高强铝合金的热处理技术
铝合金热处理基本形式

退火及淬火时效是铝合金的基本热处理形式。
退火是一种软化处理。
其目的是使合金在成分及组织上趋于均匀和稳定,消除加工硬化,恢复合金的塑性。
淬火时效则属强化热处理,目的是提高合金的强度,主要应用于可热处理强化的铝合金。
1退火根据生产需求的不同,铝合金退火分铸锭均匀化退火、坯料退火、中间退火及成品退火几种形式。
一、铸锭均匀化退火铸锭在快速冷凝及非平衡结晶条件,必然存在成分及组织上的不均匀,同时也存在很大的内应力。
为了改变这种状况,提高铸锭的热加工工艺性,一般需进行均匀化退火。
为促使原子扩散,均匀化退火应选择较高的退火温度,但不得超过合金中低熔点共晶熔点,一般均匀化退火温度低于该熔点5~40℃,退火时间多在12~24h之间。
二、坯料退火坯料退火是指压力加工过程中第一次冷变形前的退火。
目的是为了使坯料得到平衡组织和具有最大的塑性变形能力。
例如,铝合金热轧板坯的轧制终了温度为280~330℃,在室温快速冷却后,加工硬化现象不能完全消除。
特别是热处理强化的铝合金,在快冷后,再结晶过程未能结束,过饱和固溶体也未及彻底分解,仍保留一部分加工硬化和淬火效应。
不经退火直接进行冷轧是有困难的,因此需进行坯料退火。
对于非热处理强化的铝合金,如LF3,退火温度为370~470℃,保温1.5~2.5H后空冷,用于冷拉伸管加工的坯料、退火温度应适当高一些,可选上限温度。
对于可热处理强化的铝合金,如LY11及LY12,坯料退火温度为390~450℃,保温1~3H,随后在炉中以不大于30℃/h的速度冷却到270℃以下再出炉空冷。
三、中间退火中间退火是指冷变形工序之间的退火,其目的是为了消除加工硬化,以利于继续冷加工变形。
一般来说,经过坯料退火后的材料,在承受45~85%的冷变形后,如不进行中间退火而继续冷加工将会发生困难。
中间退火的工艺制度基本上与坯料退火相同。
根据对冷变形程度的要求,中间退火可分为完全退火(总变形量ε≈60~70%),简单退火(ε≤50%)和轻微退火(ε≈30~40%)三种。
热处理中的铝合金热处理技术

热处理中的铝合金热处理技术铝合金是一种广泛应用的轻质高强度材料,其优良的性能使得它被广泛应用于航空、航天、汽车、电子等领域。
在生产过程中,对铝合金进行热处理是常用的工艺,通过热处理可以改变其组织结构和机械性能,进而满足不同需求。
本文将介绍铝合金的热处理技术。
1. 铝合金热处理的概念和作用热处理是指将材料加热到一定温度,保温一段时间,然后冷却到室温的一种材料改性工艺。
铝合金的热处理是指对铝及其合金材料进行的一系列加热、保温和冷却等工艺,通过控制工艺参数,改变其组织结构和性能。
铝合金热处理的主要作用有以下几个方面:1)改善铝合金的力学性能,可以提高抗拉强度、屈服强度、延伸率等指标;2)改变材料的内应力状态,降低脆性和应力腐蚀敏感性;3)调整铝合金的组织结构和晶粒尺寸,改善其铸造、加工性能,使得材料更易于加工和成形。
2. 铝合金热处理的分类热处理工艺分为多种,不同的铝合金材料需要采用不同的热处理工艺,主要有以下几种:1)时效处理:主要用于4XXX系和6XXX系铝合金,将材料在较高的温度下保温一定时间,使材料的硬度和强度提高,并增加抗腐蚀性能;2)固溶处理:主要用于2XXX系和7XXX系铝合金,将材料加热到一定温度,然后快速冷却,使其大部分溶解,形成均匀的固溶组织,从而提高材料的强度和塑性;3)回火处理:主要用于7XXX系铝合金,将材料固溶后,进行一定时间的保温,再快速冷却,可以综合地提高材料的强度和韧性;4)再结晶退火:主要用于变形加工后的铝合金,通过加热处理,使铝合金恢复原有的晶粒结构,进而提高铝合金的延展性和塑性。
3. 铝合金热处理的工艺参数铝合金热处理的工艺参数包括加热温度、保温时间、冷却速率等,不同参数的选择会影响铝合金的性能。
