固溶处理

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固溶处理

固溶处理
保温的目的是使合金组织充分转变到淬火所需状态。保温时间主要取决于合金成分、材料的预先处理和原始 组织以及加热温度等,同时也与装炉量、工件厚度、加热方式等因素有关。原始组织细、加热温度高、装炉量少、 工件断面尺寸小,保温时间就较短。
固溶处理中一般采用快速冷却。快冷的目的是抑制冷却过程中第二相的析出,保证获得溶质原子和空位的最 大过饱和度,以便时效后获得最高的强度和最好的耐蚀性。水是广泛应用的有效的淬火介质,水中淬火所能达到 的冷却速度能够满足大多数铝、镁、铜、镍和铁基合金制品的要求。但是,水中淬火易使制件产生大的残余应力 和变形。为克服这一缺点,可将水温适当升高,或在油、空气和某些特殊的有机介质中淬火。也可采用一些特殊 的淬火方法,如等温淬火、分级淬火等。
适用范围
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。
影响因素
加热温度、保温时间和冷却速度是固溶处理应当控制的几个主要参数。
加热温度原则上可根据相应的相图来确定。上限温度通常接近于固相线温度或共晶温度。在这样高的温度下 合金具有最大的固溶度且扩散速度快。但温度不能过高,否则将导致低熔点共晶和晶界相熔化,即产生过烧现象, 引起淬火开裂并降低韧性。最低加热温度应高于固溶度曲线(图示中的ab线),否则时效后性能达不到要求。不 同的合金,允许的加热温度范围可能相差很大。某些铜合金和合金钢的加热温度范围较宽,而大部分铝合金的淬 火加热温度范围则很窄,有的甚至只有±5℃。
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图1
固溶处理也适用于某些合金钢。例如含1.2%C和13%Mn的M13高锰钢就需要进行固溶处理。将其加热至1050~ 1100℃,保温足够长时间,使碳化物M3C溶入奥氏体中,然后快速冷却(水淬),可以在室温下得到单相奥氏体 组织。单相奥氏体组织的高锰钢硬度并不高,但当它受到剧烈冲击或较大压力时,其表层将迅速硬化,从而形成 高耐磨的表层,而心部仍具有良好的冲击韧性。基于这种特性,M13高锰钢成为广泛应用的耐磨钢。又如18-8型 镍铬不锈钢(1Cr-18Ni9、2Cr18Ni9等),其主要热处理形式就是固溶处理。将其加热到1050~1150℃保温,然 后水淬。室温下得到单相奥氏体组织,使材料具有最好的耐蚀性,并且塑性高、成形性好。

固溶处理的定义和分类

固溶处理的定义和分类

固溶处理的定义和分类固溶处理是一种常见的金属材料处理方法,旨在改善材料的性能和结构。

在固溶处理中,通常将固态溶质溶解到固溶体基体中,从而改变材料的微观结构和性能。

固溶处理广泛应用于铝合金、镁合金、钛合金等金属材料的制备过程中。

根据固溶体中溶质的性质和固溶体的稳定性,固溶处理可分为单相固溶处理和多相固溶处理两类。

1. 单相固溶处理单相固溶处理是指固溶体中只有一种溶质元素的处理方法。

在单相固溶处理中,通常通过升高材料温度将溶质元素溶解到固溶体中,然后通过适当的冷却速率实现固溶体的均匀固溶。

这种处理方法常用于提高金属材料的硬度、强度和耐腐蚀性能。

2. 多相固溶处理多相固溶处理是指固溶体中含有两种或两种以上的溶质元素的处理方法。

在多相固溶处理中,不同溶质元素的溶解和固溶体的形成常常会涉及复杂的相变和析出过程。

通过合理控制固溶温度、保持固溶时间和调控固溶冷却速率,可以实现多相固溶体的形成,并取得理想的性能改善效果。

固溶处理作为一种重要的金属材料处理方法,为提高材料的性能和结构提供了有力支撑。

不同类型的固溶处理在工程实践中具有广泛的应用,随着材料科学的进步和技术的发展,固溶处理方法将进一步完善和创新,为材料制备领域带来更多可能性。

通过对固溶处理的深入研究和应用,人们可以更好地理解材料的内部结构和性能变化规律,为材料设计和制备提供更多的思路和方法。

固溶处理不仅在提高金属材料的性能方面发挥着重要作用,还为实现材料的轻量化、高强度化和多功能化提供了重要的技术支持。

在今后的研究和实践中,固溶处理将继续扮演着重要的角色,为金属材料的发展和应用带来更多的机遇和挑战。

通过不断探索固溶处理的机理和方法,人们可以更好地利用这一处理技术,推动材料科学领域的进步和创新。

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热处理中的固溶处理技术与效果

热处理中的固溶处理技术与效果

热处理中的固溶处理技术与效果热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程来改变其结构和性能的方法。

