热处理工艺对材料性能的影响分析

热处理工艺对泡沫镍结构与性能的影响

【摘要】 探讨了泡沫镍制备过程中的热处理工艺，考察了热处理温度和保温时间对泡沫镍结构的影响。得出了适宜的工艺条件：于600℃×30min 的空气气氛条件下去除有机泡沫模板，在于通流动氢气气氛下， 880℃×60min条件下还原热处理，就可得到呈三维网络状通孔结构，且骨架结构完整，孔结构清晰，丝径粗细均匀的泡沫镍材料。

金属泡沫具有极低的密度，它由大量亚微米尺寸的金属微粒和微孔隙构成。采用电化学方法制备泡沫镍的工艺流程为：泡沫模板→预处理(粗化、敏化、活化)→导电化处理→电沉积→热处理→泡沫镍。其中泡沫镍样品经过电沉积后需要经过热处理才能得到泡沫镍。热处理工艺一般采用天然气燃烧成的稳定的火焰来灼烧或焚烧聚氨酯泡沫塑料基体。经过焚烧处理后的泡沫镍，由于支撑的骨架消失，而沉积在基体上的镍也会氧化，致使样品骨架结构非常疏松，极易坍塌。本文将采用电化学沉积方法制备的泡沫镍材料进行热处理时，直接在管式炉内进行灼烧去除泡沫模板，再在还原性气氛条件下，研究还原温度及保温时间对泡沫镍材料的影响，并对制备的泡沫镍组织结构与性能进行了研究。

1 实验

1.1 实验原理及方法

热处理过程分为两步：一是在空气气氛下焚烧，去除模板；接着

是在氢气气氛高温下还原退火处理。样品置于管式炉中，炉内通入空气，升温至300℃，保温10min，去除泡沫基体中残留的水分、低温下易于挥发的油脂等有机成分；继续升温至600℃，保温30min，使聚氨酯泡沫骨架在充足空气条件下充分燃烧；接着让炉管降温至400℃时，停止通入空气，抽真空至10pa左右后，通入氩气清洗炉管多次，再抽真空，即可通入氢气至1atm，调整氢气流量，保持40ml/min匀速通入氢气，出气口采用水下液封方式排气；设置还原时的温度为800~900℃，保温1~2h进行还原退火烧结实验。结束后，样品随炉冷却，至温度降至400℃后，关闭氢气源。得到的泡沫镍孔结构均匀、完整且具有银白色金属光泽。

曲Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ＆Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　