常用的工艺参数如下:1)加热温度:加热温度是影响铝合金热处理的重要因素。
通常情况下,加热温度不宜过高,以避免铝合金的固溶温度过高,导致铝合金熔化或溶解度下降;2)保温时间:保温时间是指材料在加热后达到一定温度后,并保持在该温度下的时间。
铝合金材料的热处理工艺研究

铝合金材料的热处理工艺研究近年来,铝合金材料在工程领域中得到了广泛应用。
其轻质、高强度和良好的可塑性特性,使其成为替代钢铁材料的理想选择。
然而,铝合金材料的力学性能和耐腐蚀性还有待提高,其中热处理工艺的研究成为提高铝合金性能的关键环节。
热处理工艺是通过控制铝合金材料的加热和冷却过程,以达到材料组织和性能的改良。
其中最常用的热处理方法包括固溶处理、时效处理和淬火处理。
固溶处理是将铝合金材料加热至溶解温度,使合金元素均匀溶解在基体中,从而改善材料的可塑性。
时效处理是通过在固溶处理后进行适当的时效保温,使材料再结晶,达到强化和稳定性的提高。
而淬火处理则是通过迅速冷却,使合金元素排列得更加紧密,提高材料的硬度和强度。
在铝合金热处理的过程中,加热温度和时间、冷却速度以及固溶和时效的参数都对材料的性能影响巨大。
因此,对于不同种类的铝合金材料,需要具体设计适合其组织和性能改善的热处理工艺。
例如,在A6061铝合金中,经固溶处理可以提高材料的塑性和延展性,但同时也会降低强度。
因此,在固溶处理后,需要通过适当的时效处理来提高材料的强度。
通过控制时效温度和时间,可以实现固溶和时效处理的最佳组合,从而使铝合金材料达到理想的力学性能。
另外,冷却速度也是铝合金热处理中需要考虑的重要因素。
当材料迅速冷却时,合金元素的扩散速率减缓,容易形成致密的晶体结构,从而提高硬度和强度。
相反,当材料缓慢冷却时,合金元素的扩散速率加快,晶体结构较为疏松,材料的可塑性增加。
因此,在热处理工艺中,通过控制冷却速度,可以实现硬度和塑性之间的平衡,使铝合金材料具备理想的综合性能。
除了上述常规的热处理方法,近年来,新型热处理工艺也在不断涌现。
例如,等离子体强化技术、高温拉伸和冷间隙淬火等都在提高铝合金材料性能方面显示出潜力。
这些新工艺能够更加精确地控制材料的组织和性能,在提高材料力学性能的同时,还能降低能源消耗和环境污染。
总之,铝合金材料的热处理工艺对于提高材料的力学性能和耐腐蚀性具有重要作用。
7075 t6热处理硬度标准 -回复

7075 t6热处理硬度标准-回复标题:深入解析7075 T6热处理硬度标准一、引言7075铝合金,作为一种高强度、高硬度的铝合金材料,被广泛应用于航空航天、汽车制造、体育器材等领域。
其中,7075 T6是其一种重要的热处理状态,其硬度标准对于材料的性能和应用具有重要影响。
本文将详细解析7075 T6热处理硬度标准,以期为相关领域的研究人员和工程师提供参考。
二、7075铝合金概述7075铝合金是一种含有锌为主要合金元素的铝锌镁铜合金,具有高强度、高硬度、良好的耐磨性和耐腐蚀性等特点。
其化学成分主要包括铝(约90)、锌(约5.1-6.1)、镁(约2.1-2.9)、铜(约1.2-1.6)以及其他微量元素。
三、T6热处理工艺T6是7075铝合金的一种常见热处理状态,其工艺主要包括固溶处理、淬火和人工时效三个步骤。
1. 固溶处理:将7075铝合金加热到大约475-510的温度,使合金中的元素充分溶解在铝基体中,形成均匀的固溶体。
2. 淬火:将经过固溶处理的铝合金迅速冷却,通常采用水冷或油冷的方式,使其快速通过过冷度较大的区域,从而得到马氏体或过饱和固溶体组织。
3. 人工时效:将淬火后的铝合金在一定温度下进行长时间的保温,使其发生析出硬化,形成细小而均匀的强化相,从而提高材料的强度和硬度。