固溶处理作为热处理中的一种重要技术,广泛应用于金属材料的制造和加工过程中。

本文将就热处理中的固溶处理技术与效果展开论述。

一、固溶处理技术简介固溶处理是将固体组织中的溶质加热到溶解温度,并保持一定的时间,使溶质均匀地分散在基体中。

通常来说,固溶处理过程包括三个步骤:加热、保温和冷却。

在加热阶段,材料中的溶质开始溶解,形成固溶体。

在保温过程中,溶质得到均匀分散,形成所需的组织结构。

最后在冷却过程中,固溶体形成。

二、固溶处理技术的效果1. 细化晶粒固溶处理过程中的高温保持时间可以促使晶粒再结晶,从而细化晶粒。

晶粒细化可以提高材料的机械性能和塑性,使其更适合各种应用。

晶粒细化还可以提高材料的硬度和抗磨损性,延长其使用寿命。

2. 提高材料的强度固溶处理可以改善材料的强度。

通过固溶处理,溶质原子被均匀地分散在基体中,形成固溶体。

固溶体的分布可以增强材料的晶界强度和位错锁定,提高材料的强度和硬度。

3. 改善抗腐蚀性能固溶处理还可以改善材料的抗腐蚀性能。

固溶处理后,溶质原子的均匀分散可以减少晶界和孔隙的形成,从而减少了腐蚀的敏感区域。

此外,固溶处理还有助于形成致密的氧化物层,防止材料与外界环境发生腐蚀反应。

4. 提高材料的热稳定性固溶处理不仅可以提高材料的强度,还可以增加材料的热稳定性。

固溶体的形成可以阻止晶界的扩散和材料的晶格变形。

这使得材料在高温条件下仍然能够保持良好的结构和性能。

5. 优化材料的可加工性固溶处理还可以优化材料的可加工性。

通过固溶处理,材料的塑性和变形能力得到改善,降低了材料的加工硬化倾向。

这使得材料在冷加工、热加工和成形加工过程中更容易加工,提高了加工效率。

三、固溶处理技术的应用固溶处理技术广泛应用于金属材料的制造和加工过程中。

例如,铝合金的固溶处理可以提高其强度和硬度,广泛应用于航空航天、汽车制造和建筑等领域。

热处理中的固溶处理工艺与效果

热处理中的固溶处理工艺与效果

热处理中的固溶处理工艺与效果热处理是一种通过控制材料的加热和冷却过程,改善材料力学性能和组织结构的技术方法。

在热处理的过程中,固溶处理是一项重要的工艺,它可以通过溶解固体溶质,使其均匀分布在基体中,进而改善材料的力学性能和耐腐蚀性能。

本文将探讨热处理中的固溶处理工艺与效果。

一、固溶处理工艺的原理固溶处理是指将固态溶质(如合金元素)加热至足够高的温度下,使其在基体中溶解。

在这个过程中,元素之间的原子扩散和固溶体内部的溶质平衡是关键。

当溶质溶解到饱和时,通过快速冷却或调节温度来限制扩散,溶质会保持在固溶体中,形成均匀固溶体。

二、固溶处理的分类根据固溶体形成后的热处理工艺,固溶处理可以分为时效固溶处理和快速冷却固溶处理。

时效固溶处理是指先进行固溶处理,然后在较低的温度下进行时效处理,使溶质在基体中析出成细小的粒子。

快速冷却固溶处理是指将固溶体迅速冷却到室温,通过快速冷却来保持固溶体的完整性。

三、固溶处理的效果固溶处理通过溶解固体溶质,可以改变材料的力学性能和结构。

首先,固溶处理可以提高材料的强度和硬度。

通过合适的合金元素的添加和固溶处理,溶质原子会占据基体晶格空位,形成固溶体的亚晶体结构,增加了材料的强度。

此外,固溶处理也可以增加材料的耐热性和抗腐蚀性能。

固溶处理后的材料具有更均匀的组织结构,溶质元素更均匀地分布在基体中,从而提高了材料的耐热性和抗腐蚀性。

四、固溶处理的应用领域固溶处理广泛应用于各种材料的处理,特别是金属合金。

