固溶处理和时效处理
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固溶与时效处理名词解释固溶与时效处理是金属材料加工中常用的两种热处理方法,旨在改进金属材料的性能,提高其力学性能和耐蚀性等方面。
固溶处理是指将金属加热至一定温度,使合金中的固溶体溶解为均匀的固溶液,然后在适当的条件下冷却,使固溶体重新凝固。
时效处理则是在固溶处理之后,将金属再次加热至较低的温度,并保持一定的时间,以促使金属中形成一定的沉淀物或固溶体,从而使合金的性能进一步提高。
固溶与时效处理的原理在于金属材料的结构变化。
在固溶处理时,金属中的固溶体因为高温而变得不稳定,可以溶解更多的合金元素,使合金组织均匀化。
而在时效处理时,通过控制温度和时间,促使合金中的溶质原子在金属基体中析出,形成均匀的沉淀相或固溶体粒子,从而增加材料的硬度和强度。
固溶与时效处理对金属材料性能的影响是多方面的。
固溶处理可以改善合金的应力腐蚀开裂和晶界腐蚀倾向,提高合金的强度和塑性,减少合金的点蚀和腐蚀疲劳敏感性。
而时效处理则可以使合金的硬度、抗拉伸强度、抗屈服强度等性能得到提高,同时提高了合金的抗疲劳性和耐久性,延长了材料的使用寿命。
在实际工程中,固溶与时效处理常常被广泛应用于各种金属材料的生产和加工过程中。
例如,航空航天领域中常用的高强度铝合金和钛合金,通过固溶与时效处理可以使其具有良好的强度和疲劳性能,提高材料的使用寿命。
其他行业中,如汽车制造、机械加工等领域也常采用固溶与时效处理来改善材料性能,满足不同工程需求。
在固溶与时效处理中,温度、时间、冷却速率等参数的控制至关重要。
合适的处理工艺可以使合金达到理想的结构和性能,而处理不当则可能导致材料性能变差甚至失效。
因此,在实际操作中需要严格遵循处理工艺要求,确保每个步骤的准确执行,以保证材料的质量和性能。
综上所述,固溶与时效处理是一种重要的金属热处理方法,通过调控金属材料的结构和组织,实现提高材料性能的目的。
在金属材料加工和生产中,固溶与时效处理的合理应用能够改善材料的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性等方面,为各行业的发展提供了重要支撑。
固溶和时效的钛及钛合金固溶和时效是钛合金加工过程中的两个重要热处理步骤,它们可以显著改变钛合金的力学性能和微观组织。
在本文中,我将深入探讨固溶和时效对钛及钛合金的影响,并分享我的观点和理解。
首先,让我们来了解固溶和时效的基本概念。
固溶是指将钛合金加热到固溶温度,使合金中的溶质元素溶解在α相(钛基体)中形成固溶固溶体。
固溶温度因合金成分而异,在800-1000摄氏度范围内。
然后,通过快速冷却,固溶固溶体被固定在晶格中,形成一个均质的α固溶体。
固溶处理可以显著提高钛合金的强度和硬度,同时保持一定的韧性。
这是因为溶质元素的固溶固溶体可以改变合金中原子之间的相互作用力,从而增加材料的变形阻力。
此外,溶质元素的加入还可以限制α相的晶体生长,使晶粒细化,提高材料的硬度。
然而,固溶处理后的钛合金存在着时效敏感性。
时效是指将固溶处理后的钛合金在中间温度下长时间保持,使固溶固溶体发生分解和相变的过程。
时效温度通常在200-500摄氏度之间,持续时间从几分钟到数小时不等。
时效可以进一步改善钛合金的力学性能,并调节材料的织构和晶粒尺寸。
时效处理中的相变通常包括析出溶质元素的形成和沉淀,并形成一些强化相,如α'+β"相。
这些相的存在可以增加材料的强度和耐热性能,但可能会降低材料的可塑性和韧性。
因此,在确定时效处理条件时,需要权衡强度和韧性的需求。
我个人认为,固溶和时效是钛及钛合金加工中至关重要的步骤。
通过固溶处理和时效处理,可以实现对钛合金力学性能和微观组织的有针对性调控。
固溶处理可以有效提高材料的强度和硬度,而时效处理可以进一步优化材料的性能。
然而,为了实现最佳性能,我们需要合理选择固溶温度、时效温度和持续时间,并在考虑应用环境和要求的情况下进行优化。
总结起来,固溶和时效是钛合金加工过程中不可或缺的步骤。
通过固溶处理和时效处理,可以显著改变钛合金的力学性能和微观组织。
固溶处理可以提高强度和硬度,而时效处理可以进一步调节材料的织构和晶粒尺寸。
时效热处理的目的和原理时效热处理是一种热处理方法,它的主要目的是通过控制材料的温度和时间,使其达到理想的力学性能和耐腐蚀性能。
时效热处理的原理是通过固溶处理和时效处理两个步骤来实现的。
固溶处理是时效热处理的第一步,它的目的是将合金中的固溶体溶解在基体中,形成一个均匀的固溶体溶液。
这个过程需要将材料加热到一定的温度,使固溶体分解并溶解在基体中。
这个温度通常比合金的熔点低,因此不会使材料熔化。
固溶处理的时间通常是几分钟到几小时不等,具体时间取决于材料的类型和厚度。
固溶处理完成后,材料需要进行快速冷却,以防止固溶体重新形成。
这个过程被称为淬火,它可以通过水、油或空气等介质来完成。
淬火的目的是使材料快速冷却,从而形成一个均匀的固溶体溶液。
