固溶处理和时效处理
固溶处理和时效处理
1、固溶处理
所谓固溶处理，是指将合金加热到高温奥氏体区保温，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
固溶处理的主要目的是改善钢或合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。适用
多种特殊钢，，特殊性能合金，有色金属。
尤其适用：1.热处理后须要再加工的零件。
2.消除成形工序间的冷作硬化。
3.焊接后。
原理
序言
固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的，便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相，同时消除由于冷热加工产生的应力，使合金发生再结晶。其次，固溶处理是为了获得适宜的晶粒度，以保证合金高温抗蠕变性能。固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间，主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择，以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。对于长期高温使用的合金，要求有较好的高温持久和蠕变性能，应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度；对于中温使用并要求较好的室温、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金，可采用较低的固溶温度，保证较小的晶粒度。高温固溶处理时，各种析出相都逐步溶解，同时晶粒长大；低温固溶处理时，不仅有主要强化相的溶解，而且可能有某些相的析出。对于过饱和度低的合金，通常选择较快的冷却速度；对于过饱和度高的合金，通常为空气中冷却。
不锈钢固溶热处理
碳在中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内时，会有高铬碳化物析出，当铬含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铬，会产生晶间腐蚀，严重时能变成粉末。所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。
固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态。这种热处理方法为固溶热处理。
固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火，但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的，前者是软化处理，后者是淬硬。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样，但没到1100℃。
淬火
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于的冷速快冷到Ms以下进行马氏体转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、、疲劳强度以及韧性等，从而满足各种机械零件和工具的不同使用要求。也可以通过淬火满足某些特种钢材的的铁磁性、等特殊的物理、化学性能。
淬火能使钢强化的根本原因是相变，即奥氏体组织通过相变而成为马氏体组织。
固溶处理与时效处理的区别
固溶热处理
将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺
时效处理可分为自然时效和两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底.
2、时效处理——为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。
时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较短时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。
在机械生产中，为了稳定铸件尺寸，常将铸件在室温下长期放置，然后才进行切削加工。这种措施也被称为时效。但这种时效不属于金属热处理工艺。
20世纪初叶，德国工程师A.维尔姆研究硬铝时发现，这种合金淬火后硬度不高，但在室温下放置一段时间后，硬度便显着上升，这种现象后来被称为沉淀硬化。这一发现在工程界引起了极大兴趣。随后人们相继发现了一些可以采用时效处理进行强化的铝合金、铜合金和铁基合金，开创了一条与一般钢铁淬火强化有本质差异的新的强化途径——时效强化。
