金属材料与热处理工艺关系的探讨
探讨金属材料与热处理工艺的关系

探讨金属材料与热处理工艺的关系摘要:随着工业技术的改革与完善,工业生产规模也在逐渐扩大,如何最大限度的发挥金属材料的使用功能尤为重要,金属材料需要提高自身的机械性能,工业部门要明确金属材料与热处理工艺之间的关系,合理把握设计要点,根据工业项目需求适当改变某些金属材料机械利用性能,合理有效的热处理条件可以增强原材料的利用效率。
因此,设计人员要了解金属材料成分及组织要素,合理规划工艺流程,才能将各项损失降到最低。
本文对金属材料结构及热处理加工技术进行了简要分析,并对两者之间的关系提出了相关见解。
关键词:金属材料;热处理;工艺技术;关系一、金属材料结构及基本组织在工业生产过程中,比较常用的金属材料主要包括铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。
但用得更多的是它们的合金。
金属和合金内部构成要素主要包括金属原子之间结合与原子在空间的排列形式,原子内部空间与金属的性能配置分布是相互影响的,原子排列方式不同导致金属的结构性能存在明显的差异。
金属材料热处理工艺是一个创新与完善的发展过程中,主要将金属工件放在一定的介质中进行加热处理,注意观察温度变化,并在规定的时间内以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面结构来采用适当的工艺技术。
因此,对某些金属材料来说热处理工艺可以改变它的原子排列与内部组织结构,有效控制工业机械性能,才能提高工业项目的生产质量。
不同的热处理条件会产生不同的材料性能,以下对金属材料的工艺性能热处理工艺的关系进行了深入研究,以便从整体上改善工业生产效果。
二、热处理工艺的基本概述热处理工艺主要是指对固态状态下的金属材料,运用加热,冷却固温的方法来提升金属材料的总体质量。
对金属材料进行热处理需要按照规定的生产流程,热处理与其他工艺手段相比存在明显的不同,热处理在通常情况下容易受材料表面构成的影响,逐渐改变零件的内部形态,以此提高零件的质量。
这种质量很难从表面上体现出来。
热处理工艺技术具有独特的优势。
热处理工艺对于金属材料组织与性能的影响

热处理工艺对于金属材料组织与性能的影响随着工业发展的步伐,金属材料作为工业生产的基础材料,在各个领域中发挥着不可替代的作用。
而热处理工艺作为提高材料性能的一种重要方法,也越来越受到人们的关注。
本文将对于热处理工艺对于金属材料组织与性能的影响进行探讨。
一、热处理工艺对于金属材料组织的影响热处理工艺可以通过控制温度和时间的方式,使金属材料在高温状态下经历一系列相变和组织变化,从而改变其原有的组织结构。
具体而言,热处理工艺对于金属材料组织的影响主要表现在以下几个方面。
1. 晶粒尺寸的变化晶粒尺寸是金属材料组织结构中的重要参数,它可以直接影响到材料的物理和力学性质。
热处理工艺可以通过晶界的特性改变晶体尺寸,从而控制晶粒的尺寸。
例如,高温下快速冷却可以促进晶粒的细化,而长时间保温则有利于晶粒的长大。
2. 组织结构的变化金属材料的组织结构除了晶粒尺寸外,还包括晶界分布、相的含量和分布等多个方面。
热处理工艺可以通过控制温度和时间的方式,使材料经历相应的相变和组织变化,从而得到不同的组织结构。
例如,热处理可以促进晶界的清晰化,在不同的温度下调节相的比例,从而得到具有不同性质的材料。
3. 残余应力的消除在金属加工过程中,会产生大量的残余应力,这些应力会对材料的物理和力学性质产生影响。
