解读钢的热处理工艺与神刀制作

知识点

1.了解钢在加热和冷却时的组织转变过程。

2.掌握普通热处理和表面热处理的工艺特点及应用范围。

技能点

能够根据工件的性能要求选择合适的热处理工艺。

【案例3-1】　据史书记载，三国时期蒲元为诸葛亮锻制出“斩金断玉，削铁如泥”的神刀3 000把。据说蒲元在冶炼金属、制造刀具上所用方法与常人大不一样，当钢刀制成后，为了检验钢刀的锋利程度，他在大竹筒中装满铁珠，然后让人举刀猛劈，结果“应手灵落”，如同斩草一样，竹筒豁然断成两截，而筒内的铁珠也一分为二。那么蒲元在冶炼金属、制造刀具上使用了什么方法呢？(www.xing528.com)

其实“神刀”是在蒲元对钢材进行了热处理的基础上打造的，那么钢材在热处理后性能为什么会发生改变？又是如何提高钢的强度和硬度的呢？

钢的热处理是通过加热、保温和冷却等工序改变钢的内部组织结构，从而获得预期性能的工艺。其目的是改善和提高材料的性能，充分发挥材料的性能潜力，延长其使用寿命。因此，热处理在机械制造业有着重要的地位和作用，在汽车、拖拉机制造中，80%的零件都要进行热处理，而刀具、量具、模具和滚动轴承等，100%都需要进行热处理。

根据加热和冷却方式的不同，热处理一般分为普通热处理和表面热处理。普通热处理又称整体热处理，主要包括退火、正火、淬火和回火；表面热处理包括表面淬火和化学热处理。尽管热处理的种类很多，但都是由加热、保温和冷却三个阶段组成的，因此要掌握各种热处理方法对钢的组织和性能的影响，就必须研究钢在加热、保温和冷却过程中的组织转变规律。图3-1所示为最基本的热处理工艺曲线。

图3-1　热处理工艺曲线