例如,铝合金的固溶处理可以提高其强度和耐腐蚀性能,广泛应用于航空、汽车等行业。

钢材的固溶处理可以改善其硬度和强度,应用于机械制造和建筑领域。

此外,镁合金、钛合金等也可以通过固溶处理来改善其性能。

五、固溶处理的优化方法为了获得最佳的固溶处理效果,需要优化处理工艺。

首先,需要确定合适的处理温度和时间。

不同的材料和合金元素对处理温度和时间要求不同,需要根据具体材料的性质进行调整。

其次,合理选择冷却方式和速度。

固溶处理定义及分类标准

固溶处理定义及分类标准

固溶处理定义及分类标准固溶处理是一种常见的金属材料处理方法,通过在合适的温度下将固溶体中的合金元素溶解于基体中,然后在适当条件下进行冷却固化,以改变金属材料的组织结构和性能。

固溶处理主要应用于铝合金、镍基合金、钛合金等材料的加工与制备中。

根据处理的对象和目的,固溶处理可以分为以下几种类型:1. 自然固溶处理自然固溶处理是将金属合金材料在室温下自然存放一定时间,让合金元素在固溶体中均匀分布的过程。

在这个过程中,合金元素逐渐溶解于基体中,使得组织结构均匀化、性能提升。

这种处理方法简单易行,但时间较长。

2. 人工固溶处理人工固溶处理是在一定温度下,通过加热合金材料使固溶体中的合金元素溶解于基体中,然后在选定的时间内保持在固溶状态。

接着迅速进行冷却固化,达到优化合金材料性能的目的。

这种处理方法适用于有时效硬化特性的合金材料。

3. 多元素固溶处理多元素固溶处理是指含有多种合金元素的金属材料进行固溶处理的过程。

在处理过程中,需要合理控制不同合金元素的溶解度、固溶温度和时间,以达到合金材料结构均匀、性能优化的效果。

这种处理方法常应用于特种合金材料的制备中。

4. 难溶元素固溶处理难溶元素固溶处理是指含有难以溶解的合金元素的金属材料进行固溶处理的过程。

在这种情况下,需要借助外加剂或特殊处理工艺以促进难溶元素的溶解度,从而实现固溶效果。

这种处理方法常用于含有稀土元素等难溶元素的合金材料中。

固溶处理作为一种重要的金属材料处理方法,在现代工业生产和科研领域中得到了广泛应用。

不同类型的固溶处理方法能够满足不同金属材料的特定需求,从而实现材料性能的优化和提升。

通过深入了解和掌握固溶处理的定义及分类标准,可以更好地指导金属材料的加工加工过程,提高材料的强度、硬度和耐磨性等性能,推动金属材料领域的发展与进步。

固溶处理和时效处理

固溶处理和时效处理

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。

固溶处理和时效处理

固溶处理和时效处理

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、丫’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丫’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980~1250C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400C〜850C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1100C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。