热处理工艺可以通过改变材料的组织结构,促进残余应力的释放和消除,从而提高材料的性能和寿命。
二、热处理工艺对于金属材料性能的影响热处理工艺可以通过改变材料的组织结构,从而影响材料的物理和力学性质。
具体而言,热处理工艺对于金属材料性能的影响主要表现在以下几个方面。
1. 强度和硬度热处理可以使金属材料得到更为细致和均匀的组织结构,从而提高其硬度和强度。
例如,通过快速冷却可以促进晶粒细化,增强材料的塑性和韧性,同时也可以提高材料的屈服强度和硬度。
2. 韧性和延展性金属材料的韧性和延展性与其晶界分布和相的含量有很大关系,热处理可以通过调节晶界的特性和改变相的比例,从而提高材料的韧性和延展性。
金属材料与热处理工艺关系探索分析

金属材料与热处理工艺关系探索分析【摘要】金属材料在工程领域中扮演着至关重要的角色,而热处理工艺则是影响金属材料性能的重要因素之一。
本文通过对金属材料的特性和热处理工艺的影响进行分析,探讨了二者之间的关系。
研究发现,热处理工艺能够显著改善金属材料的力学性能、耐磨性和耐腐蚀性等方面。
热处理工艺参数的选择也对金属材料的性能有着直接影响。
通过总结金属材料与热处理工艺的关系,并展望未来的研究方向,可以为进一步提高金属材料的性能和应用提供理论依据和实践指导。
本文对金属材料与热处理工艺的关系进行了深入探索,为相关领域的研究提供了重要参考。
【关键词】金属材料、热处理工艺、特性、性能、关系分析、参数影响、应用、总结、未来研究、研究背景、研究意义1. 引言1.1 研究背景金属材料的性能受到其组织结构和化学成分的影响,而热处理工艺则可以通过对金属材料进行加热、保温和冷却等操作,改变金属材料的结构和性能。
研究金属材料的特性与热处理工艺之间的关系,不仅可以帮助我们更好地理解金属材料的行为规律,还可以指导我们在实际生产中如何选择合适的热处理工艺,以达到最佳的材料性能和使用效果。
在本文中,我们将对金属材料与热处理工艺的关系进行深入探讨,分析热处理工艺对金属材料性能的影响,探讨热处理工艺在金属材料应用中的作用,总结热处理工艺参数对金属材料性能的影响,并对未来的研究方向提出展望。
通过这些研究,我们可以更好地利用热处理工艺提高金属材料的性能,推动材料科学领域的发展和进步。
1.2 研究意义金属材料与热处理工艺关系探索分析引言金属材料在现代工业生产中起着举足轻重的作用,而热处理工艺则是改善金属材料性能的重要方法之一。
研究金属材料与热处理工艺之间的关系对于优化材料性能、提高生产效率至关重要。
通过深入研究金属材料的特性和热处理工艺,可以更好地理解金属材料的结构和性能之间的关系,从而为合理选择和设计热处理工艺提供依据。
热处理工艺对金属材料性能的影响直接影响着产品的质量和可靠性,因此探索金属材料与热处理工艺的关系有助于提升产品的竞争力和市场占有率。
关于金属材料的运用和热处理技术分析

关于金属材料的运用和热处理技术分析金属材料是工业生产中使用最为广泛的一种材料,其优良的机械性能和良好的可塑性使得金属材料在各行各业都得到了广泛的应用。
金属材料的机械性能和化学性能往往会受到热处理技术的影响,因此热处理技术对于金属材料的使用具有非常重要的意义。
本文将对金属材料的运用和热处理技术进行分析,探讨其在工业生产中的重要性。
一、金属材料的运用金属材料在工业生产中的运用十分广泛,主要包括以下几个方面:1. 金属制品的生产:金属材料可以用于生产各种各样的金属制品,比如建筑材料、机械零部件、汽车零部件等。
由于金属材料的良好的机械性能,可以满足大部分工业生产的需要。
