鋼鐵材料強化的基本方法有哪些

『壹』 強化鋼材的完整過程是

鋼材不同，強化方法也不相同，
綜述鋼材的強化方法有以下幾種：
(1)形變強化；
(2)固溶強化；
(3)脫溶強化；
(4)細化晶粒強化；
(5)復合強化(上述各種強化方式的復合)；
(6)馬氏體強化；
(7)形變一相變綜合強化(形變熱處理強化)；
(8)其他強化方法。
供參考。

『貳』 金屬材料常用的強化方式及機理是什麼

1、熱處理：改變金屬的晶粒的細度或合金中不同分子相對位置來增加晶格的反變形能力
2、冷作加工：破壞金屬晶粒的晶格產生內應力用以反變形
3、滲入其他元素：產生內應力使金屬增加反變形能力
常用的強化方式有四種
1、細晶強化：使金屬材料力學性能提高的方法稱為細晶強化，提高材料強度。
原理：通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體，單位體積內晶粒的數目越多，晶粒越細。在常溫下的細晶粒比粗晶粒金屬有更高的強度、硬度、塑性和韌性。因為細晶粒受到外力發生塑變可分散，塑變較均勻，應力集中較小。晶粒越細，晶界面積越大，晶界越曲折，不利於裂紋的擴展。
2、固溶強化：合金元素固溶於基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高的現象。
原理：晶格畸變增大了位錯運動的阻力，使滑移難以進行，使合金固溶體的強度與硬度增加。在溶質原子濃度適當時，可提高材料的強度和硬度，而其韌性和塑性卻有所下降。
3、第二相強化：第二相以細小彌散的微粒均勻分布於基體相中產生顯著的強化作用。
原理：交互作用阻礙了位礙運動，提高了合金的變形抗力。
4、加工硬化：隨著冷變形程度的增加，金屬材料強度和硬度指標都有所提高，但塑性、韌性有所下降。
原理：塑變時，晶粒發生滑移，出現位錯的纏結，使晶粒拉長、破碎和纖維化，金屬內部產生了殘余應力。
拓展資料
金屬材料是指具有光澤、延展性、容易導電、傳熱等性質的材料。一般分為黑色金屬和有色金屬兩種。黑色金屬包括鐵、鉻、錳等。其中鋼鐵是基本的結構材料，稱為「工業的骨骼」。
由於科學技術的進步，各種新型化學材料和新型非金屬材料的廣泛應用，使鋼鐵的代用品不斷增多，對鋼鐵的需求量相對下降。但迄今為止，鋼鐵在工業原材料構成中的主導地位還是難以取代的。
金屬材料疲勞斷裂的特點是：
⑴載荷應力是交變的；
⑵載荷的作用時間較長；
⑶斷裂是瞬時發生的；
⑷無論是塑性材料還是脆性材料，在疲勞斷裂區都是脆性的。
所以，疲勞斷裂是工程上最常見、最危險的斷裂形式。
金屬材料的疲勞現象，按條件不同可分為下列幾種：
⑴高周疲勞：指在低應力（工作應力低於材料的屈服極限，甚至低於彈性極限）條件下，應力循環周數在100000以上的疲勞。它是最常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。
⑵低周疲勞：指在高應力（工作應力接近材料的屈服極限）或高應變條件下，應力循環周數在10000~100000以下的疲勞。由於交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用，因而，也稱為塑性疲勞或應變疲勞。
⑶熱疲勞：指由於溫度變化所產生的熱應力的反復作用，所造成的疲勞破壞。
⑷腐蝕疲勞：指機器部件在交變載荷和腐蝕介質（如酸、鹼、海水、活性氣體等）的共同作用下，所產生的疲勞破壞。
⑸接觸疲勞：這是指機器零件的接觸表面，在接觸應力的反復作用下，出現麻點剝落或表面壓碎剝落，從而造成機件失效破壞。
參考資料金屬材料
網路金屬材料強化方式

『叄』 提高金屬材料強度的主要途徑有哪些。

提高強度的方法有很多：
典型的工藝有彌散強化、共格強化和細晶強化等
（1）進行熱處理工藝，按照所需要的性能和組織進行熱處理，淬火
回火
正火等。
（2）表面進行噴丸處理也可以提高強度。
（3）進行控制軋制和控製冷卻獲得較細小的晶粒，更具霍爾-佩奇公式。
（4）還有一些單晶的物質有較高的強度，主要是裡面位錯較少，所以減少位錯也可以提高強度
（5）通過形變和時效析出一些化合物可以提高強度。
目前主要就是這么幾種了！

『肆』 什麼是淬火淬火的目的是什麼

淬火是把鋼加熱到臨界溫度以上，保溫一定時間，然後以大於臨界冷卻速度進行冷卻，從而獲得以馬氏體為主的不平衡組織（也有根據需要獲得貝氏體或保持單相奧氏體）的一種熱處理工藝方法。

