㈠ 四种强化机制及原理
1、细晶强化:使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化,提高材料强度。
原理:通常金属是由许多晶粒组成的多晶体,单位体积内晶粒的数目越多,晶粒越细。在常温下的细晶粒比粗晶粒金属有更高的强度、硬度、塑性和韧性。因为细晶粒受到外力发生塑变可分散,塑变较均匀,应力集中较小。晶粒越细,晶界面积越大,晶界越曲折,不利于裂纹的扩展。
2、固溶强化:合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高的现象。
原理:晶格畸变增大了位错运动的阻力,使滑移难以进行,使合金固溶体的强度与硬度增加。在溶质原子浓度适当时,可提高材料的强度和硬度,而其韧性和塑性却有所下降。
3、第二相强化:第二相以细小弥散的微粒均匀分布于基体相中产生显著的强化作用。
原理:交互作用阻碍了位碍运动,提高了合金的变形抗力。
4、加工硬化:随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高,但塑性、韧性有所下降。
原理:塑变时,晶粒发生滑移,出现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力。
金属的塑性
金属材料的延伸率和断面收缩率愈大,表示该材料的塑性愈好,即材料能承受较大的塑性变形而不破坏。一般把延伸率大于百分之五的金属材料称为塑性材料(如低碳钢等),而把延伸率小于百分之五的金属材料称为脆性材料(如灰口铸铁等)。
塑性好的材料,它能在较大的宏观范围内产生塑性变形,并在塑性变形的同时使金属材料因塑性变形而强化,从而提高材料的强度,保证了零件的安全使用。此外,塑性好的材料可以顺利地进行某些成型工艺加工,如冲压、冷弯、冷拔、校直等。因此,选择金属材料作机械零件时,必须满足一定的塑性指标。
㈡ 提高低碳钢的屈服强度有哪些方法
通常的强化方法都可以提高低碳钢的屈服强度。形变强化,热处理强化(普通淬火,固溶处理或时效,渗碳处理,表面淬火),复合强化(如形变+热处理)等。
㈢ 表面热处理强化钢的机理
表面淬火
钢的表面淬火一般分为火焰加热表面淬火和感应加热表面淬火等。表面淬火使工件表层得到高硬度的淬火马氏体,而心部仍然保持原有的韧性。
1.火焰加热表面淬火
采用乙炔—氧(或煤气—氧)的混合气体燃烧的火焰迅速加热工件表面,至淬火温度后快速冷却(如喷水)的淬火工艺,叫火焰加热表面淬火。淬硬层深度一般为2~6mm。这种淬火方法设备简单,操作方便,成本低廉,特别适用于大型工件、单件、小批生产。但加热温度较难控制,因而淬火质量不稳定。
2.感应加热表面淬火
将工件放在通有高频(中频、工频)电流的线圈中,利用感应电流通过工件产生热效应(集肤效应),使工件表层(或局部)迅速加热并进行快速冷却的淬火工艺,叫感应加热表面淬火。由于加热时间短,淬火表层组织细、性能好,感应加热表面淬火生产效率高,工件表面氧化、脱碳极少,变形也小,淬硬层深度易于控制,容易实现自动化。但设备费用昂贵,适宜用于形状简单的工件大批量生产。
化学热处理
化学热处理是将工件放在一定的介质中加热和保温,使介质中的某些元素渗入工件表层,从而改变表层的化学成分、组织和性能的热处理工艺。通过化学热处理可提高工件表面的硬度和耐磨性,也可提高工件表面的耐蚀性、耐热性等。常用的化学热处理有渗碳、渗氮、碳氮共渗以及渗硼、铝、铬、硅等。
钢件的渗碳应用较广。渗碳是将工件置于渗碳介质中,加热到单相奥氏体状态,保温一段时间,使碳原子渗入工件表层,提高表层含碳量,从而增加表面的硬度及耐磨性。渗碳工件材料一般为低碳钢。
㈣ 低碳钢要怎么热处理
低碳钢由于含碳量低,因此,不能用淬火来提高硬度。想要提高硬度,需要先专进行渗碳,然后再淬火,属已达到提高硬度的目的。一般低碳钢用来直接加工产品,由于低碳钢比较黏,为了便于刀具的切削,可以对低碳钢进行正火处理,改善低碳钢的组织机构,以利于刀具的切削。
㈤ 低碳钢的热处理工艺及常见缺陷