绝大多数进行时效强化的合金，原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成。固溶体的溶解度随温度的上升而增大。在时效处理前进行淬火，就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体，随后在快速冷却中溶解度虽然下降，但过剩的溶质来不及从固溶体中分析出来，而形成过饱和固溶体。为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理。
经过长期反复研究证实，时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物，也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集)，形成一些体积很小的溶质原子富集区。
在时效处理前进行固溶处理时，加热温度必须严格控制，以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中，同时又不致使合金发生熔化。许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右。进行人工时效处理，必须严格控制加热温度和保温时间，才能得到比较理想的强化效果。生产中有时采用分段时效，即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间，然后在更高的温度下再保温一段时间。这样作有时会得到较好的效果。
马氏体时效钢淬火时会发生组织转变，形成马氏体。马氏体就是一种过饱和固溶体。这种钢也可采用时效处理进行强化。
低碳钢冷态塑性变形后在室温下长期放置，强度提高，塑性降低，这种现象称为机械时效。
固溶处理
固溶处理（solution treatment）：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。 solution treatment 1. 目的 编辑 主要是改善钢和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。 使合金中各种相充分溶解，强化固溶体，并提高韧性及抗蚀性能，消除应力与软化，以便继续加工或成型。 适用 多种特殊钢，高温合金，特殊性能合金，有色金属。 尤其适用：1.热处理后须要再加工的零件。 2.消除成形工序间的冷作硬化。 3.焊接后工件。 原理 序言 固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体，便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相，同时消除由于冷热加工产生的应力，使合金发生再结晶。其次，固溶处理是为了获得适宜的晶粒度，以保证合金高温抗蠕变性能。 固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间，主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择，以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。对于长期高温使用的合金，要求有较好的高温持久和蠕变性能，应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度；对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金，可采用较低的固溶温度，保证较小的晶粒度。高温固溶处理时，各种析出相都逐步溶解，同时晶粒长大；低温固溶处理时，不仅有主要强化相的溶解，而且可能有某些相的析出。对于过饱和度低的合金，通常选择较快的冷却速度；对于过饱和度高的合金，通常为空气中冷却。 不锈钢固溶热处理 碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内时，会有高铬碳化物析出，当铬含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铬，会产生晶间腐蚀，严重时能变成粉末。所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。 固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态。这种热处理方法为固溶热处理。 固溶热处理中的快速冷却似乎像普通钢的淬火，但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的，前者是软化处理，后者是淬硬。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样，但没到1100℃。
铝合金最佳固溶时效强化工艺参数的研究