四、7075 T6热处理硬度标准经过T6热处理后的7075铝合金,其硬度标准通常在150-180HBW (布氏硬度)或70-75HRC(洛氏硬度C标尺)之间。
这个硬度范围是基于材料的力学性能、耐磨损性和耐腐蚀性等综合因素考虑确定的。
五、影响7075 T6硬度的因素1. 化学成分:7075铝合金的化学成分对其硬度有直接影响。
例如,锌含量越高,材料的硬度和强度通常也越高;而镁和铜的存在则可以提高材料的耐腐蚀性和韧性。
2. 热处理工艺:固溶处理的温度、时间以及淬火和人工时效的条件都会影响材料的硬度。
例如,固溶处理温度过高或时间过长可能导致合金元素过度溶解,降低材料的硬度;而淬火速度过快或人工时效温度过高则可能引起材料内部应力过大,导致硬度下降。
高强铝合金热处理技术的运用

高强铝合金热处理技术的运用摘要:高强铝合金具有密度小、比强度高、耐蚀性和成型性好、成本低等一系列优点,在航空、航天、船舶以及军事工业得到了广泛的应用。
其在重工业领域的作用越来越凸显出来,并受到社会的广泛关注。
但是从我国高强铝合金研究界来看,对热处理技术还没有一个准确的定位和标准,各个企业在高强铝合金的热处理技术也是根据自身的发展经验,致使生产出来的高强铝合金质量良莠不齐,从而不能够把高强铝合金的功能彻底的发挥出来。
本文将对高强铝合金热处理技术进行分析与研究,将深冷处理和均匀化处理运用到高强铝合金的热处理技术中,从而提高高强铝合金的性能,以便更好的服务于航空、航天、军事等重工业领域。
关键词:高强铝合金;热处理;技术;运用引言随着我国社会经济的快速发展以及国际形势的不断变化,人们越来越重视航空航天技术的发展,以增强我国的国防能力和综合国力。
高强铝合金作为航空航天以及军事工业的重要材料,得到了广泛的运用,并具有不可替代的地位。
但是与国外相比,我国对高强铝合金的热处理技术研究还存在着一定的差距,不能够很好的开发高强铝合金的利用潜能。
将深冷处理和均匀化处理运用到热处理技术中,将能够生产处性价比比较高的高强铝合金,从而为我国的重工业发展提供良好的物质基础。
1均匀化处理由于高强铝合金具有非常高的合金化元素总量,因此,在铸造铝合金的过程中,均匀化是对其进行初步处理的必经工序。
在对合金凝固的过程中,通常会出现枝晶偏析,而对其进行均匀化处理能够降低或者消除枝晶组织及化学成分不均匀性,同时减少或者消除在对快速冷却铸锭的过程中所导致的内应力,使其热塑性得到有效改善。
对高强铝合金进行均匀化处理可以保证在铸造铝合金的过程中出现的非平衡进行二次溶解,降低二次溶解时的体积分数,是合金塑性得到有效改善,提高在基体中高强铝合金的固溶度,同时使其固溶强度得到提高。
均匀化高强度铝合金的时间越长,热处理的过程也就会越彻底。
但是,由于高强度铝合金具有非常高的合金元素含量,所以,对高强度铝合金进行均匀化通常会很困难。
铝合金热处理标准

铝合金热处理标准铝合金是一种常见的金属材料,具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,因此在航空航天、汽车制造、建筑等领域得到了广泛应用。
而铝合金的热处理则是提高其性能的重要工艺之一。
本文将介绍铝合金热处理的标准及相关知识。
首先,铝合金的热处理可以分为时效处理、固溶处理和固溶时效处理三种类型。
时效处理是在固溶处理后,将合金在较低温度下保持一段时间,使其析出出稳定的强化相,以提高合金的强度和硬度。
固溶处理则是将合金加热至一定温度,使合金中的固溶相达到均匀分布,然后在适当的速度冷却。
而固溶时效处理则是将固溶处理后的合金进行时效处理,以进一步提高合金的性能。
其次,铝合金热处理的标准主要包括热处理工艺、热处理设备、热处理质量控制等内容。
在热处理工艺方面,应根据合金的成分和性能要求确定合适的热处理工艺参数,包括加热温度、保温时间、冷却方式等。
