热处理的基本方法(淬火与回火)..
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退火:将毛坯或工件加热到材料要求的温度,然后让其自然冷却。
目的就是降低减少工件毛坯内部的应力,从而使零件达到加工的要求.例如,若需要车削的零件硬度太大,则影响加工效率,而且有损车床,这就需要退火.淬火:将工件加热到材料淬火要求的温度后将其放在要求或需要的介质中迅速冷却。
目的使工件的硬度提高。
例如,锤子头,不淬火只能砸核桃,淬过火就砸钉子。
但冷却时间也有要求,不能长也不能短。
拿剑来说,时间短了,硬度不够,长了,再拿出来就剩一剑柄了。
回火:将淬完火的工件放到要求的温度下保温一段时间。
目的使工件的淬火应力降低,提高韧性。
呵呵,最简单的例子,宝剑淬完火不回火,再削铁如泥,掉到地上,啪啪啪,三截儿。
1.钢的退火退火是生产中常用的预备热处理工艺。
大部分机器零件及工、模具的毛坯经退火后,可消除铸、锻及焊件的内应力与成分的组织不均匀性;能改善和调整钢的力学性能,为下道工序作好组织准备。
对性能要求不高、不太重要的零件及一些普通铸件、焊件,退火可作为最终热处理。
钢的退火是把钢加热到适当温度,保温一定时间,然后缓慢冷却,以获得接近平衡组织的热处理工艺。
退火的目的在于均匀化学成分、改善机械性能及工艺性能、消除或减少内应力并为零件最终热处理作好组织准备。
钢的退火工艺种类颇多,按加热温度可分为两大类:一类是在临界温度(Ac3或Ac1)以上的退火,也称为相变重结晶退火。
包括完全退火、不完全退火、等温退火、球化退火和扩散退火等;另一类是在临界温度(Ac1)以下的退火,也称低温退火。
包括再结晶退火、去应力和去氢退火等。
按冷却方式可分为连续冷却退火及等温退火等。
2.钢的淬火与回火钢的淬火与回火是热处理工艺中很重要的、应用非常广泛的工序。
淬火能显著提高钢的强度和硬度。
如果再配以不同温度的回火,即可消除(或减轻)淬火内应力,又能得到强度、硬度和韧性的配合,满足不同的要求。
所以,淬火和回火是密不可分的两道热处理工艺。
2.1 钢的淬火淬火是将钢加热到临界点以上,保温后以大于临界冷却速度(Vc)冷却,以得到马氏体或下贝氏体组织的热处理工艺。
正⽕,淬⽕,回⽕,时效,你知道吗?1.正⽕:将钢材或钢件加热到临界点AC3或ACM以上的适当温度保持⼀定时间后在空⽓中冷却,得到珠光体类组织的热处理⼯艺。
2.退⽕annealing:将亚共析钢⼯件加热⾄AC3以上20—40度,保温⼀段时间后,随炉缓慢冷却(或埋在砂中或⽯灰中冷却)⾄500度以下在空⽓中冷却的热处理⼯艺。
3.固溶热处理:将合⾦加热⾄⾼温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理⼯艺。
4.时效:合⾦经固溶热处理或冷塑性形变后,在室温放置或稍⾼于室温保持时,其性能随时间⽽变化的现象。
化,以便继续加⼯成型。
6.时效处理:在强化相析出的温度加热并保温,使强化相沉淀析出,得以硬化,提⾼强度。
7.淬⽕:将钢奥⽒体化后以适当的冷却速度冷却,使⼯件在横截⾯内全部或⼀定的范围内发⽣马⽒体等不稳定组织结构转变的热处理⼯艺。
8.回⽕:将经过淬⽕的⼯件加热到临界点AC1以下的适当温度保持⼀定时间,随后⽤符合要求的⽅法冷却,以获得所需要的组织和性能的热处理⼯艺。
9.钢的碳氮共渗:碳氮共渗是向钢的表层同时渗⼊碳和氮的过程。
习惯上碳氮共渗⼜称为氰化,以中温⽓体碳氮共渗和低温⽓体碳氮共渗(即⽓体软氮化)应⽤较为⼴泛。
中温⽓体碳氮共渗的主要⽬的是提⾼钢的硬度,耐磨性和疲劳强度。
低温⽓体碳氮共渗以渗氮为主,其主要⽬的是提⾼钢的耐磨性和抗咬合性。
10.调质处理(quenching and tempering):⼀般习惯将淬⽕加⾼温回⽕相结合的热处理称为调质处理。
调质处理⼴泛应⽤于各种重要的结构零件,特别是那些在交变负荷下⼯作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。
调质处理后得到回⽕索⽒体组织,它的机械性能均⽐相同硬度的正⽕索⽒体组织更优。
它的硬度取决于⾼温回⽕温度并与钢的回⽕稳定性和⼯件截⾯尺⼨有关,⼀般在HB200—350之间。
金属热处理工艺金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺方法。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展,人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。
中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为~%,而表面含碳量却达%以上,说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