实验十铝合金最佳固溶时效强化工艺参数的研究 —Al—Si－Cu－Mg－Mn系合金最佳固溶时效强化工艺参数的测定 一、实验目的： 通过Al—Si－Cu－Mg－Mn的成分配制—合金的熔炼—合金的固溶时效—显微组织分析—机械性能测定，最终测得最佳的铝合金固溶与时效温度及热处理时间的工艺参数。 二、原理概述： 从过饱和固溶体中析出第二相（沉淀相）或形成溶质原子聚焦区以及亚稳定过渡相的过程称为脱溶或沉淀，是一种扩散型相变。具有这种转变的最基本条件是，合金在平衡状态图上有固溶度的变化，并且固溶度随温度降低而减少，如图1所示。如果将C0成分的合金自A单相α固溶体状态缓慢冷却到固溶度线（MN）以下温度（如T3）保温时，β相将从α相中脱溶析出，α相的成分将沿固溶度线变化为平衡浓度C1，这种变化可表示为：α（C0）→α（C1）＋β。β为平衡相，可以是端际固溶体，也可以是中间相，反应产物为（α＋β）双相组织，将这种双相组织加热到固溶度线以上某一温度，（如T1）保温足够时间，将获得均匀的单相固溶体α相，这种处理称为固溶处理。 图1固溶处理与时效处理的工艺过程示意图 若将经过固溶处理的C0成分合金急冷，抑制α相分解，则在室温下获得亚稳的过饱和α相固溶体。这种过饱和固溶体在室温或在较高温度下等温保持时，亦将发生脱溶，但脱溶往往不是状态图中的平衡相，而是亚稳相或溶质原子聚焦区。这种脱溶可显著提高合金的强度和硬度，称为沉淀强化或时效强化，是强化合金材料的重要途径之一。 固溶加时效是提高合金强度的一种重要途径，它不同于钢材的强化，钢在淬火后可立即获得很高的硬度和强度。铝合金淬火后，硬度和强度并不立即升高，但塑性较高，但把这种淬火后的铝合金放置一些时间（4～6天）后，强度和硬度显著提高，而塑性明显降低。人们把淬火后的铝合金性能随时间而发生显著提高的现象称为时效。时效可以在室温发生，也可以在高于室温的某一温度范围（100～200℃）内发生。前者称自然时效，后者称人工时效。 本实验采用Al—Si－Cu－Mg－Mn进行温时效，在不同的温度下等温，然后测定合金的硬度，绘制时效硬化曲线。 Al—Si－Cu－Mg－Mn系合金经熔炼，金属模铸造，固溶时效处理后，合金强度为460～500MPa，同时还具有良好的流动性和优良的铸造性能。本合金基本成分为9.5％Si、4%Cu、0.5%Mg、0.5％Mn，由于这种合金不像Al－Cu及Al—Zn－Cu高强度铸造铝合金那样受到热裂
变形铝合金时效热处理相关知识汇总
变形铝合金时效热处理相关知识汇总（1）时效 aging 经固溶处理或冷变形后的合金，在室温或高于室温下，组织和性能随时间延续而变化，硬度、强度增高，塑性、韧性降低的现象。在室温下发生时效称自然时效。高于室温发生时效称人工时效。时效现象除铝铜合金外，在钢、铜合金，铁基、镍基、钴基高温合金中普遍存在，是提高合金强度的重要方法。低碳钢冷变形后在常温长时放置即出现屈服强度提高。硬铝合金经高温(520℃)淬火后在100～200℃时效，可获得最佳的强化效果。马氏体时效钢，沉淀硬化不锈钢，铁基、镍基、钴基高温合金均可在固溶处理后选择不同温度时效处理，可以从中获得最佳的组织和性能。 （2）时效处理 aging treatment 过饱和固溶体合金在室温或加热至一定温度保温，使溶质组元富集或析出第二相的热处理工艺。常温下时效称自然时效。高于室温加热时效称人工时效。时效析出第二相获得强化的现象称时效强化。低于或高于强化峰值温度的时效分别称为亚时效与过时效处理。形变后时效称形变时效或直接时效。在应力下时效称应力时效。强化效果取决于析出第二相的类型、数量、尺寸、形态、稳定性等因素。广泛用于铝合金、钛合金、高温合金、沉淀硬化钢、马氏体时效钢等。铝合金时效硬化峰值出现在溶质组元的富集G-P区(Ⅱ)末期。时效处理是强化合金的有效方法，可显著提高合金的强度和硬度，调整时效温度、时间可使合金的组织、性能满足使用要求，获得高的屈服强度、蠕变强度、疲劳性能等。含铜4%的铝合金经自然时效后强度为400MPa，比退火状态强度大一倍。时效硬化合金使用时，使用温度不应超过其时效温度。
（3）时效硬化 age hardening 经固溶处理的过饱和固溶体在室温或室温以上时效处理，硬度或强度显著增加的现象。原因是过饱和固溶体在时效过程中发生沉淀、偏聚、有序化等反应的产物，增加了位错运动的阻力形成的。位错与析出产物交互作用下硬化机制有位错剪切析出相粒子，基体与粒子间相界面积增加，使外力转变为界面能; 析出相与基体的层错能差异; 基体与析出粒子的切变模量不同。另外，析出相与基体共格应变场交互作用;参数不匹配;有序共格沉淀硬化作用;位错运动产生反相畴界，使位错不能通过析出相而弯曲绕过形成位错环也可产生硬化。控制时效温度、时间等条件可使合金获得不同的组织结构和强化效果。 （4）自然时效 natural aging 过饱和固溶体(主要是某些铝合金) 在室温(10～40℃)停放一段时间的过程称为自然时效。在室温下停放时，强度随时间的延续缓慢上升，达到一定数值后趋于稳定; 与此同时，合金的塑性逐渐减小。在硬度及强度明显增大前的一段时间内，塑性也较高，可进行成型加工及矫正等工序，然后再自然时效一段时间，待硬度(强度) 达稳定值后即可投入安装使用。对明显硬化前的时间间隔较短的合金，还可采用冷冻方法延迟时效过程，以便进行加工及矫正。自然时效倾向较小的合金则需采用人工时效进行强化。 （5）人工时效 Artificial ageing 将经过固溶处理的合金加热到低于溶解度曲线的某一温度保温一段时间，使第二相在该温度下发生脱溶，合金的强度和硬度升高。人工时效所需时间较短，但强化效果较差。在工业上比自然时效应用更加广泛。