时效处理是时效热处理的第二步,它的目的是通过加热材料到一定的温度和时间,使固溶体中的溶质重新分布,形成一种新的晶体结构。
这个过程被称为时效,它可以分为两种类型:自然时效和人工时效。
自然时效是将材料放置在室温下,让其自然老化。
这个过程需要几天到几周不等,具体时间取决于材料的类型和厚度。
自然时效的优点是成本低,但缺点是时间长,不适用于需要快速生产的情况。
人工时效是将材料加热到一定的温度和时间,以加速固溶体中的溶质重新分布。
这个过程需要控制温度和时间,以确保材料达到理想的力学性能和耐腐蚀性能。
人工时效的优点是时间短,适用于需要快速生产的情况,但缺点是成本高。
时效热处理的目的是通过控制材料的温度和时间,使其达到理想的力学性能和耐腐蚀性能。
时效热处理的原理是通过固溶处理和时效处理两个步骤来实现的。
固溶处理的目的是将合金中的固溶体溶解在基体中,形成一个均匀的固溶体溶液。
时效处理的目的是通过加热材料到一定的温度和时间,使固溶体中的溶质重新分布,形成一种新的晶体结构。
时效热处理可以提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性能,适用于航空、汽车、船舶、建筑等领域。
630固溶时效处理种类
固溶时效处理是金属材料热处理的一种方法,旨在改善材料的
力学性能和耐腐蚀性能。
在固溶时效处理中,有许多不同的种类,
以下是其中一些常见的种类:
1. 固溶处理,固溶处理是将合金加热至固溶温度,使合金中的
溶质原子溶解在固溶体中,从而形成固溶溶体。
这有助于减少合金
中的固溶相,提高材料的塑性和加工性能。
2. 时效处理,时效处理是在固溶处理后,将材料迅速冷却到室
温以下,然后在较低的温度下保持一定时间,以促进析出相的形成。
这有助于提高材料的强度和硬度。
3. 固溶时效处理,固溶时效处理结合了固溶处理和时效处理的
特点,通过在固溶温度下溶解溶质原子,然后在较低温度下进行时
效处理,以获得既具有良好的塑性又具有较高强度的材料。
4. 多级固溶时效处理,在一些特殊的合金中,为了进一步提高
材料的性能,可以采用多级固溶时效处理,即在不同的温度和时间
条件下进行多次固溶时效处理,以获得更细小和均匀的析出相,进
而提高材料的强度和耐热性能。
总的来说,固溶时效处理种类繁多,针对不同的合金材料和工艺要求,可以采用不同的固溶时效处理方法,以达到最佳的性能改善效果。
固溶处理和时效处理1、固溶处理所谓固溶处理,是指将合金加热到高温奥氏体区保温,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺;固溶处理的主要目的是改善钢或合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等;适用多种特殊钢,,特殊性能合金,有色金属;尤其适用:1.热处理后须要再加工的零件;2.消除成形工序间的冷作硬化;3.焊接后;原理序言固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的,便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金发生再结晶;其次,固溶处理是为了获得适宜的晶粒度,以保证合金高温抗蠕变性能;固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间,主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择,以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度;对于长期高温使用的合金,要求有较好的高温持久和蠕变性能,应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度;对于中温使用并要求较好的室温、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金,可采用较低的固溶温度,保证较小的晶粒度;高温固溶处理时,各种析出相都逐步溶解,同时晶粒长大;低温固溶处理时,不仅有主要强化相的溶解,而且可能有某些相的析出;对于过饱和度低的合金,通常选择较快的冷却速度;对于过饱和度高的合金,通常为空气中冷却;不锈钢固溶热处理碳在中的溶解度与温度有很大影响;奥氏体不锈钢在经400℃~850℃的温度范围内时,会有高铬碳化物析出,当铬含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐蚀,严重时能变成粉末;所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理;固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态;这种热处理方法为固溶热处理;固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火,但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