时效热处理
时效处理,指金属或合金工件(如低碳钢等)经固溶处理,从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后,在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸,性能随时间而变化的热处理工艺。室温下进行的时效叫自然时效,在一定温度下进行的时效叫人工时效。一般地讲,经过时效,硬度和强度有所增加,塑性韧性和内应力则有所降低。 含碳较高的钢,淬火后立即获得很高的硬度,但其塑性变得很低。
热处理加工工厂
时效热处理
时效处理,指金属或合金工件(如低碳钢等)经固溶处理,从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后,在较高的温度或室温放置保持其形状、尺寸,性能随时间而变化的热处理工艺。室温下进行的时效叫自然时效,在一定温度下进行的时效叫人工时效。一般地讲,经过时效,硬度和强度有所增加,塑性韧性和内应力则有所降低。 含碳较高的钢,淬火后立即获得很高的硬度,但其塑性变得很低。而铝合金淬火后,强度或硬度并不立即达到峰值,其塑性非但未下降,反而有所上升。经相当长时间(例如4~6昼夜)的室温放置后,这种淬火合金的强度与硬度显著提高,而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象,叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效,在一定温度下进行的时效叫人工时效。 时效处理是把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间,使之产生时效工艺。
正火热处理
正火又称常化,是将工件加热至Ac3(Ac是指加热时自由铁素体全部转变为奥氏体的终了温度,一般是从727℃到912℃之间)或Acm(Acm是实际加热中过共析钢完全奥氏体化的临界温度线 )以上30~50℃,保温一段时间后,从炉中取出在空气中或喷水、喷雾或吹风冷却的金属热处理工艺。轴承套圈在热处理后经过除油脱脂,然后在水的混合溶液中进行变色处理,其配比为2-3∶1,其余加水。其目的是在于使晶粒细化和碳化物分布均匀化。正火与退火的不同点是正火冷却速度比退火冷却速度稍快,因而正火组织要比退火组织更细一些,其机械性能也有所提高。另外,正火炉外冷却不占用设备,生产率较高,因此生产中尽可能采用正火来代替退火。对于形状复杂的重要锻件,在正火后还需进行高温回火(550-650℃)高温回火的目的在于消除正火冷却时产生的应力,提高韧性和塑性。
生产工艺
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。如对一些轴类、齿轮和承受变向负荷的零件,可通过表面热处理,使表面具有较高的抗磨损能力,使工件整体的能力大大提高。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。[1]
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。[1]
在时效处理前进行固溶处理时,加热温度必须严格控制,以便使溶质原子能限度地固溶到固溶体中,同时又不致使合金发生熔化。回火一般紧接着淬火进行,其目的是:(a)消除工件淬火时产生的残留应力,防止变形和开裂。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。[1]
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。[1]
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。[

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