整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。常用于要求形状不再发生变化的紧密工件,如紧密丝杠、测量工具、床身机箱等。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部***达到或接衡状态,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作***准备。正火是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的***更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为终热处理。淬火是将工件加热保温后,在水、油或其它无机盐、有机水溶液等淬冷介质中快速冷
1. 完全退火和等温退火完全退火又称重结晶退火,一般简称为退火,这种退火主要用于亚共析成分的各种碳钢和合金钢的铸,锻件及热轧型材,有时也用于焊接结构。一般常作为一些不重工件的终热处理,或作为某些工件的预先热处理。
2. 球化退火球化退火主要用于过共析的碳钢及合金工具钢(如制造刃具,量具,模具所用的钢种)。其主要目的在于降低硬度,改善切削加工性,并为以后淬火作好准备。
3. 去应力退火去应力退火又称低温退火(或高温回火),这种退火主要用来消除铸件,锻件,焊接件,热轧件,冷拉件等的残余应力。如果这些应力不予消除,将会引起钢件在一定时间以后,或在随后的切削加工过程中产生变形或裂纹。
铝合金热处理特点
:
众所周知,对于含碳量较高的钢,经淬火后立即获得很高的硬度,而塑性则
很低。然而对铝合金并不然,铝合金刚淬火后,强度与硬度并不立即升高,至于
塑性非但没有下降,反而有所上升。但这种淬火后的合金,放置一段时间,强度
和硬度会显著提高,
而塑性则明显降低。
淬火后铝合金的强度、
硬度随时间增长
而显著提高的现象,称为时效。时效可以在常温下发生,称自然时效,也可以在
高于室温的某一温度范围(如
100
~
200
℃)内发生,称人工时效。
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铝合金在淬火加热时,合金中形成了空位,在淬火时,由于冷却快,这
些空位来不及移出,
便被
“
固定
”
在晶体内。
这些在过饱和固溶体内的空位大多与
溶质原子结合在一起。
由于过饱和固溶体处于不稳定状态,
必然向平衡状态转变,
空位的存在,
加速了溶质原子的扩散速度,
因而加速了溶质原子的偏聚。
硬化区
的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高,空位浓度越大,
硬化区的数量也就越多,
硬化区的尺寸减小。
淬火冷却速度越大,
固溶体内所固
定的空位越多,有利于增加硬化区的数量,减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金
系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,
即随温度增加固溶度增加,
大
多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。
沉淀硬化所要求的溶解度-温度
关系,可用铝铜系的
Al
-
4Cu
合金说明合金时效的组成和结构的变化。对铝铜
系富铝部分的二元相图,在
548
℃进行共晶转变
L→α
+
θ
(
Al2Cu
)
。铜在
α
相中
的极限溶解度
5.65
%(
℃)
,随着温度的下降,固溶度急剧减小,室温下约为
0.05
%
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