2. 电子产品的制造:金属材料常常被用于电子产品的制造中,比如手机、电脑、相机等。
金属材料的导电性能和热导性能是其在电子产品中得到广泛应用的重要原因。
3. 航空航天领域:金属材料在航空航天领域也有着重要的应用,因为其轻盈、坚固的特性能够满足航空器对于材料性能的要求。
4. 化工产品和矿产的加工:金属材料在化工产品和矿产的加工中也有着非常重要的作用,比如化工设备、粉煤灰处理设备等都需要使用金属材料。
金属材料在各个领域都有着非常重要的应用,其优良的机械性能使得其成为工业生产不可或缺的一部分。
二、热处理技术对金属材料的影响热处理技术是指通过控制金属材料的加热温度、保温时间和冷却速度等参数,来改善金属材料的性能的一种综合性加工技术。
通过热处理技术,可以改善金属材料的硬度、强度、韧性、耐磨性和耐腐蚀性等性能,从而使得金属材料能够更好地适应各种工业生产的需求。
1. 提高金属材料的硬度、强度和耐磨性:经过适当的热处理,可以使金属材料的晶粒细化,结构致密化,从而提高金属材料的硬度和强度,提高其耐磨性。
调质热处理可以使钢材的硬度和强度得到提高,提高了其使用寿命。
2. 改善金属材料的韧性:有些金属材料在加工过程中会产生一定的残余应力,通过适当的热处理可以使这些残余应力得到释放,从而改善了金属材料的韧性和抗拉伸性,从而提高了其使用的可靠性。
金属材料与热处理

金属材料与热处理金属材料是工程领域中使用最广泛的材料之一,其性能的优劣直接影响着工程产品的质量和使用寿命。
而热处理作为一种重要的金属材料加工工艺,对金属材料的性能改善起着至关重要的作用。
本文将从金属材料的特性、热处理的基本原理和常见的热处理工艺等方面进行介绍。
首先,金属材料的性能受到其组织结构的影响。
金属材料的晶粒结构、晶界、位错等微观结构对其力学性能、物理性能和化学性能有着重要的影响。
通过热处理工艺,可以改善金属材料的晶粒结构,消除内部应力,提高材料的硬度、强度和耐磨性,同时还可以改善材料的塑性和韧性。
其次,热处理是通过加热、保温和冷却等工艺对金属材料进行控制加工,以改善其组织结构和性能的工艺。
常见的热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等。
退火是将金属材料加热至一定温度后进行缓慢冷却,以消除材料的内应力、提高材料的塑性和韧性;正火是将金属材料加热至一定温度后进行保温一段时间,再进行空气冷却,以提高材料的硬度和强度;淬火是将金属材料加热至临界温度后迅速冷却,以获得高硬度和高强度;回火是在淬火后将金属材料加热至较低温度后进行保温一段时间,以降低材料的脆性。
最后,热处理工艺的选择需要根据金属材料的具体情况和要求来确定。
不同的金属材料对热处理工艺的要求也不同,因此在进行热处理前需要对金属材料的性能和组织结构进行全面的分析和测试,以确定最合适的热处理工艺。
同时,在进行热处理时需要严格控制加热温度、保温时间和冷却速度等参数,以确保热处理效果。
综上所述,金属材料与热处理是密不可分的关系,热处理工艺的选择和控制对金属材料的性能改善至关重要。
通过合理的热处理工艺,可以使金属材料获得更好的力学性能、物理性能和化学性能,从而满足不同工程产品对材料性能的要求。
希望本文的介绍对大家有所帮助,谢谢阅读!。
金属材料与热处理工艺关系的思考

金属材料与热处理工艺关系的思考摘要:在现代工业生产过程中,金属材料的加工处理是其非常重要的一项工作,在具体进行金属材料加工时,热处理工艺是其应用最为普遍的一种加工工艺,相关人员需要对其进行深入分析与合理应用,确保能够对材料使用性能进行有效的保障,提升金属材料整体应用性能。
