Ⅰ 热处理为什么会改变金属(合金)的性质
因为热处理通过较长时间加热,使其中的碳和其它合金元素得以充分的扩散,主要是使其均匀化,这样材料变得均匀之后其性能:抗拉强度、韧性、等等都会得到很大提高。
钢回火可分为低、中、高温回火。回火可以使钢件获得稳定的组织调整的强度、硬度、塑性、韧性。
退火一般用于消出残余应力或内应力、组织应力,退火后的组织一般会减少硬度提高切削性能。对于比较硬的材料可用此工艺。
热处理前后钢铁并没有多大差别。但热处理后性能明显提升。基本上是3--5倍的提高,这就是正品和次品的区别之一。我国和国外产品的差别也是热处理技术的差别之一
Ⅱ 金属材料常用的强化方式及机理是什么
金属材料常用的强化方式有细晶强化、固溶强化、第二相强化、加工硬化。
1 细晶强化
通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化,工业上将通过细 化晶粒以提高材料强度。
其原理是通常金属是由许多晶粒组成的多晶体,晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目 来表示,数目越多,晶粒越细。
二.固溶强化
合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高 的现象。
原理:融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力, 使滑移难以进行,从而使合金固溶体的强度与硬度增加。
三.第二相强化
复相合金与单相合金相比,除基体相以外,还有第二相得存在。当第二相以细小 弥散的微粒均匀分布于基体相中时,将会产生显著的强化作用。
原理:它们与位错间的交互作用,阻碍了位错 运动,提高了合金的变形抗力。 对于位错的运动来说,合金所含的第二相有以下两种情况:
1、不可变形微粒的强化作用。
2、可变形微粒的强化作用。 弥散强化和沉淀强化均属于第二相强化的特殊情形。
四.加工硬化
随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高,但塑性、 韧性有所下降。
原理:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出 现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等。
(2)合金性能的改变可通过什么方法扩展阅读:
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
①黑色金属又称钢铁材料,包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁,含碳0.0218%~2.11%的钢,含碳大于 2.11%的铸铁。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。
③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种:
⑴高周疲劳:指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限,甚至低于弹性极限)条件下,应力循环周数在100000以上的疲劳。它是最常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。
⑵低周疲劳:指在高应力(工作应力接近材料的屈服极限)或高应变条件下,应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用,因而,也称为塑性疲劳或应变疲劳。
⑶热疲劳:指由于温度变化所产生的热应力的反复作用,所造成的疲劳破坏。
⑷腐蚀疲劳:指机器部件在交变载荷和腐蚀介质(如酸、碱、海水、活性气体等)的共同作用下,所产生的疲劳破坏。
⑸接触疲劳:这是指机器零件的接触表面,在接触应力的反复作用下,出现麻点剥落或表面压碎剥落,从而造成机件失效破坏。
Ⅲ 钢铁和有色金属及合金的性能,可通过什么途径加以改变其微观组织和结构常用什
只要看具体的状况,一般情况下的话可以通过加热或者是通过一些热处理都可以达到这样的效果,相对来说的话比较好。
Ⅳ 提高高温合金性能的途径和方法有哪些
途径是:固溶强化 加入与基体金属原子尺寸不同的元素(铬、钨、钼等)引起基体金属点阵的畸变,加入能降低合金基体堆垛层错能的元素(如钴)和加入能减缓基体元素扩散速率的元素(钨、钼等),以强化基体。 沉淀强化 通过时效处理,从过饱和固溶体中析出第二相(γ’、γ"、碳化物等),以强化合金。γ‘相与基体相同,均为面心立方结构,点阵常数与基体相近,并与晶体共格,因此γ相在基体中能呈细小颗粒状均匀析出,阻碍位错运动,而产生显著的强化作用。γ’相是A3B型金属间化合物,A代表镍、钴,B代表铝、钛、铌、钽、钒、钨,而铬、钼、铁既可为A又可为B。镍基合金中典型的γ‘相为Ni3(Al,Ti)。γ’相的强化效应可通过以下途径得到加强: ①增加γ‘相的数量; ②使γ’相与基体有适宜的错配度,以获得共格畸变的强化效应; ③加入铌、钽等元素增大γ’相的反相畴界能,以提高其抵抗位错切割的能 高温合金 高温合金 力; ④加入钴、钨、钼等元素提高γ‘相的强度。γ"相为体心四方结构,其组成为Ni3Nb。因γ"相与基体的错配度较大,能引起较大程度的共格畸变,使合金获得很高的屈服强度。但超过700℃,强化效应便明显降低。钴基高温合金一般不含γ相,而用碳化物强化。
Ⅳ 提高金属强度的方法有什么
一是提高合金的原子间结合力,提高其理论强度,并制得无缺陷的完整晶体,如晶须。已知铁的晶须的强度接近理论值,可以认为这是因为晶须中没有位错,或者只包含少量在形变过程中不能增殖的位错。这种强化方法只有在几种特殊的金属中才得到应用。
另一强化途径是向晶体内引入大量晶体缺陷,如位错、点缺陷、异类原子、晶界等,这些缺陷阻碍位错运动,也会明显地提高金属强度。事实证明,这是提高金属强度最有效的途径。
对工程材料来说,一般是通过综合的强化效应以达到较好的综合性能。具体方法有固溶强化、形变强化、沉淀强化和弥散强化、细化晶粒强化、择优取向强化、复相强化、纤维强化和相变强化等,这些方法往往是共存的。
(5)合金性能的改变可通过什么方法扩展阅读:
结晶强化就是通过控制结晶条件,在凝固结晶以后获得良好的宏观组织和显微组织,从而提高金属材料的性能。它包括:
(1)细化晶粒。细化晶粒可以使金属组织中包含较多的晶界,由于晶界具有阻碍滑移变形作用,因而可使金属材料得到强化。同时也改善了韧性,这是其它强化机制不可能做到的。
(2)提纯强化。在浇注过程中,把液态金属充分地提纯,尽量减少夹杂物,能显著提高固态金属的性能。夹杂物对金属材料的性能有很大的影响。采用真空冶炼等方法,可以获得高纯度的金属材料。