热处理设备应具备稳定的温度控制系统和合理的工艺流程,以保证热处理的质量。
而在热处理质量控制方面,应采用合适的检测手段,对热处理后的铝合金进行性能测试,确保其符合相关标准要求。
此外,铝合金热处理的标准还应包括对热处理工艺中可能出现的问题及其解决方法的规定。
例如,热处理过程中可能出现的变形、裂纹、氧化等问题,应有相应的预防措施和处理方法。
同时,还应规定热处理工艺中的安全操作规程,确保工作人员的人身安全和设备的正常运行。
总之,铝合金热处理标准是保证铝合金制品性能稳定和质量可靠的重要依据,对于提高铝合金制品的使用性能和延长使用寿命具有重要意义。
因此,制定和执行严格的铝合金热处理标准,对于推动铝合金工业的发展具有重要意义。
希望本文所介绍的内容能够为相关行业提供一定的参考和帮助。
al-zn-mg-cu系超高强铝合金热处理工艺的研究

Al-Zn-Mg-Cu系超高强铝合金热处理工艺的研究在Al-Zn-Mg-Cu系合金中起主要作用的元素是Zn和Mg,若加入Cu 能提高合金的塑性、抗应力腐蚀性能及重复载荷下的持久强度。
加入微量的Zr可提高合金再结晶温度,降低淬火敏感性,该元素有一定的细化晶粒作用,但同时会影响AI-Ti-B的细化效果(即“中毒”)。
因此,在合金成份方面,针对其主要元素Zn、Mg、Cu在合金中的作用及对铸造成型性的影响,合理增减这些元素的含量,尽量降低Fe、Si杂质含量,且将Fe/si控制在一定范围内,使其最大限度满足工艺生产和提高产品综合性能.在对每种合金的化学成分进行优化配比的前提下,进行熔炼(即合金化),熔体净化及晶粒细化处理,并用铁模铸成Φ45x120mm的铸棒,经均匀化处理后,车去表面氧化皮,挤压成Φ10mm和Φ14mm的小棒材,作为热处理试验材料。
在整个工艺流程中要做到“三纯”:一是Fe、Si等杂质含量低;二是氧化物等氧化夹杂低;三是含氢夹杂低。
具体的工艺流程如图2一1所示:铸造用铸模及铸锭加工示意图见图2一2:制备试验材料的主要工艺参数如下:1.合金化学成分优化:针对合金中主要合金元素和Fe、si杂质对铸造成型性及材料综合性能的影响,适当增减Zn、Mg、uc元素的含量及其之间的比例,尽量降低Fe、Si杂质含量,严格控制Fe、Si比。
尽量避免产生会严重影响合金的断裂韧性的(Fe,Cr)Si、(Fe,Mn,Cu)、Cu2Fe,Mg2Si 等杂质相粗大粒子。
2.AI-5Ti-1B晶粒细化剂用量2Kg/t。
3.熔体挣化采用N2精炼,使其达到低的含氢量,避免氢致断裂。
4.均热采用复合均匀化处理:℃/46h+℃/2h,然后出炉空冷。
5.挤压时,金属温度为400~440℃,加热时间为80min;挤压筒、模具、垫子的温度为440~480℃,加热时间为12h。
试样加工,常规力学性能侧试试样均按国际GB/16865一1997规定制作,其加工模型及尺寸如图2-3和表2-2所示;“V”形环断裂韧性试样加工模型及尺寸如图2-4和表2-3所示,开角应保证在60±02°精度内;电导率试样和高倍试样切取长度为25m。
探讨高强铝合金热处理技术

强铝 合金 作为航空 航天以 及军事 工业的重要材料 , 得到了广泛 的运用 ,
并 具有 不可替 代的地 位。 但 是与国外相比 , 我国对高强铝 合金的热 处理 技 术研 究 还存 在着 一定的 差距 , 不能 够 很好 的开发高 强铝 合金的利 用 潜 能。 将深 冷处 理和均 匀化处理运 用到热处 理技术 中, 将 能够生 产处 性 价 比 比较 高的 高强铝 合金 , 从 而为 我 国的重工业发 展提 供 良好 的物质