淬火的目的是使過冷奧氏體進行馬氏體或貝氏體轉變，得到馬氏體或貝氏體組織，然後配合以不同溫度的回火，以大幅提高鋼的剛性、硬度、耐磨性、疲勞強度以及韌性等，從而滿足各種機械零件和工具的不同使用要求。

(4)鋼鐵材料強化的基本方法有哪些擴展閱讀：

淬火保溫時間由設備加熱方式、零件尺寸、鋼的成分、裝爐量和設備功率等多種因素確定。對整體淬火而言，保溫的目的是使工件內部溫度均勻趨於一致。對各類淬火，其保溫時間最終取決於在要求淬火的區域獲得良好的淬火加熱組織。

加熱與保溫是影響淬火質量的重要環節，奧氏體化獲得的組織狀態直接影響淬火後的性能。一般鋼件奧氏體晶粒控制在5～8級。

淬火工件的硬度影響了淬火的效果。淬火工件一般採用洛氏硬度計測定其HRC值。淬火的薄硬鋼板和表面淬火工件可測定HRA值，而厚度小於0.8mm的淬火鋼板、淺層表面淬火工件和直徑小於5mm的淬火鋼棒，可改用表面洛氏硬度計測定其HRC值。
在焊接中碳鋼和某些合金鋼時，熱影響區中可能發生淬火現象而變硬，易形成冷裂紋，這是在焊接過程中要設法防止的。

由於淬火後金屬硬而脆，產生的表面殘余應力會造成冷裂紋，回火可作為在不影響硬度的基礎上，消除冷裂紋的手段之一。

淬火對厚度、直徑較小的零件使用比較合適，對於過大的零件，淬火深度不夠，滲碳也存在同樣問題，此時應考慮在鋼材中加入鉻等合金來增加強度。

淬火是鋼鐵材料強化的基本手段之一。鋼中馬氏體是鐵基固溶體組織中最硬的相，故鋼件淬火可以獲得高硬度、高強度。但是，馬氏體的脆性很大，加之淬火後鋼件內部有較大的淬火內應力，因而不宜直接應用，必須進行回火。

『伍』 強化鋼的常見方法有哪些

強化鋼的常見方法主要是熱處理工藝：
整體熱處理(退火、正火、淬火和回火)、表面熱處理和化學熱處理

金屬熱處理工藝大體可分為整體熱處理、表面熱處理和化學熱處理三大類。根據加熱介質、加熱溫度和冷卻方法的不同，每一大類又可區分為若干不同的熱處理工藝。同一種金屬採用不同的熱處理工藝，可獲得不同的組織，從而具有不同的性能。鋼鐵是工業上應用最廣的金屬，而且鋼鐵顯微組織也最為復雜，因此鋼鐵熱處理工藝種類繁多。

整體熱處理是對工件整體加熱，然後以適當的速度冷卻，以改變其整體力學性能的金屬熱處理工藝。鋼鐵整體熱處理大致有退火、正火、淬火和回火四種基本工藝。

退火是將工件加熱到適當溫度，根據材料和工件尺寸採用不同的保溫時間，然後進行緩慢冷卻，目的是使金屬內部組織達到或接近平衡狀態，或者是使前道工序產生的內部應力得以釋放，獲得良好的工藝性能和使用性能，或者為進一步淬火作組織准備。正火或稱常化是將工件加熱到適宜的溫度後在空氣中冷卻，正火的效果同退火相似，只是得到的組織更細，常用於改善材料的切削性能，也有時用於對一些要求不高的零件作為最終熱處理。

淬火是將工件加熱保溫後，在水、油或其他無機鹽溶液、有機水溶液等淬冷介質中快速冷卻。淬火後鋼件變硬，但同時變脆。為了降低鋼件的脆性，將淬火後的鋼件在高於室溫而低於650℃的某一適當溫度進行較長時間的保溫，再進行冷卻，這種工藝稱為回火。退火、正火、淬火、回火是整體熱處理中的「四把火」，其中的淬火與回火關系密切，常常配合使用，缺一不可。

「四把火」隨著加熱溫度和冷卻方式的不同，又演變出不同的熱處理工藝 。為了獲得一定的強度和韌性，把淬火和高溫回火結合起來的工藝，稱為調質。某些合金淬火形成過飽和固溶體後，將其置於室溫或稍高的適當溫度下保持較長時間，以提高合金的硬度、強度或電性磁性等。這樣的熱處理工藝稱為時效處理。

把壓力加工形變與熱處理有效而緊密地結合起來進行，使工件獲得很好的強度、韌性配合的方法稱為形變熱處理；在負壓氣氛或真空中進行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持處理後工件表面光潔，提高工件的性能，還可以通入滲劑進行化學熱處理。

表面熱處理是只加熱工件表層，以改變其表層力學性能的金屬熱處理工藝。為了只加熱工件表層而不使過多的熱量傳入工件內部，使用的熱源須具有高的能量密度，即在單位面積的工件上給予較大的熱能，使工件表層或局部能短時或瞬時達到高溫。表面熱處理的主要方法有火焰淬火和感應加熱熱處理，常用的熱源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感應電流、激光和電子束等。