的,前者是软化处理,后者是淬硬;后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样,但没到1100℃;淬火钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于的冷速快冷到Ms以下进行马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;淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、、疲劳强度以及韧性等,从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求;也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、等特殊的物理、化学性能;淬火能使钢强化的根本原因是相变,即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织;固溶处理与时效处理的区别固溶热处理将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺时效处理可分为自然时效和两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上,便其缓缓地发生形,从而使残余应力消除或减少,人工时效是将铸件加热到550~650℃进行去应力退火,它比自然时效节省时间,残余应力去除较为彻底.2、时效处理——为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化,常在低温回火后低温回火温度150-250℃精加工前,把工件重新加热到100-150℃,保持5-20小时,这种为稳定精密制件质量的处理,称为时效;对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理,以消除残余应力,稳定钢材组织和尺寸,尤为重要;时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度放置或室温保持其性能,形状,尺寸随时间而变化的热处理工艺;若采用将工件加热到较高温度,并较短时间进行时效处理的时效处理工艺,称为人工时效处理,若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理;时效处理的目的,消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改善机械性能等;在机械生产中,为了稳定铸件尺寸,常将铸件在室温下长期放置,然后才进行切削加工;这种措施也被称为时效;但这种时效不属于金属热处理工艺;20世纪初叶,德国工程师A.维尔姆研究硬铝时发现,这种合金淬火后硬度不高,但在室温下放置一段时间后,硬度便显着上升,这种现象后来被称为沉淀硬化;这一发现在工程界引起了极大兴趣;随后人们相继发现了一些可以采用时效处理进行强化的铝合金、铜合金和铁基合金,开创了一条与一般钢铁淬火强化有本质差异的新的强化途径——时效强化;绝大多数进行时效强化的合金,原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成;固溶体的溶解度随温度的上升而增大;在时效处理前进行淬火,就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体,随后在快速冷却中溶解度虽然下降,但过剩的溶质来不及从固溶体中分析出来,而形成过饱和固溶体;为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理;经过长期反复研究证实,时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒一般是金属化合物,也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集,形成一些体积很小的溶质原子富集区;在时效处理前进行固溶处理时,加热温度必须严格控制,以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中,同时又不致使合金发生熔化;许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右;进行人工时效处理,必须严格控制加热温度和保温时间,才能得到比较理想的强化效果;生产中有时采用分段时效,即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间,然后在更高的温度下再保温一段时间;这样作有时会得到较好的效果;马氏体时效钢淬火时会发生组织转变,形成马氏体;马氏体就是一种过饱和固溶体;这种钢也可采用时效处理进行强化;低碳钢冷态塑性变形后在室温下长期放置,强度提高,塑性降低,这种现象称为机械时效;。