什么叫固溶处理

什么叫固溶处理

什么叫固溶处理在材料科学领域,固溶处理是一种常见的热处理方法,用于改善金属合金的性能。

固溶处理是指将某种金属固溶在另一种金属中,通过调整合金的组成和结构来达到特定的性能要求。

固溶处理广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域,起着至关重要的作用。

固溶处理的原理在于金属合金中的原子间存在着各种相互作用,形成不同的晶体结构。

通过将两种或多种金属元素混合在一起,使其达到一定比例,然后在适当的温度下加热混合物,使金属元素在另一种金属中形成均匀的固溶体。

在合金冷却过程中,固溶体会保持固态状态,使得不同金属元素的原子能够均匀分布在晶格中,形成固溶态的金属合金。

固溶处理可以显著改变金属合金的物理性能和化学性能。

首先,固溶处理可以提高金属合金的强度和硬度,使其具有更好的耐磨损和耐腐蚀性能。

其次,固溶处理还可以改善合金的塑性和韧性,使得材料在受力时能够更好地变形和吸收能量。

此外,固溶处理还可以调节合金的热稳定性和热膨胀系数,使其更适合特定工程应用的要求。

在实际工程中,固溶处理通常与其他热处理方法相结合,如时效处理、淬火、退火等,以达到更精确的性能调控要求。

固溶处理的工艺参数如加热温度、保温时间、冷却速率等都对最终合金的性能产生重要影响,需要经过精密设计和控制。

因此,固溶处理是一项技术含量较高的工艺,在材料工程领域中扮演着重要的角色。

总的来说,固溶处理是一种通过控制金属合金的组成和结构来改善材料性能的重要方法。

通过固溶处理,我们可以调节合金的硬度、强度、塑性等性能,使其更加符合具体工程需求。

因此,在材料制备和加工过程中,固溶处理是一项不可或缺的技术,对提高材料的功能性和应用性起着至关重要的作用。

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固溶处理和时效处理

固溶处理和时效处理

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。

固溶处理和时效处理

固溶处理和时效处理

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.。

固溶处理属于什么工艺

固溶处理属于什么工艺

固溶处理属于什么工艺固溶处理是一种常见的金属材料加工工艺,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子产品等领域。

