第10章 热处理控制

70507050主要热处理状态有T6、T73、T76、T74热处理提高7×××系强韧化的发展传统超高强铝合金的研制方向基本上是：高强度、低韧性→高强韧性→高强韧性、高耐蚀; 随之开发的热处理状态是：T6→T73→T76→T74→T77( 和TMT)，在合金开发方面的发展特点是越来越趋于合理的高合金化，低Fe、Si 等杂质含量控制，微合金化元素选择和添加量越来越科学，最终达到提高或保持强度的同时保持或显著改善合金的抗腐蚀性能和断裂韧性。

20世纪60年代前，常采用峰值时效T6，来达到最高强度，但此状态下合金中主要强化相是GP 区和一定数量的η'相，晶界的析出物为链状连续状，具有较高的应力腐蚀敏感性和较低的断裂韧性。

为解决腐蚀问题，1961年Alcoa公司开发了T73双级时效制度，使晶界上的η'和η相质点聚集，连续析出相被无析出带分隔而呈断续链状分布，减小应力腐蚀和剥落腐蚀敏感性，提高了断裂韧性；同时晶内的质点发生粗化，在提高抗应力腐蚀能力的同时牺牲了10% ～15%的强度。

为了提高材料的抗腐蚀性能，又开发了T76制度，此制度的时效程度比T73 的轻；为了兼顾强度和抗应力腐蚀能力，开发了时效程度介于T76 与T73 之间的T74 制度，保证强度损失不大的情况下得到较好的抗应力腐蚀性能。

为了解决强度与抗应力腐蚀能力之间的矛盾，1974 年，以色列飞机公司的Cina 首次提RRA处理工艺，此工艺是在峰值时效后加一短时的高温回归处理，使晶内强化相重溶，晶界析出相聚集粗化而不再连续，随后再次进行峰值时效，使7×××系铝合金在基本保持T6状态强度的同时获得接近T73 状态的抗腐蚀能力和韧性。

1989 年Alcoa 公司以T77 为名注册了第一个RRA 处理工艺规范。

解决强度与应力腐蚀性能之间矛盾的另一种方法是形变热处理TMT，可以得到最佳的强度和抗应力腐蚀性能组合状态，但此方法要求附加变形，且要求严格控制热处理温度和变形程度，尚难以在工业化生产中实现。

10-1 名词解释：烧结烧结温度泰曼温度液相烧结固相烧结初次再结晶晶粒长大二次再结晶（1）烧结：粉末或压坯在低于主要组分熔点的温度下的热处理，目的在于通过颗粒间的冶金结合以提高其强度。

（2）烧结温度：坯体在高温作用下，发生一系列物理化学反应，最后显气孔率接近于零，达到致密程度最大值时，工艺上称此种状态为"烧结"，达到烧结时相应的温度，称为"烧结温度"。

（3）泰曼温度：固体晶格开始明显流动的温度，一般在固体熔点（绝对温度）的2/3处的温度。

在煅烧时，固体粒子在塔曼温度之前主要是离子或分子沿晶体表面迁移，在晶格内部空间扩散（容积扩散）和再结晶。

而在塔曼温度以上，主要为烧结，结晶黏结长大。

（4）液相烧结：烧结温度高于被烧结体中熔点低的组分从而有液相出现的烧结。

（5）固相烧结：在固态状态下进行的烧结。

（6）初次再结晶：初次再结晶是在已发生塑性变形的基质中出现新生的无应变晶粒的成核和长大过程。

（7）晶粒长大：是指多晶体材料在高温保温过程中系统平均晶粒尺寸逐步上升的现象.（8）二次再结晶：再结晶结束后正常长大被抑制而发生的少数晶粒异常长大的现象。

10-2 烧结推动力是什么？它可凭哪些方式推动物质的迁移，各适用于何种烧结机理?解：推动力有：（1）粉状物料的表面能与多晶烧结体的晶界能的差值，烧结推动力与相变和化学反应的能量相比很小，因而不能自发进行，必须加热!!（2）颗粒堆积后，有很多细小气孔弯曲表面由于表面张力而产生压力差，（3）表面能与颗粒之间形成的毛细管力。