(1)淬火(quenching):将金属工件加热到某一适当温度并保持一段时间,随即浸入淬冷介质中快速冷却的金属热处理工艺。
淬火可以提高金属工件的硬度及耐磨性,因而广泛用于各种工、模、量具及要求表面耐磨的零件(如齿轮、轧辊、渗碳零件等)。
通过淬火与不同温度的回火配合,可以大幅度提高金属的强度、韧性下降及疲劳强度,并可获得这些性能之间的配合(综合机械性能)以满足不同的使用要求。
另外淬火还可使一些特殊性能的钢获得一定的物理化学性能,如淬火使永磁钢增强其铁磁性、不锈钢提高其耐蚀性等。
淬火工艺主要用于钢件。
淬火时的快速冷却会使工件内部产生内应力,当其大到一定程度时工件便会发生扭曲变形甚至开裂。
(2)回火(tempering):为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。
回火一般紧接着淬火进行,其目的是:(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂;(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性,达到使用性能要求;(c)稳定组织与尺寸,保证精度;(d)改善和提高加工性能。
因此,回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
通过淬火和回火的相配合,才可以获得所需的力学性能。
(3)正火(normalizing):将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
其目的是:(a)去除材料的内应力;(b)降低材料的硬度,提高塑性。
(4)退火(annealing):退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。
目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
钢铁热处理的四种基本工艺什么是退火钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将金属或合金加热到适当的温度,保持一定的时间,然后缓慢冷却的热处理工艺。
退火的目的:退火所能达到的目的主在是:消除锻件及焊接结构的应力,消除冷加工后的加工应力,避免零件在加热和使用过程中产生变形及开裂;消除铸件和锻件的不均匀组织和粗大晶粒,消除合金钢硬而脆的特性,改善其切削加工的性能,胀管时的管头,胀接前也要进行退火。
(1) 降低硬度,改善切削加工性;(2)消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;(3)细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。
在生产中,退火工艺应用很广泛。
根据工件要求退火的目的不同,退火的工艺规范有多种,常用的有完全退火、球化退火、和去应力退火等。
正火与退火的区别,处理温度正火的冷却速度比退火快,得到的组织较细,工件的强度和硬度比退火高。
对于高碳钢的工件,正火后硬度偏高,切削加工性能变差,故宜采用退火工艺。
从经济方面考虑,正火比退火的生产周期短,设备利用率高,生产效率高,节约能源、降低成本以及操作简便,所以在满足工作性能及加工要求的条件下,应尽量以正火代替退火。
退火和正火可在电阻炉或煤、油、煤气炉中进行,最常用的是电阻炉。
电阻炉是利用电流通过电阻丝产生的热量来加热工件,同时用热电偶等电热仪表控制温度,操作简单、温度准确。
在加热过程中,由于工件与外界介质在高温下发生化学反应,当加热温度和加热速度控制不当或装炉不合适时,会造成工件氧化、脱碳、过热、过烧及变形等缺陷。
因此要严格控制加热温度和加热速度等。
图2-2为退火和正火的加热温度范围。
什么样叫金属冷加工硬化现象?在工程中,有时需用对钢件进行冷加工,如锻打、压延、弯曲、冲压等。
当冷加工产生塑性变形时,不但其外形发生了变化,其内部的晶粒形状也会发生变化,晶粒沿受力方向被拉长。
冷加工塑性变形较大时,还会产生较大内应力。
这种现象称为冷加工硬化。
利用冷加工硬化对钢材使用强度的提高是有限的,而冷加工硬化引起的塑性降低及残存的内应力则是有害的。
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺方法。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展,人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。
中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。
