Ⅰ 熱處理為什麼會改變金屬(合金)的性質
因為熱處理通過較長時間加熱,使其中的碳和其它合金元素得以充分的擴散,主要是使其均勻化,這樣材料變得均勻之後其性能:抗拉強度、韌性、等等都會得到很大提高。
鋼回火可分為低、中、高溫回火。回火可以使鋼件獲得穩定的組織調整的強度、硬度、塑性、韌性。
退火一般用於消出殘余應力或內應力、組織應力,退火後的組織一般會減少硬度提高切削性能。對於比較硬的材料可用此工藝。
熱處理前後鋼鐵並沒有多大差別。但熱處理後性能明顯提升。基本上是3--5倍的提高,這就是正品和次品的區別之一。我國和國外產品的差別也是熱處理技術的差別之一
Ⅱ 金屬材料常用的強化方式及機理是什麼
金屬材料常用的強化方式有細晶強化、固溶強化、第二相強化、加工硬化。
1 細晶強化
通過細化晶粒而使金屬材料力學性能提高的方法稱為細晶強化,工業上將通過細 化晶粒以提高材料強度。
其原理是通常金屬是由許多晶粒組成的多晶體,晶粒的大小可以用單位體積內晶粒的數目 來表示,數目越多,晶粒越細。
二.固溶強化
合金元素固溶於基體金屬中造成一定程度的晶格畸變從而使合金強度提高 的現象。
原理:融入固溶體中的溶質原子造成晶格畸變,晶格畸變增大了位錯運動的阻力, 使滑移難以進行,從而使合金固溶體的強度與硬度增加。
三.第二相強化
復相合金與單相合金相比,除基體相以外,還有第二相得存在。當第二相以細小 彌散的微粒均勻分布於基體相中時,將會產生顯著的強化作用。
原理:它們與位錯間的交互作用,阻礙了位錯 運動,提高了合金的變形抗力。 對於位錯的運動來說,合金所含的第二相有以下兩種情況:
1、不可變形微粒的強化作用。
2、可變形微粒的強化作用。 彌散強化和沉澱強化均屬於第二相強化的特殊情形。
四.加工硬化
隨著冷變形程度的增加,金屬材料強度和硬度指標都有所提高,但塑性、 韌性有所下降。
原理:金屬在塑性變形時,晶粒發生滑移,出 現位錯的纏結,使晶粒拉長、破碎和纖維化,金屬內部產生了殘余應力等。
(2)合金性能的改變可通過什麼方法擴展閱讀:
金屬材料通常分為黑色金屬、有色金屬和特種金屬材料。
①黑色金屬又稱鋼鐵材料,包括雜質總含量<0.2%及含碳量不超過0.0218%的工業純鐵,含碳0.0218%~2.11%的鋼,含碳大於 2.11%的鑄鐵。廣義的黑色金屬還包括鉻、錳及其合金。
②有色金屬是指除鐵、鉻、錳以外的所有金屬及其合金,通常分為輕金屬、重金屬、貴金屬、半金屬、稀有金屬和稀土金屬等,有色合金的強度和硬度一般比純金屬高,並且電阻大、電阻溫度系數小。
③特種金屬材料包括不同用途的結構金屬材料和功能金屬材料。其中有通過快速冷凝工藝獲得的非晶態金屬材料,以及准晶、微晶、納米晶金屬材料等;還有隱身、抗氫、超導、形狀記憶、耐磨、減振阻尼等特殊功能合金以及金屬基復合材料等。
金屬材料的疲勞現象,按條件不同可分為下列幾種:
⑴高周疲勞:指在低應力(工作應力低於材料的屈服極限,甚至低於彈性極限)條件下,應力循環周數在100000以上的疲勞。它是最常見的一種疲勞破壞。高周疲勞一般簡稱為疲勞。
⑵低周疲勞:指在高應力(工作應力接近材料的屈服極限)或高應變條件下,應力循環周數在10000~100000以下的疲勞。由於交變的塑性應變在這種疲勞破壞中起主要作用,因而,也稱為塑性疲勞或應變疲勞。