固溶处理的本质是将固溶体中的固溶体溶解成溶液,通过控制温度和时间等参数,使固溶体中的固溶元素均匀溶解,最终达到改善材料性能的目的。

固溶处理的工艺步骤主要包括加热、保温和冷却三个阶段。

首先,将待处理的金属样品置于特定温度下进行加热,使固溶体中的析出相逐渐溶解。

在保持一定温度一段时间后,确保所有固溶体中的元素充分溶解。

接着,在适当的时间内保持恒温,使固溶体中的元素 diffusively rearrange 达到均匀溶解的状态。

最后,通过快速冷却或控制冷却速率,防止析出相再次析出,保持固溶体中元素的均匀状态。

在航空航天领域,固溶处理广泛应用于高强度、高耐腐蚀性能的铝合金材料中。

通过固溶处理,可有效提高铝合金的强度、硬度和耐腐蚀性,进而提高飞机结构件的使用寿命和可靠性。

在汽车制造中,固溶处理也被广泛应用于提高汽车零部件的强度和耐磨性,以满足汽车在复杂道路条件下的使用要求。

此外,在电子产品制造中,固溶处理被用于改善半导体材料的电子性能,提高器件的响应速度和稳定性。

固溶处理作为一种有效的金属材料处理工艺,不仅可以提高材料的性能,还可以实现对材料微结构和化学成分的精细调控。

通过合理设计固溶处理工艺参数,可以使材料达到更高的性能指标,满足不同领域对材料性能的要求。

因此,掌握固溶处理工艺对于提高材料加工工艺水平和产品质量具有重要意义。

综上所述,固溶处理作为一种重要的金属材料加工工艺,在各个领域有着广泛的应用价值。

通过固溶处理,可以改善材料的性能,提高产品的质量和使用寿命,推动工业制造领域的发展和进步。

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什么是固溶处理和时效

什么是固溶处理和时效

什么是固溶处理和时效
固溶处理和时效是金属材料热处理工艺中常用的两种方法,用来改善材料的性能和结构。

固溶处理是指将合金加热至固溶温度以上,使固溶体中的溶质原子完全溶解在基体中,然后急冷或慢冷以实现溶质原子在基体中的扩散。

时效处理则是在固溶处理后,将材料加热至适当的温度,经过一定时间再进行冷却,目的是调节合金中的相,提高合金的性能。

固溶处理是一种固体溶解的加热处理过程,通过加热可使合金中溶质原子溶解在晶格中,提高合金的均匀度和稳定性。

固溶处理可以显著改善合金的塑性、强度、硬度和耐腐蚀性能,因此在航空航天、汽车制造、机械加工等领域得到广泛应用。

时效处理则是在固溶处理之后,通过恰当的温度和时间来使合金中所含的溶质原子重新组合,形成强度更高的沉淀相,从而提高材料的强度和硬度。

时效处理也可以消除固溶处理时可能产生的晶界和内部应力,使材料具有更好的稳定性和耐腐蚀性。

固溶处理和时效处理通常结合使用,被称为固溶时效处理。

在固溶处理后,通过调节时效处理的温度、时间和冷却速度,可以精密地控制合金的微观结构和性能,实现更高层次的材料性能提升。

固溶时效处理使材料具有优异的强度、韧性和耐磨性,适用于制造高强度、高性能的零部件和构件。

总的来说,固溶处理和时效处理是金属热处理中常用的两种方法,通过调控温度、时间和冷却速度,可以有效改善合金材料的结构和性能,使其具有更好的力学性能、耐腐蚀性能和热稳定性。

在工程实践中,固溶时效处理是一种重要的技术手段,为材料的发展和应用提供了重要支撑。

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固溶处理是固溶强化吗为什么

固溶处理是固溶强化吗为什么

固溶处理是固溶强化吗为什么固溶处理在材料工程领域起着至关重要的作用,尤其在金属材料的制备过程中被广泛应用。

那么,固溶处理究竟是固溶强化吗?这个问题其实并不简单,需要我们从固溶处理的定义、原理以及作用机制等方面来深入理解。

首先,固溶处理并不等同于固溶强化,虽然两者在某些情况下会有关联。

固溶处理是指将固溶体中的溶质原子溶解在固溶体基体中,通过加热将其溶解,然后通过适当的冷却速率使得原子重新排列形成固溶体。

在这个过程中,溶质原子可以被有效地溶解并分散在基体中,从而起到调节材料组织结构和性能的作用。

固溶强化则是指由于固溶体中存在的溶质原子与基体原子形成固溶固溶体溶解度限制造成的强化效应。

在固溶处理中,固溶强化通常是一个重要的机制,通过调控固溶体的组织结构和溶质原子的扩散行为,可以显著提高材料的力学性能,如抗拉强度、硬度等。

然而,并非所有固溶处理都能带来固溶强化效应。

固溶强化效应的增强取决于溶质原子与基体原子之间的相互作用强度,以及固溶体晶格的稳定性等因素。

在一些情况下,固溶处理虽然可以让溶质原子溶解在基体中,但由于溶质原子溶解度较低或与基体原子形成的固溶体结构不稳定,导致固溶强化效应不明显甚至不存在。

除了固溶强化效应外,固溶处理还可以通过提高材料的塑性变形能力、改善材料的耐蚀性能等方式来改善材料的性能。

固溶处理一般结合适当的热处理工艺一起进行,以确保固溶体的稳定性和性能表现。

综上所述,固溶处理并不等同于固溶强化,固溶强化是固溶处理的一种重要效应。

固溶处理通过将溶质原子溶解在基体中,调控材料的组织结构和性能,从而起到强化效果。

然而,固溶强化效应的增强并非所有固溶处理都能达到,需要考虑多种因素的综合影响。

通过深入理解固溶处理的原理和效应,可以更好地指导材料设计与制备过程,提高材料性能及应用范围。

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固溶处理后检测指标

固溶处理后检测指标

固溶处理后检测指标摘要:一、固溶处理概述1.固溶处理的定义2.固溶处理的目的二、固溶处理后的检测指标1.硬度2.强度3.晶粒大小4.相组成5.残余应力三、固溶处理后检测方法1.硬度检测2.强度检测3.晶粒大小检测4.相组成检测5.残余应力检测四、固溶处理后检测的重要性1.保证产品质量2.提高产品使用寿命3.降低生产成本正文:固溶处理是一种在金属材料中通过加热和冷却来改变其微观结构的过程,通常用于改善材料的性能。