热处理工艺对球墨铸铁组织与性能的影响　

王静平，王建国，孙志敏　（内蒙　机电职业技术学院冶金与材料工程系，内蒙　呼和浩特０１００７０）　摘要：热处理工艺在球墨铸铁的生产过程中起到重要作用。在对其进行淬火时的典型做法是：第一步，使球墨铸铁全部　进行奥氏体化，第二步，迅速把球墨铸铁放进一定温度的盐溶液当中，进行等温处理，防止其在高温状态下转变成珠光体，　持续一段时间后再拿到空气中制冷，达到室温即可。本篇文章就通过对球墨铸铁的热处理进行实验，对其球墨铸铁的各种　性能进行分析与讨论。　关键词：热处理工艺；球墨铸铁；组织；性能　中图分类号：ＴＧ１４２．１５　文献标识码：Ａ　文章编号：１１—５００４（２０１６）１卜００６２—２　作为最近３０年以来，在铸铁冶金行业做出突出贡献，经　过热处理工序而产生的球墨铸铁，是在新形势下产生的新的　材料产物，该材料具有成本低廉、各方面综合性好、韧性强、　强度大等优势，所以，在未来的发展过程中它必定会大放异　彩，成为备受人们瞩目的材料之一。现在加大热处理工艺对　球墨铸铁影响的研究，是顺应发展趋势的一种行为，必将为　人们带来丰厚的回报。　１试验材料与方法　在试验过程中，我们所使用的材料大多是铸态球墨铸铁，　其中所含成分见下表１。　表１　试样化学成分／质量分数．％　元素　ｃ　Ｍｇ　Ｓｔ　Ｍ　ｓ　ｓ　一　在对热处理进行试验样本制备的时候，基本上采用经过　手工砂型的铸造从而得到的标准的材料Ｙ型试块，在Ｙ型试　块的底而切下来２个部分，作为标准拉伸的试验样本。　把制作完成的实验样本…，放在电阻中进行加热，温　度达到９００　时进行保温处理，使其奥氏体化，之后马上　把它放进硝酸盐溶液中进行等温操作，温度分别为３３５￣（２、　３５０￣Ｃ、３８０℃，时间大约是１小时３０分钟，最后将其取出放　在空气中冷却，达到室温即可　Ｉ。　经过热处理之后，要对其进行粗磨和细磨，之后再用达　到２０％的冰醋酸和达到８０％的高氯酸的混合溶液对实验样　本进行抛光，时间大约为１Ｏ秒钟，最后，利用仪器对实验样　本残留的奥氏体的含量进行测量，同时，对其中奥氏体的含　碳量进行计算。　２试验结合与分析　２．１　对残余奥氏体温及含碳量的影响　收稿日期：２Ｏｌ６年１】月　作者简介：１　静、　，男，生于１９８３年，蒙占族，内蒙占通辽人，大学本科，　现在内蒙一　一机电职、　技术学院任职，讲师。主要研究方向：钢铁冶金、材料力　学性能。　６２　对试验样本中的碳含量以及奥氏体的残余量进行计算得　出，在３３５～３８０。Ｃ这段的等温时间里，实验样本球墨铸铁　能够得到非常多的残余奥氏体，并且，在残余奥氏体当中，其　碳含量基本上都处于１．７５％～２。００％之间，含有这些数量碳的　残余奥氏体，拥有非常稳定的结构，在热力学上不易发生变　化，并且，在收到外力作用的时候，也不会轻易地向马氏体进　行转变。在３３０～３８０℃这段温度范围里，贝氏体的等温的温　度在不断地上升，而与之相伴的是残余奥氏体不断增加的体　积分数，在其达到最大值时为５０％，但是其中残余奥氏体的　碳含量会在开始时急速上升，最后缓慢的下降ｊ３　５］￣　２．２对球墨铸铁组织和力学性能的影响　根据图１能够看出，在经过试验的处理之后，其中包含　的组织有贝氏体、残余奥氏体、石墨以及马氏体。当等温的温　度特别高时，会形成像羽毛似的上贝氏体，贝氏体具有非常　粗大的形态。当等温的温度特别低时，会形成像针一样的下　贝氏体。其中的残余奥氏体的形态则是一直呈现不规则的形　状。　

浙江农林大学学报，２０１４，３１（２）：１６７—１７１　

Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＺｈｅｊｉａｎｇ　Ａ＆Ｆ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　

ｄｏｉ：１０．１　１８３３￣．ｉｓｓｎ．２０９５－０７５６．２０１４．０２．００１　

热处理工艺对竹材性能的影响　

汤　颖，李君彪，沈钰程，金勇男，王云芳，李延军　

（浙江农林大学工程学院，浙江临安３１１３００）　

摘要：采用热处理温度为１６０，１８０，２００　ｏＣ，热处理时间为２，４，６　ｈ的高温热处理工艺对毛竹　ｌｏｓｔａｃｈｙｓ　ｅｄｕｌｉｓ　竹材进行改性处理，分析不同热处理工艺对竹材化学成分和力学性能的影响，将分别在１６０，１８０，２００　ｏＣ下处理４　ｈ后的竹材进行傅立叶变换红外光谱图表征。结果表明：热处理温度越高和时间越长，竹材中木质素质量分数也越　高，综纤维素、　－纤维素质量分数呈现下降的趋势，竹材的纵向抗弯强度呈减小趋势，并且抗弯弹性模量呈减小　趋势。２００　ｏＣ，６　ｈ热处理竹材与未处理竹材相比，木质素质量分数上升了ｌｌ５．０　ｇ・ｋｇ～，综纤维素质量分数下降了　９３．１　ｇ・ｋｇ一，　－纤维素的质量分数下降了２３９．４　ｇ・ｋｇ～，毛竹竹材的抗弯强度较未处理材减小了８４．５　ＭＰａ，抗弯弹性　模量较未处理材减小了１．８６　ＧＰａ。红外谱图中竹材表面羟基数目随热处理温度的上升和热处理时间的延长不断减　少。图４表１参１８　关键词：木材学；毛竹竹材；高温热处理；化学成分；红外光谱；力学性能　中图分类号：￥７８１．２　文献标志码：Ａ　文章编号：２０９５．０７５６（２０１４）０２—０１６７—０５　