传质方式：（1）扩散（表面扩散、界面扩散、体积扩散）；（2）蒸发与凝聚；（3）溶解与沉淀；（4）黏滞流动和塑性流动等，一般烧结过程中各不同阶段有不同的传质机理，即烧结过程中往往有几种传质机理在起作用。

10-3 下列过程中，哪一个能使烧结体强度增大，而不产生坯体宏观上的收缩? 试说明理由。

（1）蒸发－冷凝；（2）体积扩散；（3）粘性流动；（4）晶界扩散；（5）表面扩散；（6）溶解－沉淀解：蒸发－凝聚机理（凝聚速率＝颈部体积增加）烧结时颈部扩大，气孔形状改变，但双球之间中心距不变，因此坯体不发生收缩，密度不变。

CQI-9热处理第3.1节：热处理工序及其控制热处理是指通过控制金属材料的加热、保温和冷却过程，改变其组织结构和性能的技术方法。

在汽车、航空航天、机械制造等行业中，热处理工艺对产品的质量和性能起着至关重要的作用。

热处理工序的控制是非常重要的。

1. 热处理工序热处理工序包括加热、保温和冷却三个阶段。

在加热阶段，金属材料被加热到一定温度，以促使其发生相变或晶粒长大；在保温阶段，金属材料在一定温度下停留一段时间，使其组织结构得以稳定化；在冷却阶段，金属材料被迅速冷却，以固定其新的组织结构和性能。