“退火--正火--淬火--回火”是啥意思钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火→将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却(冷却速度最慢),目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。
正火→将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火→将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。
淬火后钢件变硬,但同时变脆。
为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于710℃的某一适当温度进行长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。
退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺。
为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。
某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。
这样的热处理工艺称为时效处理。
把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
(一).退火的种类1.完全退火和等温退火完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。
一般常作为一些不重要工件的最终热处理,或作为某些工件的预先热处理。
2.球化退火球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。
淬火、回火、正火、退火基本知识与区别什么叫淬火?钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的:1)提高金属成材或零件的机械性能。
例如:提高工具、轴承等的硬度和耐磨性,提高弹簧的弹性极限,提高轴类零件的综合机械性能等。
2)改善某些特殊钢的材料性能或化学性能。
如提高不锈钢的耐蚀性,增加磁钢的永磁性等。
淬火冷却时,除需合理选用淬火介质外,还要有正确的淬火方法,常用的淬火方法,主要有单液淬火,双液淬火,分级淬火、等温淬火,局部淬火等。
钢铁工件在淬火后具有以下特点:①得到了马氏体、贝氏体、残余奥氏体等不平衡(即不稳定)组织。
②存在较大内应力。
③力学性能不能满足要求。
因此,钢铁工件淬火后一般都要经过回火什么叫回火?回火是将淬火后的金属成材或零件加热到某一温度,保温一定时间后,以一定方式冷却的热处理工艺,回火是淬火后紧接着进行的一种操作,通常也是工件进行热处理的最后一道工序,因而把淬火和回火的联合工艺称为最终处理。
淬火与回火的主要目的是:1)减少内应力和降低脆性,淬火件存在着很大的应力和脆性,如没有及时回火往往会产生变形甚至开裂。
2)调整工件的机械性能,工件淬火后,硬度高,脆性大,为了满足各种工件不同的性能要求,可以通过回火来调整,硬度,强度,塑性和韧性。
3)稳定工件尺寸。
通过回火可使金相组织趋于稳定,以保证在以后的使用过程中不再发生变形。
4)改善某些合金钢的切削性能。
回火的作用在于:①提高组织稳定性,使工件在使用过程中不再发生组织转变,从而使工件几何尺寸和性能保持稳定。
②消除内应力,以便改善工件的使用性能并稳定工件几何尺寸。
③调整钢铁的力学性能以满足使用要求。
金属热处理是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度冷却的一种工艺方法。
金属热处理是机械制造中的重要工艺之一,与其它加工工艺相比,热处理一般不改变工件的形状和整体的化学成分,而是通过改变工件内部的显微组织,或改变工件表面的化学成分,赋予或改善工件的使用性能。
其特点是改善工件的内在质量,而这一般不是肉眼所能看到的。
为使金属工件具有所需要的力学性能、物理性能和化学性能,除合理选用材料和各种成形工艺外,热处理工艺往往是必不可少的。
钢铁是机械工业中应用最广的材料,钢铁显微组织复杂,可以通过热处理予以控制,所以钢铁的热处理是金属热处理的主要内容。
另外,铝、铜、镁、钛等及其合金也都可以通过热处理改变其力学、物理和化学性能,以获得不同的使用性能。
在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。
早在公元前770~前222年,中国人在生产实践中就已发现,铜铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。