摘要 你好在热处理工艺中淬火工序造成的废品率往往较高,这主要是在淬火过程中,同时形成较大的热应力与组织应力,此外,由于材料内在的冶金缺陷、选材不当、错料、设计上的结构工艺性差、冷、热加工过程中形成的缺陷等因素,均容易在淬火、回火工艺中暴露出来,因此对零部件淬火、回火后的缺陷必须进行系统的分折与调査。
㈥ 【请教】如何理解热处理强化
热处理本身有好几种,通过热处理获得强化的途径也是有很多种,所以不能简单的说。念茜瓷(站内联系TA)这个不一定吧
比如淬火得到马氏体是一种热处理强化;
Ti,V,Ni的合金相强化也可以通过热处理得到;
而渗碳啊类似的也称之为热处理强化。mickey6596(站内联系TA)热处理强化一般就是使其组织得到均匀、细化,从而达到强化的效果。engle028(站内联系TA)不同的热处理会产生不同的强化效果 通常固溶强化 沉淀硬化(第二相强化) 细晶强化都是通过热处理获得的 而你所说的属于沉淀强化并且也不是通过高温才产生的seawings(站内联系TA)从相变、晶界、相界、缺陷组织、析出...多方面都可以考虑切入yankefei(站内联系TA)也有相变强化phoenixking(站内联系TA)并不一定是生成强化相的强化哦。。。 相结构转变(没有新相生成,比如a或者r相等的相互转变)或者晶粒结构的改善(再结晶)都可以啊。。gkcgkc(站内联系TA)热处理强化一般要解决的是冶金工艺中无法彻底解决的问题(例如,合金成分偏析,或改善晶界的共晶相,等等),是通过何种方法强化(如相变强化、沉淀强化等等),还是要通过具体材料、具体产品做具体分析。
你的理解有个问题,热处理并不一定全在温度高的情况下。
1.通过控制材料的相变过程来实现强化效果;
2.淬火后使某些元素在基体中处于过饱和状态,具有固溶强化效果;
3.热处理包括两个基本因素是温度和时间,所以,热处理可以消除内应力,促进原子扩散使合金均匀化,即优化材料基体质量产生的附加强化效果;
4. 使处于过饱和状态的元素以析出相的形式从基体中弥散析出,产生弥散强化效果。
当然热处理后是不是一定达到强化效果跟你的热处理方案设计有关;
可以这么理解:
1.通过控制材料的相变过程来实现强化效果;
2.淬火后使某些元素在基体中处于过饱和状态,具有固溶强化效果;
3.热处理包括两个基本因素是温度和时间,所以,热处理可以消除内应力,促进原子扩散 ... 谢谢你的指点,但是我还是有一个地方不明白,你说 淬火后使某些元素在基体中处于过饱和状态,具有固溶强化效果;这些过饱和的元素是不是会析出来呢?这样不就是弥散强化了吗?longmei_cn(站内联系TA)Originally posted by 芊芊5953 at 2010-03-31 10:06:34:
谢谢你的指点,但是我还是有一个地方不明白,你说 淬火后使某些元素在基体中处于过饱和状态,具有固溶强化效果;这些过饱和的元素是不是会析出来呢?这样不就是弥散强化了吗? 过饱和状态可以理解呈一个亚稳态,但是通常情况下从亚稳态过渡到稳定状态(比如你说的弥散析出)是需要克服一个能量势垒的,这也是亚稳态存在的一个能量依据(比如非晶体材料),当然对此状态进行时效处理会有析出相的,这是同一过程的不同阶段。
过饱和元素引起基体晶格畸变,产生强化效果。dffeminem(站内联系TA)热处理 有正火 退火 淬火+回火 形变热处理 化学热处理等 各有特点 强化一般有 细晶强化 形变强化 固溶强化 时效强化 。而热处理强化是综合利用几种强化手段。如淬火中马氏体强化机理包括 碳的过饱和强化,行程细小孪晶或大量位错的亚结构强化 还有自回火是的时效强化等 ,或者奥氏体基钢材的固溶加时效强化。不同的热处理方法是通过不同的加热保温冷却,利用固态相变等得到要求的组织从而达到要求的性能。芊芊5953(站内联系TA)Originally posted by longmei_cn at 2010-03-31 10:55:48:
像马氏体强化就是典型的相变强化,通过快速冷却生成强化相另外热处理过程还是一个固溶过程,在以后的时效过程中析出强化相,这是时效强化