2. 热处理工序的控制热处理工序的控制需要考虑诸多因素，包括温度、时间、加热速率、保温时间和冷却速率等。

这些因素对于最终产品的性能具有重要影响，因此必须进行严格控制。

（1）温度控制在热处理过程中，温度是最为关键的参数之一。

温度的控制应该精准可靠，避免出现温度偏差，导致产品性能不稳定。

对于不同材料和不同工艺，温度的控制要求也有所不同，需要根据具体情况制定相应的控制方案。

（2）时间控制保温时间是影响金属材料组织结构和性能的重要参数之一。

过长或过短的保温时间都会导致产品性能不稳定，因此对于不同材料和工艺，需要精确控制保温时间，确保产品达到预期的性能要求。

（3）加热速率和冷却速率控制加热速率和冷却速率直接影响着金属材料的组织结构和性能。

加热速率过快或过慢都会对产品的性能产生影响，因此需要对加热速率和冷却速率进行精确控制，确保产品达到设计要求的性能。

3. 热处理工序控制的重要性热处理工序的控制对产品的性能有着重要的影响。

只有在严格控制热处理工序的情况下，才能保证产品的稳定性能，提高产品的质量和使用寿命。

正因如此，热处理工序的控制在工程制造中显得尤为重要。

热处理工序及其控制是工程制造中的重要环节。

通过对热处理工序的精确控制，能够有效提升产品的性能和质量，满足不同行业对产品性能的要求，推动工程制造业的发展。

（以上内容仅供参考）在热处理工序中，除了温度、时间、加热速率和冷却速率的控制外，还需要考虑材料的选择和工艺参数的优化。

10cr9mo1vnb热处理工艺热处理是一种通过控制材料加热和冷却过程来改变其结构和性能的工艺。

10Cr9Mo1VNb是一种常见的高温合金钢，具有较高的耐热性能和抗氧化能力，广泛应用于石油、化工、电力等行业的高温设备中。

为了进一步提高其性能，需要对该钢进行热处理。

热处理的主要目的是通过调整钢的晶粒结构和组织状态，使其具有更好的力学性能和耐热性能。

在10Cr9Mo1VNb的热处理中，常用的工艺包括退火、正火和淬火。

首先是退火工艺。

退火是指将材料加热到一定温度，保持一段时间后缓慢冷却。

对于10Cr9Mo1VNb来说，退火温度通常在800℃-900℃之间，保温时间根据厚度和材质不同而有所差异。

退火后，钢的晶粒得到了重新长大，内部应力得到了释放，从而提高了材料的塑性和韧性。

其次是正火工艺。

正火是指将材料加热到临界温度以上，保持一段时间后通过空气冷却。

正火可以提高10Cr9Mo1VNb的硬度和强度，但相应地降低了其塑性和韧性。

正火温度一般在950℃-1050℃之间，保温时间根据钢的厚度和尺寸而定。

最后是淬火工艺。

淬火是将材料加热到临界温度以上，然后迅速冷却。

这一工艺可以使10Cr9Mo1VNb的晶粒迅速细化，提高其硬度和强度，但也增加了脆性。

淬火温度一般在950℃-1050℃之间，冷却介质可以选用水、油或空气，具体选择取决于材料的要求。

除了上述的基本热处理工艺外，还可以根据具体要求进行调质处理、回火处理等进一步的处理。

调质处理是指在淬火后加热至适当温度保温，然后迅速冷却至室温，以提高材料的强度和韧性。

而回火处理是在正火或淬火后加热至较低温度，保温一段时间后冷却，以减轻淬火产生的残余应力，提高材料的韧性。

10Cr9Mo1VNb热处理工艺是通过退火、正火和淬火等工艺来改变其组织和性能的过程。

通过合理选择不同的工艺参数，可以使材料达到理想的力学性能和耐热性能。

然而，在实际应用中，热处理工艺的选择和控制需要根据具体情况进行，以确保材料的质量和性能的稳定性。

T10钢热处理工艺
T10钢的热处理工艺通常包括正火、淬火和回火三个步骤。

1. 正火处理：将T10钢加热到Ac1以上20～30℃，保温4小时后，以30～40℃/h的速度冷却到680℃等温6小时，再炉冷到550℃出炉。

在这个过程中，通过控制相变的热力学和动力学来改变奥氏体向珠光体转变的模式，从传统的片层转变机制改变为“离异共析”的转变形式。

2. 淬火处理：将正火后的T10钢加热到850℃左右，保温一段时间后，以50～60℃/h的速度淬火，得到马氏体结构。

3. 回火处理：将淬火后的T10钢加热到适当温度，保温一段时间后，以20～30℃/h的速度冷却到室温。

回火可以缓解淬火产生的应力，提高钢材的韧性和抗疲劳性能，同时也可以稳定钢材的硬度和强度。

总体来说，T10钢的热处理工艺可以提高其硬度和强度，同时保持较好的韧性和抗疲劳性能。

具体的热处理参数需要根据具体的应用需求和钢材质量来确定。

热处理变形产生的原因及控制方法学院：化学化工学院班级：09材料化学姓名：张怡群学号：090908050摘要：热处理变形是热处理过程中的主要缺陷之一，对于一些精密零件和工具、模具，常常会因为热处理变形超差而报废。

为此，本文对热处理变形产生的原因进行了阐述，并总结了减少和控制热处理变形的几种方法。

关键词：热处理变形、产生原因、控制方法前言：金属热处理是将金属工件在适当的温度下通过加热、保温和冷却等过程，使金属工件内部组织结构发生改变，从而改善材料力学、物理、化学性能的工艺。

热处理是改善金属工件性能的一种重要手段。

在工件制造中选取合适的材料后，为了达到工艺要求而经常采用热处理工艺，但是热处理除了具有积极作用外，在处理过程中也不可避免地会产生形变。

在实际生产中，热处理产生的变形，对后续工序的影响是至关重要的，有些贵重材料和一些机器中的重要零部件，因变形过大而导致报废。

钢件在热处理过程中由于钢中组织转变时比容变化所造成的体积膨胀，以及热处理所引起的塑性变形，使钢件体积及形状发生不同程度改变。

变形是热处理较难解决的问题，要完全不变形是不可能的，一般是把变形量控制在一定范围内。

正文：1热处理变形的原因在生产实际中，热处理变形的表现形式多种多样，有体积和尺寸的增大和收缩变形，也有弯曲、歪扭、翘曲等变形，就其产生的根源来说, 可分为内应力造成的应力塑性变形和比容变化引起的体积变形两大类。