固溶处理后的检测是保证产品质量的重要环节,本文将介绍固溶处理后的检测指标和检测方法。

首先,固溶处理后的检测指标主要包括硬度、强度、晶粒大小、相组成和残余应力。

硬度是衡量材料抵抗划痕或穿透的能力,通常使用硬度计进行检测。

强度是指材料在承受外力时的抗拉强度,通常使用拉伸试验机进行检测。

晶粒大小对材料的性能有很大影响,晶粒越细,材料的强度和硬度越高,通常使用金相显微镜进行检测。

相组成是指材料中的组织结构,它对材料的性能也有很大影响,通常使用X 射线衍射仪进行检测。

残余应力是指材料在固溶处理过程中产生的内部应力,它可能导致材料在使用过程中开裂或变形,通常使用残余应力测试仪进行检测。

其次,固溶处理后的检测方法主要有硬度检测、强度检测、晶粒大小检测、相组成检测和残余应力检测。

硬度检测是使用硬度计对材料进行硬度测试。

强度检测是使用拉伸试验机对材料进行拉伸试验。

晶粒大小检测是使用金相显微镜观察材料的晶粒大小。

相组成检测是使用X 射线衍射仪分析材料的相组成。

残余应力检测是使用残余应力测试仪测量材料的残余应力。

最后,固溶处理后检测的重要性体现在保证产品质量、提高产品使用寿命和降低生产成本。

什么是固溶处理,什么是时效处理

什么是固溶处理,什么是时效处理

什么是固溶处理,什么是时效处理
在金属材料工程领域中,固溶处理和时效处理是两种常见的热处理工艺,用于改善金属材料的性能和特性。

这两种工艺分别适用于不同类型的合金材料,具有重要的工程应用意义。

固溶处理是指将含有固溶体的合金加热至固溶温度,经过一定时间的保温后迅速冷却,以达到固溶体中溶解度最大的状态。

在固溶过程中,固溶体的晶粒内部的固溶元素会溶解在基体中,使得晶粒内部的组织结构得到均匀化,提高了合金的塑性和韧性。

通过固溶处理,可以消除合金中的析出相和偏析现象,提高合金的强度和硬度,改善其加工性能和成形性能。

时效处理则是在固溶处理完成后,将合金再次加热至较低的温度,经过一定时间的保温处理,使析出相在晶界或晶内析出形成均匀的弥散析出相。

通过时效处理,可以在保持固溶体的胶体溶解度的情况下,通过析出相的形成进一步提高合金的强度和硬度,同时还能保持足够的塑性和韧性。

时效处理的时间和温度需要严格控制,以确保析出相的形态和尺寸能够达到最佳状态。

固溶处理和时效处理在很多合金材料的生产中都有广泛的应用。

比如在航空航天、汽车制造、电子设备等领域,往往需要使用高强度、高韧性的合金材料,而固溶处理和时效处理可以有效地提高合金材料的性能,满足工程需求。

此外,在一些特殊的合金中,还可以通过控制固溶处理和时效处理的工艺参数,实现合金材料的特定性能,如耐腐蚀性能、磁性能等。

总的来说,固溶处理和时效处理是金属材料工程中重要的热处理工艺,通过这两种工艺可以改善合金材料的组织结构和性能,满足不同工程领域对材料性能的需求。

在实际生产中,需要根据合金成分和要求的性能来选择合适的固溶处理和时效处理工艺参数,以达到最佳的效果。

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固溶处理

固溶处理
概念
固溶处理:指将合金加热到高温单相区恒温 保持,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从而在常温下获单相奥氏体组织, 使钢具有最高的耐腐蚀性能 2.消除加工硬化。消除锻造毛坯内部的残余 应力。
固溶处理:铸造、锻造件固溶处理一般安排 在出厂前进行。 304固溶处理 恒温区1050-1150 最少保温2小时
正火
• 去除材料的内应力 • 降低材料的硬度
淬火
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 。

固溶处理的概念及特点

固溶处理的概念及特点

固溶处理的概念及特点
固溶处理是一种常见的金属材料处理方法,通过调整金属材料的结构和性能,以满足特定要求和应用场景。

在固溶处理中,通常涉及到溶质元素与基体金属之间的溶解、扩散和再结晶等过程,从而改变金属材料的晶粒结构、硬度、强度、耐腐蚀性等性能。

固溶处理的本质是在固体金属内部形成一个固体溶液,通过合适的处理工艺,使溶质元素均匀地分布在基体金属中,以提高金属材料的性能。

固溶处理通常包括溶解、保温和冷却三个基本步骤。

首先,在高温下将溶质元素溶解到基体金属中形成均匀的固溶体;然后在一定温度下进行保温处理,使溶质元素在基体金属中扩散均匀;最后通过适当的冷却速率,固化金属材料,获得所需的性能。