本文首先分析热处理工艺的应用优势,然后综合探究金属材料和热处理工艺之间的关系,希望能够使其相关人员更为高效的应用热处理工艺。
关键词:金属材料;热处理工艺;关系引言:热处理工艺具体是指对金属材料进行加热与冷却,确保能够使其内部分子结构得到科学改变,进而对其材料使用性能进行合理优化,确保能够使其相关零件具有更高的使用效率,为现代工业生产创造良好的条件,实现企业生产成本的有效降低,为了进一步明确热处理工艺和金属材料之间的联系,特此进行本次研究工作,希望能够有效推进我国现代工业生产。
一、热处理工艺的应用优势热处理工艺的科学应用,可以使金属材料的化学性质和原有形状得到有效保障,一般情况下,在制作金属零件时需要经过很多工序,对其进行层层打磨,此时合理应用热处理工艺,能够有效避免零件外部形状受到破坏,可以在原有器具上进行合理应用,可以对外界反应现象进行有效的抵抗,与此同时,该种加工工艺的科学应用,还可以使金属部分物理性能得到有效提升,进而保证金属材料具有更高的使用效率,同时使其总器具具有更长的应用时效,实现物料资源的有效控制,进而节约企业生产成本,使企业具有更高的经济效益,因此可以对该工艺进行合理应用[1]。
二、金属材料和热处理工艺关系探究(一)切削性能关系在进行金属材料加工时,需要对金属材料和热处理工艺的切削性能关系进行科学控制,确保能够使其金属材料加工,高度满足生产需求。
在具体进行切削时,加工材料,金属和切削条件会对其造成很大的影响,进而使其生产出不同光洁度的产品。
在对热处理工艺进行具体应用时,容易出现各种问题,影响金属材料性能,因此,在进行产品加工,需要确保能够使其错误的思想得到有效避免,此时相关人员需要对金属的毛坯和半成品进行预热,确保能够使其切削加工达到最佳状态。
金属材料与热处理工艺关系探索分析

金属材料与热处理工艺关系探索分析
金属材料是由金属元素制成的材料,具有一定的金属性质,如导电性强、延展性高等
特点。
热处理工艺是指将金属材料加热至一定温度,经过一定时间的保温后再进行冷却处理,以改变其组织结构、性能和形状的一种技术手段。
热处理工艺对金属材料的性能影响
非常大,因此研究金属材料与热处理工艺的关系对于优化金属材料的性能和应用具有重要
意义。
金属材料的组织结构和性能是相互联系的。
在金属材料内部,由于其晶体结构的限制,晶体缺陷如晶粒与晶界、位错等会对金属材料的性能产生不同程度的影响。
在热处理工艺中,金属材料的晶体结构和组织状态可通过调整加热温度、保温时间、冷却方式等来进行
控制。
例如,低温时加热可以得到较细小的晶粒,晶粒尺寸越小,金属材料的强度和韧性
就越高,同时抗拉强度、硬度等性能也会得到提升。
与此同时,金属材料的化学成分也对热处理工艺和性能具有重要影响。
在热处理工艺中,添加一定量的合金元素可以进一步提高材料的性能。
常见的处理方式有固溶强化、时
效硬化、热塑性加工等方法。
在固溶强化处理中,加热温度越高,晶体结构中形成的相会
分解得越完整,固溶体中溶解的合金元素就越多,固溶强化的效果也就越好。
在时效硬化中,经过固溶强化处理的金属材料在室温下保持一定时间,晶体结构中相的形成得到进一
步稳定,合金元素的强化效果也随之增强。
总的来说,金属材料的性能、组织结构和化学成分是相互关联的,热处理工艺是控制
这些关系的重要方式。
通过合理选择和控制热处理工艺参数和合金元素的添加量,可以优
化金属材料的性能,满足各种应用领域的需求。