5铜合金固溶时效处理工艺规范-悉云飞
铜合金固溶时效处理工艺规范 总体说明： 本技术规范规定了铝青铜合金、硅青铜合金及铜镍硅合金固溶时效强化处理的方式、工艺、设备及验收检验规则。 一、适用范围 本技术规范适用于电气化铁路接触网零件用铝青铜合金、硅青铜合金、铜镍硅合金零件的热处理强化。 二、设备及要求 2.1 淬火加热炉可选用带风扇搅动炉气的箱式电阻炉、井式电阻炉或网带式炉或流态炉。炉温控温精度为±3℃，炉温均匀度应在±5℃范围内。 2.2 回火加热炉可选用带风扇搅动炉气的箱式电阻炉、井式电阻炉。电温控温精度为±2℃，炉温均匀度应在±5℃范围内。 2.3 淬火槽应满足零件淬火冷却时的需要，淬火液的温度不应超过5~40℃范围。淬火槽应具有淬火液强制循环功能或具有搅动功能，保证淬火液温度均匀。 三、工艺参数 3.1固溶淬火：
铜合金加热温度、保温时间、冷却方式按下表1选择： 表1 固溶淬火工艺参数 合金种类 加热温度℃ 保温时间 冷却方式 QAl9－2 790~810 水冷至室温QAl9－4 840~860 水冷至室温QSi1－3 790~810 水冷至室温CuNi2Si 850~870 按每25mm厚度1h计算 水冷至室温 注：选择加热温度时应考虑所采用的加热设备和装炉方式、装炉量。 3.2 时效： 铜合金加热温度、保温时间、冷却方式按下表2选择： 表2 时效处理工艺参数 合金种类 加热温度℃ 保温时间h 冷却方式 QAl9－2 390~410 2~3 空冷至室温 QAl9－4 340~360 2~3 空冷至室温 QSi1－3 410~475 1~3 空冷至室温 CuNi2Si 420~470 1~3 空冷至室温 四、 工艺要求 4.1 铜合金零件固溶处理加热要求热炉装料，随炉升温。
固溶处理和时效处理
固溶处理和时效处理 1、固溶处理 所谓固溶处理，是指将合金加热到高温奥氏体区保温，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。 固溶处理的主要目的是改善钢或合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等。适用 多种特殊钢，高温合金，特殊性能合金，有色金属。 尤其适用：1.热处理后须要再加工的零件。 2.消除成形工序间的冷作硬化。 3.焊接后工件。 原理 序言 固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体，便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相，同时消除由于冷热加工产生的应力，使合金发生再结晶。其次，固溶处理是为了获得适宜的晶粒度，以保证合金高温抗蠕变性能。固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间，主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择，以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。对于长期高温使用的合金，要求有较好的高温持久和蠕变性能，应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度；对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性和疲劳强度的合金，可采用较低的固溶温度，保证较小的晶粒度。高温固溶处理时，各种析出相都逐步溶解，同时晶粒长大；低温固溶处
理时，不仅有主要强化相的溶解，而且可能有某些相的析出。对于过饱和度低的合金，通常选择较快的冷却速度；对于过饱和度高的合金，通常为空气中冷却。 不锈钢固溶热处理 碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内时，会有高铬碳化物析出，当铬含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铬，会产生晶间腐蚀，严重时能变成粉末。所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。 固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达到过饱和状态。这种热处理方法为固溶热处理。 固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火，但此时的‘淬火’与普通钢的淬火是不同的，前者是软化处理，后者是淬硬。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样，但没到1100℃。 淬火 钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms 以下进行马氏体转变的热处理工艺。 通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。 淬火的目的是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变，得到马氏体或贝氏体组织，然后配合以不同温度的回火，以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨
热处理之时效处理
时效处理科技名词定义 中文名称：时效处理英文名称：ageing treatment 定义：合金工件经固溶热处理后在室温或稍高于室温保温，以达到沉淀硬化目的。所属学科：机械工程（一级学科）；机械工程(2)_热处理（二级学科）；整体热处理（三级学科） 本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布 百科名片 时效处理炉指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。 目录[隐藏] 简介 发展简史 生产工艺 aging 为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较短时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。在机械生产中，为了稳定铸件尺寸，常将铸件在室温下长期放置，然后才进行切削加工。这种措施也被称为时效。但这种时效不属于金属热处理工艺。 [编辑本段]发展简史 20世纪初叶，德国工程师A.维尔姆研究硬铝时发现，这种合金淬火后硬度不高，但在室温下放置一段时间后，硬度便显著上升，这种现象后来被称为沉淀硬化。这一发现在工程界引起了极大兴趣。随后人们相继发现了一些可以采用时效处理进行强化的铝合金、铜合金和铁基合金，开创了一条与一般钢铁淬火强化有本质差异的新的强化途径——时效强化。绝大多数进行时效强化的合金，原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成。固溶体的溶解度随温度的上升而增大。在时效处理前进行淬火，就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体，随后在快速冷却中溶解度虽然下降，但过剩的溶质来不及从固溶体中分析出来，而形成过饱和固溶体。为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理。经过长期反复研究证实，时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物，也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集)，形成一些体积很小的溶质原子富集区。在时效处理前进行固溶处理时，加热温度必须严格控制，以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中，同时又不致使合金发生熔化。许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右。进行人工时效处理，必须严格控制加热温度和保温时间，才能得到比较理想的强化效果。生产中有时采用分段时效，即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间，然后在更高的温度下再保温一段时间。这样作有时会得到较好的效果。马氏体时效钢淬火时会发生组织转变，形成马氏体。马氏体就是一
时效处理
时效处理 1、时效处理的概念 为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。 时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持，其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理，若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。 时效处理可分为自然时效和人工时效两种。自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底。 金属结构件在铸造、焊接、锻压和机械切削加工过程中，由于热胀冷缩和机械力造成的变形，在工件内部产生残余应力，致使工件处于不稳定状态，降低工件的尺寸稳定性和机械物理性能，使工件在成品后使用过程中因残余应力的释放而产生变形和失效。为消除残余应力，传统的工艺方法是采用自然时效和热时效。 自然时效是将工件长时间露天放置（一般长达六个月至一年左右），利用环境温度的不断变化和时间效应使残余应力释放。 热时效（TSR）工艺是目前广泛采用的传统机械加工方法，其原理是用炉窑将金属结构件加热到一定温度，保温后控制降温，达到消除残余应力的目的，可以保证加工精度和防止裂纹产生。 振动时效（VSR）工艺是一种可完全取代TSR和NSR的工艺，其原理是用振动消除残余应力，可达到TSR工艺的同样效果，并在许多性能指标上超过TSR。 将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将铸件加热到550～650℃进行去应力退火，它比自然时效节省时间，残余应力去除较为彻底。 超声波时效法用于对机械零件焊接修复部位进行消除残余应力和强化处理。因此，超声波时效法在机械制造业和维护过程中具有广阔的应用前景。超声波时效方法的特点：1.是目前最彻底消除残余应力的时效方法（各种时效方法消除残余应力的情况如下：振动时效230-55%、热时效40-80%、热时效40-80%、超声