固溶处理的特点主要体现在以下几个方面:首先,固溶处理是一种温度敏感性较强的处理方法,需要根据不同金属材料的相图和合金元素的相互作用规律来选择合适的处理工艺参数;其次,固溶处理可以大幅度提高金属材料的硬度、抗拉强度、耐腐蚀性等性能,使金属材料在特定环境下具有更好的稳定性和可靠性;再次,固溶处理可以使金属材料具有更好的加工性能,例如更好的切削性能、冲压性能和焊接性能,适用于各种加工工艺要求;最后,固溶处理的效果受到加工工艺、处理参数、基体金属和溶质元素等多方面因素的影响,需要在实际应用中进行综合考虑和调整。

总的来说,固溶处理是一种重要的金属材料处理方法,通过调整金属材料的结构和性能,实现金属材料的性能优化和功能拓展。

在工程实践中,固溶处理可以应用于各种金属材料制品的生产和加工中,提高产品的质量和性能,满足不同应用领域的需求,具有广泛的应用前景和经济价值。

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固溶处理标准

固溶处理标准

固溶处理标准下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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固溶处理和时效处理

固溶处理和时效处理

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。

固溶处理和时效处理

固溶处理和时效处理

固溶处理和时效处理之南宫帮珍创作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发生的应力,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,以包管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,可采取较低的固溶温度,包管较小的晶粒度。

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,不但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,会发生晶间腐蚀,严重时能酿成粉末。

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’与普通钢的淬火是分歧的,前者是软化处理,后者是淬硬。

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固溶处理(solution treatment):指将合金加热到高温单相区恒温保持,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。

solution treatment1.目的编辑主要是改善钢和合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。

使合金中各种相充分溶解,强化固溶体,并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工或成型。

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像普通钢的淬火,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、耐磨性、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、耐蚀性等特殊的物理、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。

时效处理固溶热处理将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶于固溶体中,再快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。

时效处理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,使其缓缓地发生形变,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。

根据合金本性和用途确定采用何种时效方法。

高温下工作的铝合金适宜用人工时效,室温下工作的铝合金有些采用自然时效,有些必须人工时效。

从合金强化相上来分析,含有S相和CuAl2等相的合金,一般采用自然时效,而需要在高温下使用或为了提高合金的屈服强度时,就需要采用人工时效来强化。

比如LY11和LY12,40度以下自然时效可以得到高的强度和耐蚀性,对于150度以上工作的LY12和125-250度工作的LY6铆钉用合金则需要人时效。

含有主要强化相为MgSi,MgZn2的T相的合金,只有采用人工时效强化,才能达到它的最高强度。

对于一般铝合金,自然时效时,屈服强度稍低而耐蚀性较好,采用人工时效时,合金屈服强度较高而伸长率和耐蚀性都降低。

对于铝-锌-镁-铜系铝合金LC4则相反,当采用人工时效时,合金耐蚀性比自然时效好。

选用不同品种钢材作塑料模具,其化学成分和力学性能各不相同,因此制造工艺路线不同;同样,不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。

本节主要介绍塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点。

特点编辑渗碳钢塑料模的热处理特点1.对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具,要选用渗碳钢来制造,并把渗碳、淬火和低温回火作为最终热处理。

2.对渗碳层的要求,一般渗碳层的厚度为0.8~1.5mm,当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3~1.5mm,压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8~1.2mm。

渗碳层的含碳量为0.7%~1.0%为佳。

若采用碳、氮共渗,则耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化、防粘性就更好。

3.渗碳温度一般在900~920℃,复杂型腔的小型模具可取840~860℃中温碳氮共渗。

渗碳保温时间为5~10h,具体应根据对渗层厚度的要求来选择。

渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜,即高温阶段(900~920℃)以快速将碳渗入零件表层为主;中温阶段(820~840℃)以增加渗碳层厚度为主,这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布,便于直接淬火。

4.渗碳后的淬火工艺按钢种不同,渗碳后可分别采用:重新加热淬火;分级渗碳后直接淬火(如合金渗碳钢);中温碳氮共渗后直接淬火(如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精密模具);渗碳后空冷淬火(如高合金渗碳钢制造的大、中型模具)。