金属材料与热处理工艺关系探索分析

金属材料与热处理工艺关系探索分析金属材料与热处理工艺是金属加工领域中的重要课题,对于提高金属材料的性能、延长使用寿命、改变金属材料的组织结构和性能都具有重要意义。
本文将对金属材料与热处理工艺之间的关系进行探索分析,从热处理工艺的基本原理、金属材料的性能和热处理工艺对于金属材料性能的影响等方面展开讨论。
一、热处理工艺的基本原理热处理是通过加热、保温和冷却等一系列工艺对金属材料的组织和性能进行改进的一种加工方法。
热处理工艺包括退火、正火、淬火、回火等多种方法,每种方法都有其特定的工艺参数和目的。
热处理工艺的基本原理是通过改变金属材料的晶粒结构、析出相和晶界分布等方式,使得金属材料的性能得到改善。
在热处理过程中,金属材料的晶格结构会发生改变,晶粒也会重新排列,使得金属材料的力学性能、物理性能和化学性能都得到一定的提高。
二、金属材料的性能与热处理工艺的关系1. 机械性能:热处理工艺对金属材料的机械性能有着显著的影响。
通过热处理工艺可以改善金属材料的强度、硬度、韧性和延展性等性能,使得金属材料更适合各种不同的工程应用需求。
例如通过回火工艺可以使得淬火后的金属材料的脆性得到降低,增加金属材料的韧性和延展性。
2. 物理性能:热处理工艺也会对金属材料的物理性能产生影响。
例如热处理工艺可以影响金属材料的导热性和电导率等物理性能,使得金属材料在热传导和电导方面得到改善。
四、发展趋势及应用前景随着工业化的快速发展,对金属材料性能的要求也越来越高,因此热处理工艺将会成为金属材料加工领域的重要发展方向。
热处理工艺将更加注重对工艺参数和工艺控制的精细化、智能化,以实现对金属材料性能的精确调控。
随着新材料、新工艺的不断涌现,热处理工艺也将不断与其他领域进行深度融合,为金属材料性能的改善提供更多可能。
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金属材料与热处理工艺关系的探讨
摘要:本文以实验现象及数据为依据,客观分析了热处理工艺中预热、温度及应力与金属材料组织、性能等之问的关系。
关键词:金属材料:热处理;关系
中图分类号tgl 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)29-0122-02
0、引言
工业生产中,许多金属材料为最大限度地发挥材料潜力,需要提高其机械性能。
在设计工作中,正确制定热处理工艺可以改变某些金属材料的机械性能。
而不合理的热处理条件,不仅不会提高材料的机械性能,反而会破坏材料原有的性能。
因此,设计人员在根据金属材料成分及组织确定热处理的工艺要求时,应准确分析金属材料与热处理工艺的关系,合理安排工艺流程,才能得到理想的效果。
1、金属材料结构及基本组织
在工业生产中,广泛使用的金属有铁、铝、铜、铅、锌、镍、铬、锰等。
但用得更多的是它们的合金。
金属和合金的内部结构包含两个方面:其一是金属原子之间的结合方式;其二是原子在空间的排列方式。
金属的性能和原子在空间的排列配置情况有密切的关系,原子排列方式不同,金属的性能就出现差异。
金属材料热处理过程是将金属工件放在一定的介质中加热到适宜的温度,并在此温度中保持一定时间后,又以不同速度在不同的介质中冷却,通过改变金属材料表面或内部的显微组织结构来改变其性能的一种工艺。
因
此,对某些金属或合金来说,可以用热处理工艺来改变它的原子排列,进而改变其组织结构,控制其机械性能,以满足工程技术的需要。
