超深冷科技:當(dāng)金屬在熱處理加硬至冷卻過程中, 其中的合金與碳產(chǎn)生溶解并結(jié)合及擴(kuò)散形成奧氏體( austenite ),, 在冷卻過程時, 由于低溫產(chǎn)生壓制而形成馬氏體( martensite ),, 而由于馬氏體的終轉(zhuǎn)變點(diǎn) ( mf ) 非常低,, 例如: w18cr4v ( 高速工具鋼 ) 的 mf 點(diǎn)為超過 -190°c,, 因此淬火冷卻到室溫會殘留大量奧氏體,, 因而降低金屬的硬度、耐磨性和使用壽命,, 同時因?yàn)閵W氏體的不穩(wěn)定易發(fā)生組織轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致的體積變化,,模具調(diào)質(zhì),造成金屬碎裂,, 再者,, 還有許多物理性能---是熱性能和磁性下降。
生產(chǎn)工藝
絕大多數(shù)進(jìn)行時效強(qiáng)化的合金,,原始組織都是由一種固溶體和某些金屬化合物所組成,。固溶體的溶解度隨溫度的上升而增大。在時效處理前進(jìn)行淬火,就是為了在加熱時使盡量多的溶質(zhì)溶入固溶體,,隨后在快速冷卻中溶解度雖然下降,,量具調(diào)質(zhì),但過剩的溶質(zhì)來不及從固溶體中分析出來,,而形成過飽和固溶體,。為達(dá)到這一目的而進(jìn)行的淬火常稱為固溶熱處理。[1]
經(jīng)過長期反復(fù)研究證實(shí),,時效強(qiáng)化的實(shí)質(zhì)是從過飽和固溶體中析出許多非常細(xì)小的沉淀物顆粒(一般是金屬化合物,,也可能是過飽和固溶體中的溶質(zhì)原子在許多微小地區(qū)---),形成一些體積很小的溶質(zhì)原子富集區(qū),。[1]
在時效處理前進(jìn)行固溶處理時,加熱溫度必須嚴(yán)格控制,,以便使溶質(zhì)原子能限度地固溶到固溶體中,,調(diào)質(zhì),同時又不致使合金發(fā)生熔化,。許多鋁合金固溶處理加熱溫度容許的偏差只有5℃左右,。進(jìn)行人工時效處理,,必須嚴(yán)格控制加熱溫度和保溫時間,,索具調(diào)質(zhì),才能得到比較理想的強(qiáng)化效果,。生產(chǎn)中有時采用分段時效,即先在室溫或比室溫稍高的溫度下保溫一段時間,,然后在更高的溫度下再保溫一段時間,。這樣作有時會得到較好的效果,。[1]
馬氏體時效鋼淬火時會發(fā)生組織轉(zhuǎn)變,,形成馬氏體,。馬氏體就是一種過飽和固溶體。這種鋼也可采用時效處理進(jìn)行強(qiáng)化,。[1]
低碳鋼冷態(tài)塑性變形后在室溫下長期放置,,強(qiáng)度提高,,塑性降低,,這種現(xiàn)象稱為機(jī)械時效。[
由于奧氏體在低溫環(huán)境下非常不穩(wěn)固及分解,, 使原來的缺陷 ( 微孔及內(nèi)應(yīng)力集中的部份 ) 產(chǎn)生塑性流動而變成組織細(xì)化,, 因此只要將金屬置于---溫環(huán)境下,, 其中的奧氏體會轉(zhuǎn)化成馬氏體, 內(nèi)應(yīng)力因而消除,。
在---溫時由于組織體積收縮,, fe 晶格常數(shù)縮細(xì)而加強(qiáng)碳原子析出的驅(qū)動力, 于是馬氏體的基體析出大量超微細(xì)碳化物,, 這些超微細(xì)結(jié)晶體會使物料的強(qiáng)度提高,, 同時增加耐磨性與剛性,。
---溫度可轉(zhuǎn)移金屬原子的運(yùn)能,, 使原子之間不能擴(kuò)散分開從而使原子結(jié)合更緊密。
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