理 技 术能 够降 低非 平衡 第二 相的体 积分 数 , 改善合 金的 塑性以 及高强 铝 合金在 基体 中的固溶度 , 以达 到提 高合金 固溶 强度的 目的。 在 对高强 铝 合金 进行均匀化 处理时 使用的时 间越 长。 处理过 程就会越 彻底 , 生产 出来的铝 合金 强度也 就会越 高。 但是, 由于 高强铝合 金含有很高 的合金 元素, 这 就 导致 均匀 化处 理一 般 都很 难 实现 。 从 当前合 金均 匀处理 技 术 的发 展 来看 , 有几种 比较 好的 均匀化 制度 广泛 的运用 到均 匀化处 理 技术 中。 一是两 级均匀化 效果要高于单 极均匀化 的效果 ; 二是短 时 间的 保温能 够弥 散析 出粒子 , 使 亚 晶粒子得 到细化 , 从而提 高高强铝 合金 的 性能, 三是 使用高温进 行均匀化能 够加快 合金溶解的 速度, 为后续 的技 术处理 提供了较高 的过饱和 度。 实践 表明 , 经过均 匀化 处理的 高强铝合 金, 枝 晶间偏 析 的先现 象大大 减少 , 并 呈现断 续分布的 状态 ; 均 匀化在 完 成保温 后迅速 的冷去 能够得 到高的析 出相密 度。 二. 目 溶 处理 技术
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高强铝合金的热处理技术
作者:张宇钢李百林
来源:《商品与质量·学术观察》2014年第03期
摘要:随着科学技术的发展,铝合金的热处理工艺技术需要不断的研究和探索,只有这样才能促进铝合金综合性能的不断提高,从而使铝合金的应用更加广泛。
本文作者结合多年来的工作经验,对进行了研究,具有重要的参考意义。
关键词:高强铝合金热处理研究技术
随着社会技术的不断发展,有色金属技术也随之逐步发展起来。
铝和铝合金以它专有的特点被广泛应用在了建筑工程、航空工业、医疗保健等各个行业当中。
目前,热处理学科中,铝合金热处理技术逐渐发展,现已成为其中非常重要的组成部分。
随着有色金属技术的不断发展,铝合金在金产品的应用下越来越广,这就要求铝合金的热处理质量也越来越高。
铝合金热处理主要有以下几点作用:退火、均匀化、固体熔化热处理等。
各行各业都开始意识到提高热处理技术水平的重要性,开始不断改进技术,促进生产水平的提高。
其中,提高零件强度和韧性,增强其抗疲劳和耐磨损能力;减少热处理过程中零件变形和氧化脱碳现象;节约能源,降低成本;减少环境污染是当下热处理技术的发展的主要趋势。
与国外相比,我国高强铝合金的热处理技术还存在非常大的差距,所以,有必要加强高强铝合金的热处理技术的研究。
1、均匀化处理
由于高强铝合金具有非常高的合金化元素总量,因此,在铸造铝合金的过程中,均匀化是对其进行初步处理的必经工序。
在对合金凝固的过程中,通常会出现枝晶偏析,而对其进行均匀化处理能够降低或者消除枝晶组织及化学成分不均匀性,同时减少或者消除在对快速冷却铸锭的过程中所导致的内应力,使其热塑性得到有效改善。
对高强铝合金进行均匀化处理可以保证在铸造铝合金的过程中出现的非平衡进行二次溶解,降低二次溶解时的体积分数,是合金塑性得到有效改善,提高在基体中高强铝合金的固溶度,同时使其固溶强度得到提高。
均匀化高强度铝合金的时间越长,热处理的过程也就会越彻底。
但是,由于高强度铝合金具有非常高的合金元素含量,所以,对高强度铝合金进行均匀化通常会很困难。
首先从对合金性能进行改善着手,目前对高强度铝合金进行均匀化的制度有几种。
对高强度铝合金进行研究表明,铝合金两极均匀化要比单级均匀化的效果好;短时保温可以确保铝合金粒子更快的析出弥散,对亚晶粒进行细化,在一定程度上有利于合金综合性能的提高。
相比于铝合金低温均匀化,高温均匀化更能加快铝合金中合金元素的溶解进程。
2、固溶处理
2.1 铝合金强化固溶
对铝合金进行固溶处理是提炼过饱和固溶体的重要方式。