不同的热处理条件会产生不同的材料性能改变效果,下面就金属的材料的某些性能来分析其与热处理工艺的关系,以便更好的提高材料的机械性能。
2、金属材料与热处理工艺的关系
2.1 金属材料的切削性能与热处理预热的关系
金属材料加工的整个工艺流程中,如果切削加7-7-艺与热处理工艺之间能相互沟通,密切配合,对提高产品质量将有很大好处。
在金属切削过程中,由于被加工材料、切削刀具和切削条件的不同,金属的变形程度也不同,从而产生不同程度的光洁度。
预先热处理主要是应用于各类铸、锻、焊工件的毛坯或半成品消除冶金及热加工过程产生的缺陷,并为以后切削加工及热处理准备良好的组织状态。
从而保证材料的切削性能、加工精度和减少变形。
提高零件的切削性能。
各种材料的最佳切削性能都对应有一定的硬度范围和金相组织。
齿坯材料在切削加工中,当齿柸硬度偏低时会产生粘刀现象,在前倾面上形成积屑瘤,使被加工零件的表面光洁度降低。
而对齿坯材料进行正火+不完全淬火处理,切屑容易碎裂,形成粘刀的倾向性减少。
并随着齿坯硬度的提高,切屑从带状向挤裂多渡,减少了粘刀现象,提高了切削性能。
经固溶处理和时效强化后的铝合金,比铸态或压力加工状态的切削性能好。
所以铝合金通常都是先经强化处理(固溶处理+时效;时效),再切削加工。
晶粒细小、
均匀的组织,不仅改善了切削性能,提高了机械加工精度,而且为最终热处理(淬火十回火),保证获得良好的组织和陛能做好准备。
2.2 金属材料的切边横量与热处理温度的关系
切变模量是材料的力学性能指标之一,是材料在剪切应力作用下,在弹性变形比例极限范围内,切应力与切应变的比值。
它表征材料抵抗切应变的能力,模量大,则表示材料的刚性强。
通过热处理,可以改变材料的性能,同时,材料本身的物理性质也发生改变,切边模量应该也随之变化。
从而导致了弹簧的实际伸长量与设计计算的伸长量存在着一定的误差。
笔者结合相关实验,分析了热处理与金属材料切边模量变化的关系。
工业生产中在选用弹簧钢进行弹簧设计计算时,要用到材料的切边模量和弹簧模量。
如果按传统设计资料中给出的切边模量取值,那么,通常计算的弹簧变形量和实际测得的弹簧变形量有较大的误差。
这是因为加工后的成品弹簧,特别是热绕成形的弹簧都需经过热处理。
而由于材料弹性模量的大小是由原子间的结合力决定的,所以凡是影响原子间结合力的因素都会影响弹性模量的大小。
合金成分和组织、温度、形变强化都会对原子间的结合力产生影响,所以经过热处理后材料温度发生了变化,即材料弹性模量发生变化。
同时,切边模量g与弹性模量e存在以下关系式:g=e/2(1+u),当其他因素不变时,e变化必然导致g的变化。
所以弹性模量的变化使弹簧的特性线早在设计时就已产生了先天性的的误差。
因此,笔者认为,在对特性线要求较高的弹簧进行设计计算时,不应按照传统资料的给定值进行设计,应根
据弹簧的服役条件,如工作温度、载荷等等确定。
只要在相应的回火温度和硬度要求范围内选取切变模量即可。
而对于特性线要求不高的螺旋弹簧来说,可以不考虑弹簧经过热处理后的切变模量的变化。
2.3 金属材料的断裂韧性与热处理温度的关系
断裂力学的出发点是,任何材料实际都含有不同数量、不同尺寸的裂纹。
断裂韧性实际可以理解为含有裂纹的材料在外力作用下抵抗裂纹扩展的性能。
提高金属断裂韧性的关键是要减少金属晶体中位错,使金属材料中的位错密度下降,从而提高金属强度。
细晶强化是减少金属晶体中位错的一种重要方法,其原理是通过细化晶粒使晶界所占比例增高而阻碍位错滑移从而提高材料强韧性。
而金属组织的细化则主要通过热处理后再结晶获得。