淬硬钢塑料模的热处理1.形状比较复杂的模具,在粗加工以后即进行热处理,然后进行精加工,才能保证热处理时变形最小,对于精密模具,变形应小于0.05%。

2.塑料模型腔表面要求十分严格,因此在淬火加热过程中要确保型腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。

应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热,若采用普通箱式电阻炉加热,应在模腔面上涂保护剂,同时要控制加热速度,冷却时应选择比较缓和的冷却介质,控制冷却速度,以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废。

一般以热浴淬火为佳,也可采用预冷淬火的方式。

3.淬火后应及时回火,回火温度要高于模具的工作温度,回火时间应充分,长短视模具材料和断面尺寸而定,但至少要在40~60min以上。

预硬钢塑料模的热处理1.预硬钢是以预硬态供货的,一般不需热处理,但有时需进行改锻,改锻后的模坯必须进行热处理。

2.预硬钢的预先热处理通常采用球化退火,目的是消除锻造应力,获得均匀的球状珠光体组织,降低硬度,提高塑性,改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。

3.预硬钢的预硬处理工艺简单,多数采用调质处理,调质后获得回火索氏体组织。

高温回火的温度范围很宽能够满足模具的各种工作硬度要求。

由于这类钢淬透性良好,淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火。

表3-27为部分预硬钢的预硬处理工艺,供参考。

表3-27 部分预硬钢的预硬处理工艺钢号加热温度/℃冷却方式回火温度/℃预硬硬度HRC3Cr2Mo 830~840 油冷或160~180℃硝盐分级580~650 28~365NiSCa 880~930 油冷550~680 30~458Cr2MnWMoVS 860~900 油或空冷550~620 42~48P4410 830~860 油冷或硝盐分级550~650 35~41SM1 830~850 油冷620~660 36~42时效硬化钢塑料模的热处理1.时效硬化钢的热处理工艺分两步基本工序。

首先进行固溶处理,即把钢加热到高温,使各种合金元素溶入奥氏体中,完成奥氏体后淬火获得马氏体组织。

第二步进行时效处理,利用时效强化达到最后要求的力学性能。

2.固溶处理加热一般在盐浴炉、箱式炉中进行,加热时间分别可取:1min/mm、2~2.5min/mm,淬火采用油冷,淬透性好的钢种也可空冷。

如果锻造模坯时能准确控制终锻温度,锻造后可直接进行固溶淬火。

3.时效处理最好在真空炉中进行,若在箱式炉中进行,为防模腔表面氧化,炉内须通入保护气氛,或者用氧化铝粉、石墨粉、铸铁屑,在装箱保护条件下进行时效。

装箱保护加热要适当延长保温时间,否则难以达到时效效果。

部分时效硬化型塑料模具钢的热处理规范可参照表3-28。

表3-28 部分时效硬化钢的热处理规范钢号固溶处理工艺时效处理工艺时效硬度HRC06Ni6CrMoVTiAl 800~850℃油冷510~530℃×(6~8)h 43~48PMS 800~850℃空冷510~530℃×(3~5)h 41~4325CrNi3MoAl 880℃水淬或空冷520~540℃×(6~8)h 39~42SM2 900℃×2h油冷+700℃×2h 510℃×10h 39~40PCR 1050℃固溶空冷460~480℃×4h 42~44表面处理编辑为了提高塑料模表面耐磨性和耐蚀性,常对其进行适当的表面处理。

塑料模镀铬1.塑料模镀铬是一种应用最多的表面处理方法,镀铬层在大气中具有强烈的钝化能力,能长久保持金属光泽,在多种酸性介质中均不发生化学反应。

镀层硬度达1000HV,因而具有优良的耐磨性。

镀铬层还具有较高的耐热性,在空气中加热到500℃时其外观和硬度仍无明显变化。

渗氮2.渗氮具有处理温度低(一般为550~570℃),模具变形甚微和渗层硬度高(可达1000~1200HV)等优点,因而也非常适合塑料模的表面处理。

含有铬、钼、铝、钒和钛等合金元素的钢种比碳钢有更好的渗氮性能,用作塑料模时进行渗氮处理可大大提高耐磨性。

适于塑料模的表面处理方法还有:氮碳共渗、化学镀镍、离子镀氮化钛、碳化钛或碳氮化钛,PVD、CVD法沉积硬质膜或超硬膜等。

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