固溶处理和时效处理1、固溶处理所谓固溶处理,是指将合金加热到高温奥氏体区保温,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
固溶处理的主要目的是改善钢或合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。
适用多种特殊钢,高温合金,特殊性能合金,有色金属。
尤其适用:1.热处理后须要再加工的零件。
2.消除成形工序间的冷作硬化。
3.焊接后工件。
原理序言固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体,便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金发生再结晶。
其次,固溶处理是为了获得适宜的晶粒度,以保证合金高温抗蠕变性能。
固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间,主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择,以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。
对于长期高温使用的合金,要求有较好的高温持久和蠕变性能,应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度;对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金,可采用较低的固溶温度,保证较小的晶粒度。
高温固溶处理时,各种析出相都逐步溶解,同时晶粒长大;低温固溶处理时,不仅有主要强化相的溶解,而且可能有某些相的析出。
对于过饱和度低的合金,通常选择较快的冷却速度;对于过饱和度高的合金,通常为空气中冷却。
不锈钢固溶热处理碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。
奥氏体不锈钢在经400℃~850℃的温度范围内时,会有高铬碳化物析出,当铬含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐蚀,严重时能变成粉末。
所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。
固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态。
这种热处理方法为固溶热处理。
固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火,但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的,前者是软化处理,后者是淬硬。
什么是固溶处理时效强化固溶处理时效强化是一种常见的金属材料热处理工艺,在材料科学领域有着重要的应用价值。
固溶处理时效强化是通过热处理过程中对金属材料进行固溶处理和时效处理,以达到提高材料强度和硬度的技术手段。
在固溶处理时效强化的过程中,通过充分溶解合金元素,使其能够均匀分布在基体中,随后在适当的温度和时间条件下进行时效处理,促使合金元素形成非均匀析出,从而提高材料的强度和硬度。
固溶处理是固溶处理时效强化的第一步,也是最关键的一步。
在固溶处理过程中,将金属材料加热至固溶温度,使合金元素溶解在基体之中,形成固溶体。
这样做可以消除材料中的析出相和位错团团等缺陷,提高材料的塑性和韧性。
固溶处理的温度、时间和冷却速率等参数的选择都将对最终材料性能产生重要影响。
随后是时效处理,时效处理是固溶处理时效强化过程的第二步。
在固溶处理完成后,将材料以适当的温度保温一定时间,使合金元素在固溶体中析出,形成细小的析出相。
这些析出相能够阻碍位错的移动,增加材料的位错密度并提高材料的强度。
时效处理的温度、时间和冷却速率等参数的选择同样对最终的材料性能有着至关重要的影响。
固溶处理时效强化作为一种有效提高金属材料性能的工艺,在航空航天、汽车制造、机械加工等领域得到了广泛的应用。
通过固溶处理时效强化,可以显著提高材料的抗拉强度、硬度、耐磨性和耐腐蚀性能,满足不同领域对材料性能的需求。
在实际工程中,固溶处理时效强化需要根据具体材料的合金成分、组织结构和工作条件等因素进行合理设计。
针对不同的材料体系和工艺要求,需要科学制定固溶温度、时效温度、保温时间等工艺参数,以实现最佳的强化效果。
此外,固溶处理时效强化过程中还需要严格控制加热、冷却和保温过程中的温度变化,避免产生不必要的晶粒长大、相变不完全等缺陷,影响材料的性能。
总的来说,固溶处理时效强化是一种重要的金属材料加工工艺,通过固溶处理和时效处理的有序组合,能够有效提高材料的硬度和强度,改善材料的性能,扩大材料的应用范围,是现代金属材料工程领域不可或缺的技术手段。
固溶处理和时效处理1、固溶处理所谓固溶处理,是指将合金加热到高温奥氏体区保温,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