Ｐｈｙｌｌｏｓ　ｔａｃ　ｈｙｓ　ｅ　ｄｕｌｉｓ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ　

ＴＡＮＧ　Ｙｉｎｇ，ＬＩ　Ｊｕｎｂｉａｏ，ＳＨＥＮ　Ｙｕｃｈｅｎｇ，ＪＩＮ　Ｙｏｎｇｎａｎ，ＷＡＮＧ　Ｙｕｎｆａｎｇ，ＬＩ　Ｙａｎｊｕｎ　

（Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ　Ａ＆Ｆ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉｎ’ａｎ　３１１３００，Ｚｈｅｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ）　

・模具材料及热处理技术．　

热处理工艺对　（ｔ１国一毒　１ｊ，檩具　

ＣＨＩＮＡ，￣ＬＩＲＩ札ｌ　ＭＯＵＬＤ　

５ＣｒＭｎＭｏ组织性能的影响　

中山火炬职业技术学院（广东中山　５２８４３６）　马跃新　邓俊彦　

湖南科技大学　邹安全邓芬燕　

【摘要】研究了提高淬火加热温度对５ＣｒＭｎＭｏ钢组织性能的影响，获得了性能优良的板条　

马氏体组织，克服了该钢常规热处理性脆、易裂、热疲劳性差、易磨损等缺陷，使提高温度　

淬火的５ＣｒＭｎＭｏ钢热锻模使用寿命为常规热处理的１Ｎ２倍。　

关键词：高温淬火；板条马氏体；热锻模；５ＣｒＭｎＭｏ　

Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　Ｈｅａｔ　Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ　Ｐｒｏｃｅｓｓ　ｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　

ａｎｄ　Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　５ＣｒＭｎＭｏ　

【Ａｂｓｔｒａｃｔ】Ｔｈｅ　ｅｆｆｅｃｔｓ　ｏｆ　ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｈｅａｔｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｏｆ　ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ　ｏｎ　ｍｉｃ］　ｏｓｔｍｃｔｕｒｅ　

ａｎｄ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｏｆ　５ＣｒＭｎＭｏ　ｗｅｒｅ　ｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅ　ｌａｔｈｉｎｇ　ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅｓ　ｗｉｔｈ　ｂｅｔｔｅｌ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　

ｃａｎ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ，ｗｈｉｃｈ　ｏｖｅｒｃｏｍｅ　ｔｈｅ　ｂｒｉｔｔｌｅ、ｐｏｏｒ　ｈｅａｔ　ｆａｔｉｇｕｅ　ａｎｄ　ｐｏｏｒ　ｗｅａｒ　ａｎｄ　ｔｅａｌ＂　

ｕｎｄｅｒ　ｎｏｒｍａｌ　ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．Ｔｈｅ　ｓｅｒｖｉｃｅ　ｌｉｆｅ　ｏｆ　ｈｅａｔ　ｆｏｒｇｅ　ｍｏｕｌｄ　ｏｆ　５ＣｒＭｎＭｏ　ｓｔｅｅｌ　ｕｎｄｅ￣‘　

ｅｎｈａｎｃｉｎｇ　ｑｕｅｎｃｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｉｓ　１￣２　ｔｉｍｅｓ　ｔｈａｎ　ｔｈａｔ　ｏｆ　ｕｎｄｅｒ　ｎｏｒｍａｌ　ｈｅａｔ　ｔｒｅａｔｍｅｎｔ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ｑｕｅｎｃｈ；ｌａｔｈｉｎｇ　ｍａｒｔｅｎｓｉｔｅ；ｈｅａｔ　ｆｏｒｇｅ　ｍｏｕｌｄ；５ＣｒＭｎＭｏ