强化固溶在铝合金基体中将第二相能随温度的减少而下降的铝合金进行加热,待其第二相能最大限度或者全部与合金如熔体中的温度相溶,对其进行一段时间的保温,要比第二相从溶入到析出的冷却速度快,以此来获取过饱和的空位及溶质原子。
现阶段,对高强铝合金进行固溶处理的方法有强化固溶与一般固溶两种。
所谓强化固溶处理,其实指的是在一定温度下,将其进行一定时间的保温,再通过一定的升温速度进行逐渐升温,再对铝合金保温之后,将其置于室温下进行冷却。
若在冷却的过程出项相同的时效制度,那么就能够看到对高强铝合金进行强化固溶的优势。
相比于一般固溶方式,强化固溶能够在合金化元素总量不用提高的基础上,对固溶体铝合金的过饱和度进行提高,而且还使没有溶化掉的结晶相得以减少,对铝合金抗断裂性能的改善以及时效析出程度的提高具有重要意义,能够有效提高其综合性能。
2.2 铝合金高温预析出处理
所谓高温预析出,其实指的就是先对铝合金进行充分的高温固溶,再在比固溶温度稍低的情况下进行保温,这就是所谓的两步固溶法,以此来使晶内与晶界的析出状况得以改善,保证材料能够有比较优良的力学性能,特别是能够改善铝合金的抗应力腐蚀性能。
2.3 双重淬火处理
相关研究表明,通过预先双重淬火的方式对B95铝合金进行热处理,不仅能够使合金达到对其进行单级时效后的合金强度值,而且还可以达到双级时效后的塑性、强度以及抗腐蚀性。
也就是说,在470℃的温度下,对其进行10分钟的保温,以作第一次淬火,然后还是在470℃的温度下,对其进行10分钟的保温,以作第二次淬火。
在短时间内,这种双重淬火处理方式不会导致固溶体晶粒扩张,也不会引起晶粒与金属化合物粘连。
第一次淬火可以使合金空位浓度得到很大程度的提高,确保了第二次淬火过程中的活性补溶。
3、时效处理
对高强铝合金进行时效处理的方法主要分为分级时效与单级时效两种。
3.1 单级时效处理
将GP区溶解温度的临界值TC作为合金热处理的分界点,可以将单级时效进行两种形式的划分,如图1所示。
根据铝合金进行时效之后的具体组织,又可以将时效分为峰值时效和欠时效以及过时效三种。
其中欠时效具有比较低的时效温度,也可以说时效期比较短,这样能
够保留合金比较高的合金塑性。
但是过时效却和欠时效相反,过时效能够保证合金有比较好的综合性能。
3.2 双级时效处理
所谓双级时效,其实指的是在温度不同的情况下对合金进行两次时效(见图2)。
第一级时效属于低温预时效,这种时效在高强铝合金热处理中为成核处理时期,处理成密度比较高的GP区。
一般情况下,GP区位均匀生核,待到GP区形成足够大的尺寸,就能作为时效沉淀相的核心,在很大程度上使组织均匀性得到提高。
此外,预时效的温度要比GP区溶解温度低。
而GP区在时效温度比较高的状况下还能稳定存在的,可以对其优先成核,并进行'相的转化。
4、形变热处理
所谓形变热处理,其实是一种能够将热处理和塑性变形进行联合处理的工艺。
这种处理方式的目的就是能够使合金精细结构与合金过渡沉淀相分布得以改善,以形成比较高的韧性、强度以及抗蚀性。
高强铝合金的形变热处理的处理类型有很多种,像高温形变、最终形变、中间形变以及低温形变等。
其中对Al-Cu-Mg高强度铝合金处理最为有效的是低温形变热处理,但不利于Al-Zn-Mg-Cu高强合金处理。
增大高强铝合金的冷变形量,使其沉淀的速度得以加快,使合金的硬度得以提高。
然而,合金在冷变形之后,降低了合金的时效强度,导致这种现象的原因是相存在不均匀现象。
5、总结
与国外相比,我国高强铝合金的热处理技术还存在非常大的差距,所以,在对高强铝合金热处理原理及技术进行神人研究与探讨的过程中,还要对计算机控制与模拟合金热处理技术进行加强。
对于这方面的发展与进步,还有待进一步考察与研究。
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