(1) 内应力塑性变形热处理过程中加热冷却的不均匀和相变的不等时性, 都会产生内应力, 在一定塑性条件的配合下, 就会产生内应力塑性变形。

在加热和冷却过程中, 零件的内外层加热和冷却速度不同造成各处温度不一致,致使热胀冷缩的程度不同, 这样产生的应力变形叫热应力塑性变形。

在加热和冷却过程中, 零件的内部组织转变而发生的时间不同, 这样产生的应力变形叫组织应力变形塑性变形。

(2) 比容变形在热处理过程中, 各种相结构的组织比容不同,在相变时发生的体积和尺寸变化为比容变形。

热处理安全规程热处理是一种用于改善材料力学性能的重要工艺，在许多工业领域都广泛应用。

然而，由于热处理过程涉及高温和瞬间的温度变化，存在一定的安全隐患。

为了确保热处理操作的安全性，下面将介绍一些热处理安全规程，以帮助操作人员避免潜在的危险。

1. 控制热处理设备的温度和压力：在热处理过程中，设备的温度和压力是需要严格控制的。

操作人员应根据工艺要求，将设备温度和压力调整到合适的范围内，并严禁任意调高设备的温度和压力。

2. 确保热处理设备的稳定性：在进行热处理操作前，必须对设备进行全面的检查，并确保设备的各项功能正常运行。

如果发现设备存在故障或者异常情况，应及时进行维修或更换。

3. 使用合适的热处理工具和装备：在进行热处理操作时，操作人员必须使用合适的热处理工具和装备，以保护自身的安全。

例如，应佩戴耐高温手套、防火服等防护用具，避免直接接触高温材料或设备。

4. 避免热处理设备的漏气和泄露：热处理过程中，设备可能会产生气体或液体的泄露现象，这些泄露物可能存在一定的毒性或腐蚀性。

因此，操作人员必须定期检查设备的密封性能，及时修复漏气或泄露现象，确保操作环境的安全。

5. 正确处理热处理废料和废气：热处理过程中产生的废料和废气应按照相关规定进行处理。

废料应分类收集，并采取合适的措施进行储存和运输，避免对环境和人身健康造成损害。

废气应通过合适的排气系统进行排放。

6. 加强防火安全措施：由于热处理操作涉及高温和火焰，操作人员必须加强防火安全措施。

例如，严禁在热处理场所内存放易燃物品，建立有效的消防设施和消防通道，并进行定期的消防演习和检查。

7. 做好个人防护：在热处理操作过程中，操作人员必须做好个人防护工作，以避免受伤。

除了佩戴合适的防护用具外，操作人员还应注意保持良好的工作姿势、避免过度劳累，以及定期接受健康检查。

8. 加强热处理事故的预防和应急处理：为了预防和应对可能发生的热处理事故，操作人员必须定期接受安全培训，了解相关的应急处理措施和逃生路线。

热处理原理及工艺热处理是一种用于改善材料性能的重要工艺。

通过控制材料的加热和冷却过程，可以改变材料的晶体结构、力学性能和化学性能，从而提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性等。

