬度，提高塑性，以利切削加工或壓力加工，減少殘余應(yīng)力，提高組
織和成分的均勻化，或?yàn)楹蟮罒崽幚碜骱媒M織準(zhǔn)備等。
（2）：正火：指將鋼材或鋼件加熱到Ac3 或Acm（鋼的上臨界點(diǎn)溫度）以上30～50℃，
保持適當(dāng)時(shí)間后，在靜止的空氣中冷卻的熱處理的工藝。正火的目的：主要是提高低碳鋼的
力學(xué)性能，改善切削加工性，細(xì)化晶粒，消除組織缺陷，為后道熱處理作好組織準(zhǔn)備等。
（3）：淬火：指將鋼件加熱到Ac3 或Ac1（鋼的下臨界點(diǎn)溫度）以上某一溫度，保持一
定的時(shí)間，然后以適當(dāng)?shù)睦鋮s速度，獲得馬氏體（或貝氏體）組織的熱處理工藝。常見的淬
火工藝有鹽浴淬火，馬氏體分級(jí)淬火，貝氏體等溫淬火，表面淬火和局部淬火等。淬火的目
的：使鋼件獲得所需的馬氏體組織，提高工件的硬度，強(qiáng)度和耐磨性，為后道熱處理作好組
織準(zhǔn)備等。
（4）：回火：指鋼件經(jīng)淬硬后，再加熱到Ac1 以下的某一溫度，保溫一定時(shí)間，然后冷
卻到室溫的熱處理工藝。常見的回火工藝有：低溫回火，中溫回火，高溫回火和多次回火等。
回火的目的：主要是消除鋼件在淬火時(shí)所產(chǎn)生的應(yīng)力，使鋼件具有高的硬度和耐磨性外，并
具有所需要的塑性和韌性等。
（5）：調(diào)質(zhì)：指將鋼材或鋼件進(jìn)行淬火及回火的復(fù)合熱處理工藝。使用于調(diào)質(zhì)處理的鋼稱
調(diào)質(zhì)鋼。它一般是指中碳結(jié)構(gòu)鋼和中碳合金結(jié)構(gòu)鋼。
（6）：化學(xué)熱處理：指金屬或合金工件置于一定溫度的活性介質(zhì)中保溫，使一種或幾種元
素滲入它的表層，以改變其化學(xué)成分，組織和性能的熱處理工藝。常見的化學(xué)熱處理工藝有：
滲碳，滲氮，碳氮共滲，滲鋁，滲硼等。化學(xué)熱處理的目的：主要是提高鋼件表面的硬度，
耐磨性，抗蝕性，抗疲勞強(qiáng)度和抗氧化性等。
（7）：固溶處理：指將合金加熱到高溫單相區(qū)恒溫保持，使過剩相充分溶解到固溶體中后
快速冷卻，以得到過飽和固溶體的熱處理工藝。固溶處理的目的：主要是改善鋼和合金的塑
性和韌性，為沉淀硬化處理作好準(zhǔn)備等。
（8）：沉淀硬化（析出強(qiáng)化）：指金屬在過飽和固溶體中溶質(zhì)原子偏聚區(qū)和（或）由之脫
溶出微粒彌散分布于基體中而導(dǎo)致硬化的一種熱處理工藝。如奧氏體沉淀不銹鋼在固溶處理
后或經(jīng)冷加工后，在400～500℃或700～800℃進(jìn)行沉淀硬化處理，可獲得很高的強(qiáng)度。
（9）：時(shí)效處理：指合金工件經(jīng)固溶處理，冷塑性變形或鑄造，鍛造后，在較高的溫度放
置或室溫保持，其性能，形狀，尺寸隨時(shí)間而變化的熱處理工藝。若采用將工件加熱到較高
溫度，并較長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行時(shí)效處理的時(shí)效處理工藝，稱為人工時(shí)效處理，若將工件放置在室溫
或自然條件下長(zhǎng)時(shí)間存放而發(fā)生的時(shí)效現(xiàn)象，稱為自然時(shí)效處理。時(shí)效處理的目的，消除工
件的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定組織和尺寸，改善機(jī)械性能等。
（10）：淬透性：指在規(guī)定條件下，決定鋼材淬硬深度和硬度分布的特性。鋼材淬透性好
與差，常用淬硬層深度來表示。淬硬層深度越大，則鋼的淬透性越好。鋼的淬透性主要取決
于它的化學(xué)成分，特別是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加熱溫度和保溫時(shí)間等因素有
關(guān)。淬透性好的鋼材，可使鋼件整個(gè)截面獲得均勻一致的力學(xué)性能以及可選用鋼件淬火應(yīng)力
小的淬火劑，以減少變形和開裂。
（11）：臨界直徑（臨界淬透直徑）：臨界直徑是指鋼材在某種介質(zhì)中淬冷后，心部得到全
部馬氏體或50%馬氏體組織時(shí)的最大直徑，一些鋼的臨界直徑一般可以通過油中或水中的
淬透性試驗(yàn)來獲得。
（12）：二次硬化：某些鐵碳合金（如高速鋼）須經(jīng)多次回火后，才進(jìn)一步提高其硬度。
這種硬化現(xiàn)象，稱為二次硬化，它是由于特殊碳化物析出和（或）由于參與奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R
氏體或貝氏體所致。
（13）：回火脆性：指淬火鋼在某些溫度區(qū)間回火或從回火溫度緩慢冷卻通過該溫度區(qū)間
的脆化現(xiàn)象。回火脆性可分為第一類回火脆性和第二類回火脆性。第一類回火脆性又稱不可
逆回火脆性，主要發(fā)生在回火溫度為250～400℃時(shí)，在重新加熱脆性消失后，重復(fù)在此區(qū)
間回火，不再發(fā)生脆性，第二類回火脆性又稱可逆回火脆性，發(fā)生的溫度在400～650℃，
當(dāng)重新加熱脆性消失后，應(yīng)迅速冷卻，不能在400～650℃區(qū)間長(zhǎng)時(shí)間停留或緩冷，否則會(huì)
再次發(fā)生催化現(xiàn)象。回火脆性的發(fā)生與鋼中所含合金元素有關(guān)，如錳，鉻，硅，鎳會(huì)產(chǎn)生回
火脆性傾向，而鉬，鎢有減弱回火脆性傾向。