当冷变形金属加热到足够高的温度以后,会在变形最剧烈的区域产生新的等轴晶粒来代替原来的变形晶粒,这个过程称为再结晶。
只有在一定的应力和变形温度的条件下,材料在变形过程中才会积累到足够高的局部位错密度级别,导致发生动态再结晶。
因此,不同温度对金属的再结晶效果好坏有明显的关系。
可以通过以下实验证明:在sy钢坯料上线切割适当的小圆柱,机加工后,选择在700℃,800℃,900℃、1000℃和1100℃在cleeble-1500型热模拟试验机上以5×10-1的变形速率保温30s压缩变形50%,然后在空气中冷至室温,再进行680℃×6hac(空冷)的退火处理,再将压缩后的试样沿轴向线切割剖开,研磨抛光后用化学物质显示晶粒形貌。
实验现象为:在700℃
时,扁平的晶粒开始逐渐向等轴晶粒的形状变化。
800℃变形的晶粒中等轴晶粒已经有少量出现,但仍然以变形拉长的晶粒为主。
在900℃变形开始,晶粒突然变得细小,几乎全部为等轴晶粒,晶粒度达到ybl2级。
在900℃以上.晶粒开始长大。
因此,900℃左右温度,是钢的宏观性能变化最为剧烈的阶段。
再结晶晶核的形成与长大都需要原子的扩散,因此必须将变形金属加热到一定温度之上,足以激活原子,使其能进行迁移时,再结晶过程才能进行。
那么,我们就可以得出控制热处理的温度,可以提高金属材料的断裂韧性。
2.4 金属材料抗应力腐蚀开裂与热处理应力的关系
金属材料在拉伸应力和特定腐蚀环境共同作用下发生的脆性断裂破坏称为应力腐蚀开裂。
大部分引起应力腐蚀开裂的应力是由残余拉应力引起的。
残余应力是金属在焊接过程中产生的。
金属在加热时,以及加热后冷却处理时,改变了材料内部的组织和性能,同时伴随产生了金属热应力和相变应力。
这种应力对材料的影响有利也有弊,下面主要对金属热处理中的残余应力与形成裂纹间的关系进行分析。
金属材料在加热和冷却过程中,表层和心部的加热及冷却速度(或时间)不一致,由于温导致材料体积膨胀和收缩不均而产生应力,即热应力。
在热应力的作用下,由于冷却时金属表层温度低于心部,收缩表面大于心部而使心部受拉应力:另一方面材料在热处理过程中由于组织的变化即奥氏体向马氏体转变时,因比容的增大会伴随材料体积的膨胀,材料各部位先后相变,造成体积长大
不一致而产生组织应力。
组织应力变化的最终结果是表层受拉应力,心部受压应力,恰好与拉应力相反。
金属热处理的热应力和相变应力叠加的结果就是材料中的残余应力。
金属热处理中淬火冷却速度是一个能影响淬火质量并决定残余应力的重要因素,也是一个能对淬火裂纹赋于重要乃至决定性影响的因素。
通过相关实验,我们可以得出:1)淬火冷却速度加快,抑制纵裂效果增大。
为了达到淬火的目的,通常必须加速材料在高温段内的冷却速度,并使之超过材料的临界淬火冷却速度才能得到马氏体组织。
就残余应力而论,这样做由于能增加抵消组织应力作用的热应力值,故能减少工件表面上的拉应力而达到抑制纵裂的目的;2)冷却后期缓冷的。
主要不是为了降低马氏体相变的膨胀速度和组织应力值,而在于尽量减小截面温差和截面中心部位金属的收缩速度,从而达到减小应力值和最终抑制淬裂的目的。
3、结论
金属材料的性能与热处理工艺的制定在机械零件制造中占有十分重要的地位。
在生产实际使用中,应准确把握二者之间的关系,有效地提高金属零件的制造水平。
参考文献
[1]王斌武,周晓艳.浅谈金属零件的设计、切削加工及热处理的关系,桂林航天工业高等专科学校学报,2006(4)
[2]高今田金属的断裂韧性及热处理.金属热处理,1978(6)。