固溶处理的主要目的是改善钢或合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。
适用多种特殊钢,高温合金,特殊性能合金,有色金属。
尤其适用:1.热处理后须要再加工的零件。
2.消除成形工序间的冷作硬化。
3.焊接后工件。
原理序言固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体,便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金发生再结晶。
其次,固溶处理是为了获得适宜的晶粒度,以保证合金高温抗蠕变性能。
固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间,主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择,以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。
对于长期高温使用的合金,要求有较好的高温持久和蠕变性能,应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度;对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金,可采用较低的固溶温度,保证较小的晶粒度。
高温固溶处理时,各种析出相都逐步溶解,同时晶粒长大;低温固溶处理时,不仅有主要强化相的溶解,而且可能有某些相的析出。
对于过饱和度低的合金,通常选择较快的冷却速度;对于过饱和度高的合金,通常为空气中冷却。
不锈钢固溶热处理碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。
奥氏体不锈钢在经400℃~850℃的温度范围内时,会有高铬碳化物析出,当铬含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐蚀,严重时能变成粉末。
所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。
固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态。
这种热处理方法为固溶热处理。
固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火,但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的,前者是软化处理,后者是淬硬。
铜材料热处理方式及其要求简介热处理是一种通过改变材料的结构和性能来提高其力学性能的过程。
本文将介绍铜材料的热处理方式及其要求。
热处理方式1. 固溶处理:固溶处理是将铜材料加热至高温,使固溶体中的溶质均匀溶解,并保持一段时间,然后迅速冷却。
这种处理方式能够改善铜材料的塑性、韧性和抗腐蚀性能。
2. 时效处理:时效处理是在固溶处理后,将铜材料保持在一定温度下,一定时间,以使溶质析出,形成团聚、均匀分布的沉淀物。
通过时效处理,铜材料的强度、硬度和抗疲劳性能得到提高。
3. 冷加工硬化:冷加工硬化是通过冷变形使铜材料的晶粒细化和位错增加,来提高其强度和硬度。
这种处理方式能够增加材料的强度和韧性,但会减少其塑性。
4. 热加工软化:热加工软化是将冷加工的铜材料加热至高温,使其晶粒长大并消除位错,从而降低材料的强度和硬度,增加其塑性和韧性。
热处理要求1. 温度控制:热处理过程中的温度要求精确控制,并按照规定的温度保持一定时间,以确保热处理效果的稳定性和一致性。
2. 冷却速率:在固溶处理后,要迅速冷却材料,以避免溶质重新析出。
冷却速率应根据具体材料和处理方式的要求进行调整。
3. 时效时间:时效处理的时间应根据材料的要求确定,以保证溶质充分析出且均匀分布。
4. 表面清洁:在热处理前,铜材料的表面应该清洁,以避免污染和氧化对热处理效果的影响。
5. 保持装置:热处理中的保持装置应具备良好的散热性能和温度控制功能,以确保热处理过程中的温度稳定性和均匀性。
结论铜材料的热处理方式包括固溶处理、时效处理、冷加工硬化和热加工软化。
在进行热处理时,需要注意温度控制、冷却速率、时效时间、表面清洁和保持装置等要求,以确保热处理效果的良好。
固溶处理和时效处理之五兆芳芳创作
1、固溶处理
所谓固溶处理,是指将合金加热到低温奥氏体区保温,使多余相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺.
固溶处理的主要目的是改良钢或合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等.适用
多种特殊钢,低温合金,特殊性能合金,有色金属.
尤其适用:1.热处理后须要再加工的零件.
2.消除成形工序间的冷作硬化.
工件.