⑶熱疲勞:指由於溫度變化所產生的熱應力的反復作用,所造成的疲勞破壞。
⑷腐蝕疲勞:指機器部件在交變載荷和腐蝕介質(如酸、鹼、海水、活性氣體等)的共同作用下,所產生的疲勞破壞。
⑸接觸疲勞:這是指機器零件的接觸表面,在接觸應力的反復作用下,出現麻點剝落或表面壓碎剝落,從而造成機件失效破壞。
Ⅲ 鋼鐵和有色金屬及合金的性能,可通過什麼途徑加以改變其微觀組織和結構常用什
只要看具體的狀況,一般情況下的話可以通過加熱或者是通過一些熱處理都可以達到這樣的效果,相對來說的話比較好。
Ⅳ 提高高溫合金性能的途徑和方法有哪些
途徑是:固溶強化 加入與基體金屬原子尺寸不同的元素(鉻、鎢、鉬等)引起基體金屬點陣的畸變,加入能降低合金基體堆垛層錯能的元素(如鈷)和加入能減緩基體元素擴散速率的元素(鎢、鉬等),以強化基體。 沉澱強化 通過時效處理,從過飽和固溶體中析出第二相(γ』、γ"、碳化物等),以強化合金。γ『相與基體相同,均為面心立方結構,點陣常數與基體相近,並與晶體共格,因此γ相在基體中能呈細小顆粒狀均勻析出,阻礙位錯運動,而產生顯著的強化作用。γ』相是A3B型金屬間化合物,A代表鎳、鈷,B代表鋁、鈦、鈮、鉭、釩、鎢,而鉻、鉬、鐵既可為A又可為B。鎳基合金中典型的γ『相為Ni3(Al,Ti)。γ』相的強化效應可通過以下途徑得到加強: ①增加γ『相的數量; ②使γ』相與基體有適宜的錯配度,以獲得共格畸變的強化效應; ③加入鈮、鉭等元素增大γ』相的反相疇界能,以提高其抵抗位錯切割的能 高溫合金 高溫合金 力; ④加入鈷、鎢、鉬等元素提高γ『相的強度。γ"相為體心四方結構,其組成為Ni3Nb。因γ"相與基體的錯配度較大,能引起較大程度的共格畸變,使合金獲得很高的屈服強度。但超過700℃,強化效應便明顯降低。鈷基高溫合金一般不含γ相,而用碳化物強化。
Ⅳ 提高金屬強度的方法有什麼
一是提高合金的原子間結合力,提高其理論強度,並製得無缺陷的完整晶體,如晶須。已知鐵的晶須的強度接近理論值,可以認為這是因為晶須中沒有位錯,或者只包含少量在形變過程中不能增殖的位錯。這種強化方法只有在幾種特殊的金屬中才得到應用。
另一強化途徑是向晶體內引入大量晶體缺陷,如位錯、點缺陷、異類原子、晶界等,這些缺陷阻礙位錯運動,也會明顯地提高金屬強度。事實證明,這是提高金屬強度最有效的途徑。
對工程材料來說,一般是通過綜合的強化效應以達到較好的綜合性能。具體方法有固溶強化、形變強化、沉澱強化和彌散強化、細化晶粒強化、擇優取向強化、復相強化、纖維強化和相變強化等,這些方法往往是共存的。
(5)合金性能的改變可通過什麼方法擴展閱讀:
結晶強化就是通過控制結晶條件,在凝固結晶以後獲得良好的宏觀組織和顯微組織,從而提高金屬材料的性能。它包括:
(1)細化晶粒。細化晶粒可以使金屬組織中包含較多的晶界,由於晶界具有阻礙滑移變形作用,因而可使金屬材料得到強化。同時也改善了韌性,這是其它強化機制不可能做到的。
(2)提純強化。在澆注過程中,把液態金屬充分地提純,盡量減少夾雜物,能顯著提高固態金屬的性能。夾雜物對金屬材料的性能有很大的影響。採用真空冶煉等方法,可以獲得高純度的金屬材料。