白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。
公元前六世纪,钢铁兵器逐渐被采用,为了提高钢的硬度,淬火工艺遂得到迅速发展。
中国河北省易县燕下都出土的两把剑和一把戟,其显微组织中都有马氏体存在,说明是经过淬火的。
随着淬火技术的发展,人们逐渐发现冷剂对淬火质量的影响。
三国蜀人蒲元曾在今陕西斜谷为诸葛亮打制3000把刀,相传是派人到成都取水淬火的。
这说明中国在古代就注意到不同水质的冷却能力了,同时也注意了油和尿的冷却能力。
中国出土的西汉(公元前206~公元24)中山靖王墓中的宝剑,心部含碳量为0.15~0.4%,而表面含碳量却达0.6%以上,说明已应用了渗碳工艺。
但当时作为个人“手艺”的秘密,不肯外传,因而发展很慢。
1863年,英国金相学家和地质学家展示了钢铁在显微镜下的六种不同的金相组织,证明了钢在加热和冷却时,内部会发生组织改变,钢中高温时的相在急冷时转变为一种较硬的相。
淬火和回火刚才发了个淬火时机的文章,感谢各位朋友在评论区的互动留言,非常感谢,上文说的钢是高碳钢,不适用含铬的不锈钢,也不适用于瑞粉,瑞粉用的是气淬和液氮深冷,至少是这样的热处理用的多,如果用传统的方法,有朋友说也行,但是肯定需要更高的技术和更丰富的经验。
有朋友想了解,淬火时机到来后的油淬以及后期的回火。
在此,我把我认为正确的处理方法与大家分享,未必十分精确,还是希望真正的行家在评论区留言,我将把您的宝贵经验形成文章。
淬火当你满意的时候,这个满意根据您的经验,因为刀片材质的不同,淬火的时机也会稍微不同,这次依然是拿高碳钢为例,昨天在我的微信上有朋友发来托马斯大马热处理的参数。
我在此与大家分享。
托马斯淬火预热淬火炉至1050℃,装料,等温度回升到1050℃以后,保温15分钟。
淬火温度:1050℃保温时间:保温15分钟,厚度大的要适当延长。
淬火介质:淬火油。
回火温度:175℃。
回火时间:1小时。
回火次数:两次。
液氮深冷(非必须):4小时,1次。
托马斯大马因为是不锈钢大马,他的淬火需要更高的温度。
但是托马斯大马是美国进口,而且都是在美国已经淬过火的,一半的匠人也没机会去尝试给托马斯大马的退火料进行淬火,我还是以高碳钢为例说淬火,以及下文说的回火。
刀片到达临界温度,你需要快速移动。
可能只是几秒钟的时间,你不能失去太多的热量,让充溢这热能的钢条迅速投入淬火油中。
淬火油。
有几种选择,可以用普通植物油,因为它很便宜。
实际上,任何一种油都可以适用于此。
植物油,橄榄油,花生油,机油,二手机油等。
不过,你不能用水。
它太苛刻了,会破裂大部分钢。
在油中来回搅拌,以分解任何可能在那里被捕获的气泡,并确保刀片均匀冷却。
冷却后,你可以拿出来,怎么知道淬火是否成功呢?淬火的成功的标志是硬度上去了。
要测试钢铁,看看是否硬化正确,请拿起一个锉,然后刮刀将锉的角落刮掉。
如果刀硬化成功,那将比锉更硬。
回火淬火后,钢非常硬。
它像玻璃一样脆弱。
常用热处理方法有哪些常用的热处理方法主要包括退火、正火、淬火、淬火+回火和表面改性等。
以下将详细介绍这些常用的热处理方法。
1. 退火(Annealing):退火是通过加热材料到一定温度,然后缓慢冷却的热处理方法。
退火可以改善材料的机械性能和物理性质,消除内应力,提高材料的塑性和韧性。
退火分为全退火、完全退火、球化退火等,常用于金属的冷变形加工后,或者是为了减小材料内的残余应力。
2. 正火(Normalizing):正火是将材料加热到适当温度,然后空气冷却的热处理方法。
正火可以提高材料的强度和硬度,改善材料的韧性,使晶粒细化。
正火适用于对材料进行均匀加热处理,特别适用于低碳钢。
3. 淬火(Quenching):淬火是将材料加热到适当温度,然后迅速冷却的热处理方法。
淬火可以使材料达到高硬度和高强度,但同时也会使材料变脆。
常见的淬火介质有水、油、盐水等。
淬火适用于需要高硬度、高强度和较低韧性的材料,如工具钢、轴承钢等。
4. 淬火+回火(Quenching and Tempering):淬火+回火是将材料先进行淬火处理,然后在适当温度下保温一段时间,最后进行空气冷却的热处理方法。
淬火+回火可以同时提高材料的硬度和韧性,使材料达到一种较好的强度和韧性平衡。
淬火+回火适用于需要兼具硬度、强度和韧性的材料。
5. 表面改性(Surface Modification):表面改性是通过改变材料表面的物理、化学特性,以提高材料的耐磨性、耐腐蚀性等性能的方法。
常见的表面改性方法有氮化、硬质合金涂层、渗碳等。
表面改性可以延长材料的使用寿命、提高性能,并且不改变材料的基本组织和性能。
总结来说,常用的热处理方法包括退火、正火、淬火、淬火+回火和表面改性等。
不同的热处理方法可以根据不同的材料和要求来选择,以提高材料的性能、延长使用寿命。