原理
序言
固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体,便于时效时重新析出颗粒细小、散布均匀的碳化物和γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金产生再结晶.其次,固溶处理是为了取得适宜的晶粒度,以包管合金低温抗蠕变性能.固溶处理的温度规模大约在980~1250℃之间,主要按照各个合金中相析出和溶解纪律及使用要求来选择,以包管主要强化相需要的析出条件和一定的晶粒度.对于长期低温使用的合金,要求有较好的低温持久和蠕变性能,应选择较高的固溶温度以取得较大的晶粒度;
对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金,可采取较低的固溶温度,包管较小的晶粒度.低温固溶处理时,各类析出相都逐步溶解,同时晶粒长大;低温固溶处理时,不但有主要强化相的溶解,并且可能有某些相的析出.对于过饱和度低的合金,通常选择较快的冷却速度;对于过饱和度高的合金,通常为空气中冷却.
不锈钢固溶热处理
碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响.奥氏
体不锈钢在经400℃~850℃的温度规模内时,会有高铬碳化物析出,当铬含量降至耐腐化性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐化,严重时能酿成粉末.所以有晶间腐化倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理.
固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或根本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱和状态.这种热处理办法为固溶热处理.
固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火,但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不合的,前者是软化处理,后者是淬硬.后者为取得不合的硬度所采纳的加热温度也不一样,但没到1100℃.
淬火
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上某一温度,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以下进行马氏体转变的热处理工艺.
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等资料的固溶处理或带有快速冷却进程的热处理工艺称为淬火.
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不合温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨性、疲劳强度以及韧性等,从而满足各类机械零件和东西的不合使用要求.也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、耐蚀性等特殊的物理、化学性能.
淬火能使钢强化的根来源根底因是相变,即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织.
固溶处理与时效处理的区别
固溶热处理
将合金加热至低温单相区恒温保持,使多余相充分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺
时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上,便其慢慢地产生形,从而使残存应力消除或削减,人工时效是将铸件加热到550~650℃
进行去应力退火,它比自然时效节省时间,残存应力去除较为完全.
2、时效处理——为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状产生变更,常在低温回火后(低温回火温度150-250℃)精加工前,把工件重新加热到100-150℃,保持5-20小时,这种为稳定精密制件质量的处理,称为时效.对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理,以消除残存应力,稳定钢材组织和尺寸,尤为重要.
时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度放置或室温保持其性能,形状,尺寸随时间而变更的热处理工艺.若采取将工件加热到较低温度,并较短时间进行时效处理的时效处理工艺,称为人工时效处理,若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而产生的时效现象,称为自然时效处理.时效处理的目的,消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改良机械性能等.
在机械生产中,为了稳定铸件尺寸,常将铸件在室温下长期放置,然后才进行切削加工.这种措施也被称为时效.但这种时效不属于金属热处理工艺.
20世纪初叶,德国工程师A.维尔姆研究硬铝时发明,这种合金淬火后硬度不高,但在室温下放置一段时间后,硬度便显著上升,这种现象后来被称为沉淀硬化.这一发明在工程界引起了极大兴趣.随先人们相继发明了一些可以采取时效处
理进行强化的铝合金、铜合金和铁基合金,开创了一条与一般钢铁淬火强化有实质差别的新的强化途径——时效强化. 绝大多数进行时效强化的合金,原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成.固溶体的溶解度随温度的上升而增大.在时效处理前进行淬火,就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体,随后在快速冷却中溶解度虽然下降,但多余的溶质来不及从固溶体中阐发出来,而形成过饱和固溶体.为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理.
经太长期频频研究证实,时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多很是细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物,也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集),形成一些体积很小的溶质原子富集区.
在时效处理前进行固溶处理时,加热温度必须严格控制,以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中,同时又不致使合金产生熔化.许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右.进行人工时效处理,必须严格控制加热温度和保温时间,才干得到比较理想的强化效果.生产中有时采取分段时效,即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间,然后在更高的温度下再保温一段时间.这样作有时会得到较好的效果.
马氏体时效钢淬火时会产生组织转变,形成马氏体.马氏体就是一种过饱和固溶体.这种钢也可采取时效处理进行强化.
低碳钢冷态塑性变形后在室温下长期放置,强度提高,塑性下降,这种现象称为机械时效.。