化學熱處理是通過改變工件表層化學成分、組織和性能的金屬熱處理工藝。化學熱處理與表面熱處理不同之處是後者改變了工件表層的化學成分。化學熱處理是將工件放在含碳、氮或其他合金元素的介質(氣體、液體、固體)中加熱，保溫較長時間，從而使工件表層滲入碳、氮、硼和鉻等元素。滲入元素後，有時還要進行其他熱處理工藝如淬火及回火。化學熱處理的主要方法有滲碳、滲氮、滲金屬。

退火、正火、淬火、回火、表面熱處理和化學熱處理 就是具體的強化方法呀！！機理也說了哈！

『陸』 金屬材料強化的方式有哪些，馬氏體是通過什麼工藝得到

常用的金屬強化機制有：1、固溶強化；2、細晶強化；3、位錯強化；4、加工硬化；

5、第二相強化；6、彌散強化.

強化方法：正火、回火、淬火

馬氏體：將鋼加熱到一定溫度（形成奧氏體）後經迅速冷卻（淬火），得到的能使鋼變硬、增強的一種淬火組織.

馬氏體強化機制：固溶強化，相界面強化，彌散強化！

希望能幫到你，請採納

『柒』 高碳合金鋼中存在幾種強化方式

金屬材料常用的強化方式有細晶強化、固溶強化、第二相強化、加工硬化
一．細晶強化 通過細化晶粒而使金屬材料力學性能提高的方法稱為細晶強化，工業上將通過細 化晶粒以提高材料強度。 其原理是通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體，晶粒的大小可以用單位體積內晶粒的數目 來表示，數目越多，晶粒越細。實驗表明，在常溫下的細晶粒金屬比粗晶粒金屬 有更高的強度、硬度、塑性和韌性。這是因為細晶粒受到外力發生塑性變形可分 散在更多的晶粒內進行，塑性變形較均勻，應力集中較小；此外，晶粒越細，晶 界面積越大，晶界越曲折，越不利於裂紋的擴展。故工業上將通過細化晶粒以提 高材料強度的方法稱為細晶強化。
二．固溶強化 定義：合金元素固溶於基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高 的現象。 原理：融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變，晶格畸變增大了位錯運動的阻力， 使滑移難以進行，從而使合金固溶體的強度與硬度增加。這種通過融入某種溶質 元素來形成固溶體而使金屬強化的現象稱為固溶強化。在溶質原子濃度適當時， 可提高材料的強度和硬度，而其韌性和塑性卻有所下降。
三．第二相強化 復相合金與單相合金相比，除基體相以外，還有第二相得存在。當第二相以細小 彌散的微粒均勻分布於基體相中時，將會產生顯著的強化作用。這種強化作用稱 為第二相強化。第二相強化的主要原因是它們與位錯間的交互作用，阻礙了位錯 運動，提高了合金的變形抗力。 對於位錯的運動來說，合金所含的第二相有以下兩種情況： 1、不可變形微粒的強化作用。 2、可變形微粒的強化作用。 彌散強化和沉澱強化均屬於第二相強化的特殊情形。
四．加工硬化 定義： 隨著冷變形程度的增加，金屬材料強度和硬度指標都有所提高，但塑性、 韌性有所下降。 簡介： 金屬材料在再結晶溫度以下塑性變形時強度和硬度升高，而塑性和韌性降 低的現象。又稱冷作硬化。產生原因是，金屬在塑性變形時，晶粒發生滑移，出 現位錯的纏結，使晶粒拉長、破碎和纖維化，金屬內部產生了殘余應力等。加工 硬化的程度通常用加工後與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來表示 加工硬化。 加工硬化給金屬件的進一步加工帶來困難。如在冷軋鋼板的過程中會愈軋愈硬以 致軋不動，因而需在加工過程中安排中間退火，通過加熱消除其加工硬化。

『捌』 金屬材料細晶強化理論及強化方法總結

細化晶粒的基本做法是：在晶粒的形成過程中增加形核率與減小晶粒的長大速度來現實，如晶粒已成形，設法打碎原來的粗大晶粒。因而可考慮以下方法： 1.適當加大過冷度（可適當增加冷卻速度來現實，但不能過快）； 2.加入形核劑，如加入鈦、鈮、鉻等等以增加形核率； 3.振動處理：可採用機械振動，超聲波振動來細化晶粒（類似於把原來已形成的粗大枝晶打碎）； 4.通過熱處理：以鋼為例，將鋼進行加熱奧氏體化（具體的加熱溫度由材料的化學成份而定），奧氏化化剛完成時得到細小晶粒（注意不能保溫過長時間，以防其又變成粗大晶粒，保溫時間可從工件材料、加熱爐效率、工件截面等方面進行估算），之後以適當的速度冷卻。即可通過退火、正火等方式進行。 由於不知你是在哪種情況之下考慮細化晶粒，可能針對性不強。