㈦ 低碳钢的热处理方式有哪些
钢材常用的热处理工艺有以下几种:1.淬火 对于亚共析钢,即低碳钢和中碳钢加热到Ac3以上30-50℃,在此温度下保持一段时间,使钢的组织全部变成奥氏体,然后快速冷却(水冷或油冷),使奥氏体来不及分解而形成马氏体组织,称为淬火在焊接中碳钢和有些合金钢时,近缝区可能发生淬火现象而变硬,易形成冷裂纹,这是在焊接过程中要设法防止的。2.回火回火是把已淬火的工件重新加热至A1以下的某一温度,保温一段时间后置于空气中或水中冷却的一种热处理方法。回火的目的,是降低淬火钢的硬度,提高塑性和韧性并减少内应力,调整显微组织,以便获得良好的综合机械性能。按回火温度可分为低温回火(150-250℃),中温回火(350-450℃),高温回火(500-650℃)3.调质 某些合金钢在淬火后随即进行高温回火,这种淬火并高温回火的操作称为调质处理。4.正火 将钢加热到Ac3或Accm以上30-50℃,保温后在空气中冷却称为正火。许多碳素钢和合金钢正火后,各项机械性能均较好,可以细化晶粒。对于焊接结构,经正火后能改善焊缝质量,能消除焊缝区粗大晶粒、淬硬组织及组织不均匀等5.退火 将钢加热到Ac3或Ac1以上30-50℃,保温一段时间后,缓慢而均匀的冷却称为退火。退火可以降低硬度,使材料便于切削加工,并使钢的晶粒细化,消除应力。将钢加热到Ac1以下(一般为600-650℃),保温一定时间,然后在空气中或炉中冷却即为消除应力退火,也称低温退火。消除应力退火主要用于去掉焊接结构的焊接残余应力。
㈧ 淬火热处理方式和加工硬化(冷变形强化)都适用于低碳钢提高硬度吗,为什么
淬火热处理方式和加工硬化(冷变形强化)都适用于低碳钢提高硬度
㈨ 低碳钢要怎么热处理
钢在固态下加热到一定的温度,并保温一定的时间,然后以一定的冷却速度冷却到常温,这种加工工艺称为热处理。热处理的目的是为了获取所需要的机械性能和显微组织。钢材常用的热处理工艺有以下几种:1.淬火
对于亚共析钢,即低碳钢和中碳钢加热到ac3以上30-50℃,在此温度下保持一段时间,使钢的组织全部变成奥氏体,然后快速冷却(水冷或油冷),使奥氏体来不及分解而形成马氏体组织,称为淬火在焊接中碳钢和有些合金钢时,近缝区可能发生淬火现象而变硬,易形成冷裂纹,这是在焊接过程中要设法防止的。2.回火
回火是把已淬火的工件重新加热至a1以下的某一温度,保温一段时间后置于空气中或水中冷却的一种热处理方法。回火的目的,是降低淬火钢的硬度,提高塑性和韧性并减少内应力,调整显微组织,以便获得良好的综合机械性能。按回火温度可分为低温回火(150-250℃),中温回火(350-450℃),高温回火(500-650℃)3.调质
某些合金钢在淬火后随即进行高温回火,这种淬火并高温回火的操作称为调质处理。4.正火
将钢加热到ac3或accm以上30-50℃,保温后在空气中冷却称为正火。许多碳素钢和合金钢正火后,各项机械性能均较好,可以细化晶粒。对于焊接结构,经正火后能改善焊缝质量,能消除焊缝区粗大晶粒、淬硬组织及组织不均匀等5.退火
将钢加热到ac3或ac1以上30-50℃,保温一段时间后,缓慢而均匀的冷却称为退火。退火可以降低硬度,使材料便于切削加工,并使钢的晶粒细化,消除应力。将钢加热到ac1以下(一般为600-650℃),保温一定时间,然后在空气中或炉中冷却即为消除应力退火,也称低温退火。消除应力退火主要用于去掉焊接结构的焊接残余应力。
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㈩ 什么叫热处理强化
可以这么理解:
1.通过控制材料的相变过程来实现强化效果;
2.淬火后使某些元素在基体中处于过饱和状态,具有固溶强化效果;
3.热处理包括两个基本因素是温度和时间,所以,热处理可以消除内应力,促进原子扩散使合金均匀化,即优化材料基体质量产生的附加强化效果;
4. 使处于过饱和状态的元素以析出相的形式从基体中弥散析出,产生弥散强化效果。
当然热处理后是不是一定达到强化效果跟你的热处理方案设计有关;