热处理的原理是基于固体材料的晶体结构与物理性能之间的关系。

晶体结构是由原子或分子的周期性排列所组成，不同的结构会导致不同的物理性能。

在加热过程中，材料中的原子或分子会随着温度的升高而具有更高的热运动能力，从而使晶体结构发生变化。

通过控制加热温度和时间，可以实现晶体结构的改变。

常见的热处理工艺包括退火、淬火、回火、表面处理等。

退火是将材料加热到特定温度，然后缓慢冷却至室温，目的是消除内部应力和改善材料的韧性。

淬火是在材料加热到高温后，迅速冷却至室温，通过快速冷却可以使材料形成硬脆结构，提高材料的硬度和强度，但也会导致内部应力增大，需要进行回火处理来消除应力。

回火是将淬火后的材料加热到适当温度，然后保温一段时间，最后缓慢冷却，目的是降低材料的硬度，提高韧性。

表面处理是在材料表面形成一层特定的化合物或合金层，用于改善材料的耐磨性、耐腐蚀性等。

热处理工艺的选择要根据材料的组成和应用要求进行。

不同材料具有不同的热处理敏感性和适用温度范围。

合理选择热处理工艺可以使材料在满足力学性能和物理性能要求的同时，减少成本和能源消耗。

总之，热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程，改善材料性能的重要工艺。

通过热处理可以改变材料的晶体结构和物理性能，提高材料的强度、硬度、韧性和耐腐蚀性等。

选择合适的热处理工艺对于提高材料的性能和使用寿命至关重要。

热处理是一种将金属或合金材料通过加热和冷却处理来改变其物理和机械性能的工艺。

它是材料加工中非常重要的一部分，因为可以通过控制热处理工艺，使材料的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等性能得到改善。

热处理的核心原理是通过控制材料的加热温度和冷却速度，使材料的晶体结构发生变化。

材料的晶体结构决定了其宏观性能。

例如，在晶体结构较均匀的钢中，碳原子分布均匀，这样就有利于提高钢材的硬度和强度。

球罐整体热处理控制工艺规程1 前言球罐在组装焊接过程中焊缝处会产生较大应力（组装应力，温差应力和组织应力等），焊缝附近存在着淬硬组织和扩散氢，这些都是使球罐产生延迟裂纹和应力腐蚀裂纹的重要因素，从而可能导致球罐早期破损和事故的发生。

对球罐进行焊后整体热处理是消除焊缝应力，释放焊缝中的残余氢，改善和提高焊缝综合机械性能的有效方法，从而极大的提高球罐的安全使用可靠性。

本工艺规程是于本公司现场组焊的球罐整体热处理的通用工艺规程，在实际工程中应根据现场球罐的具体情况制定热处理实施方案。

2 工艺原理燃油内燃法为内热式热处理，它是将球罐作为炉膛，球罐外壁隔热保温，在球罐内部安装燃油燃烧装置，使燃油在球罐内燃烧，以此对球罐加温来达到热处理的目的，燃油内燃法采用了国产GD系列高压多孔喷嘴，使压缩空气与轻柴油在球罐内部雾化点燃后对球罐加热，通过调节压缩空气和燃油流量来控制火焰达到控制温度的目的。

在工程实践中应根据现场球罐的参数进行热工计算，确定喷嘴、空气压缩机、油泵、流量计、供风管道的规格型号。

2.1 施工工艺示意图见“燃油法球罐整体热处理示意图”。

3 热处理前的准备工作热处理工作应在本体焊接工作全部结束后、无损检测结果合格后方可进行，热处理前的准备工作及施工程序应按下列规定进行。

3.1 热处理前的一般规定3.1.1 调整脚手架，以便于保温、热处理操作及防火安全；3.1.2 搭设防雨、防风棚；准备消防灭火设施；3.1.3 松开地脚螺母、调整支柱，使其能自由膨胀位移并保持垂直，安装柱腿热膨胀位移监视装置；3.1.4 断开与球体相连接的平台、过桥、梯子等附件，以确保球体自由膨胀和位移；3.1.5 拆开与热处理无关之球罐接管管口，并用盲板封闭；3.1.6 在防爆区域施工应考虑采取隔离或屏蔽处理等安全措施。

3.2 热处理前准备工作的实施3.2.1 球罐柱腿移动装置安装：卸除地脚螺母后，在基础底板上置入减摩装置或涂上黄油，以减少球罐在热处理过程中膨胀位移的磨擦力。