304固溶热处理
18-8奥氏体不锈钢热处理工艺--- 由于含有较高的镍且在室温下呈奥氏体单相组织，所以它与Cr13不锈钢相北具有高的耐蚀性，在低温、室温及高温下均有较高的塑归和韧性，以及较好的冷作成型和焊接性。但室温下的强度较低，晶间腐蚀及应力腐蚀倾向较大，切削加工性较差。 奥氏体在加热时无相变,因此不能通过热处理强化。只能以提高钢的耐腐蚀性能进行热处理： 1)固溶处理；其目的是使碳化物充分溶解并在常温下保留在奥氏体中，从而在常温下获单相奥氏体组织，使钢具有最高的耐腐蚀性能。 固溶处理的加热温度一般均较高，在1050-1100C之间，并按含碳量的高低作适当调整。由于18-8不锈钢导热性很差，不仅要通过预热后再进行淬火加热,而且在固溶处理(淬火加热)时的保温时间要长。固溶处理时，要特别注意防止增碳。因为增碳将会增加18-8钢的晶间腐蚀倾向。冷却介质,一般采用清水。固溶处理后的组织一般是单相奥氏体,但对含有钛、铌、钼的不锈钢，尤其当是铸件时,还含有少量的铁素体。固溶处理后的硬度一般在135HBS左右。 2)除应力退火；为了消除冷加工后的残余应力，处理在较低的温度下进行。一般加热至250-425C，经常采用的是300-350C。对于不含钛或铌的钢不应超过450C，以免析出碳化铬而引起晶间腐蚀。 为了消除焊接后的残余应力,消除钢对应力腐蚀的敏感性,处理一般在较高的温度下进行。加热温度一般不低于850C。冷却方式，对于含有钛或铌的钢可直接在空气中冷却；对于不含有钛或铌的钢应水冷至500C以后再在空气中冷却。 3)稳定化处理；为了防止钛和铌的奥氏体不锈钢在焊接或固溶处理时，由于TiC和NbC减少而引起耐晶间腐蚀性能降低,需将这种不锈钢加热到一定温度后(该温度使铬的碳化物完圣溶于奥氏体，而TiC和NbC只部分溶解)再缓冷。在冷却过程中,使钢中的碳充分地与钛和铌化合,析出稳定的TiC和NbC，而不析出铬的碳化物，从而消除18-8奥氏体不锈钢的晶间腐蚀倾向,这种处理过程称之为稳定化处理。 18-8不锈钢稳定化退火,一般是加热到850-880C，保温2-6h，随后进行空冷或炉冷。 304，简单的18－8型不锈钢，牌号1Cr18Ni9。 加热介质：空气 加热温度：1100-1150度 升温速度：200－300度/小时 加热系数：1.5－3分钟/毫米 冷却介质：清水 注意事项：1.防止增碳。工件及夹具入炉前清洗油污，注意炉内清洁。2.防止晶间腐蚀。不要用盐浴炉加热。3.稳定化处理。此钢没有加入防止晶间腐蚀的钛和铌，不需要稳定化处理。 经固溶处理的奥氏体型不锈钢的力学性能
金属时效处理
金属热处理:时效处理 将淬火后的金属工件置于室温或较高温度下保持适当时间﹐以提高金属强度的金属热处理工艺。室温下进行的时效处理是自然时效﹔较高温度下进行的时效处理是人工时效。在机械生产中﹐为了稳定铸件尺寸﹐常将铸件在室温下长期放置﹐然后才进行切削加工。这种措施也被称为时效。但这种时效不属于金属热处理工艺。 20世纪初叶﹐德国工程师A.维尔姆研究硬铝时发现﹐这种合金淬火后硬度不高﹐但在室温下放置一段时间后﹐硬度便显著上昇﹐这种现象后来被称为沉淀硬化。这一发现在工程界引起了极大兴趣。随后人们相继发现了一些可以采用时效处理进行强化的铝合金﹑铜合金和铁基合金﹐开创了一条与一般钢铁淬火强化有本质差异的新的强化途径──时效强化。 绝大多数进行时效强化的合金﹐原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成。固溶体的溶解度随温度的上昇而增大。在时效处理前进行淬火﹐就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体﹐随后在快速冷却中溶解度虽然下降﹐但过剩的溶质来不及从固溶体中分析出来﹐而形成过饱和固溶体。为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理。 经过长期反复研究证实﹐时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物﹐也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集)﹐形成一些体积很小的溶质原子富集区。 在时效处理前进行固溶处理时﹐加热温度必须严格控制﹐以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中﹐同时又不致使合金发生熔化。许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右。进行人工时效处理﹐必须严格控制加热温度和保温时间﹐才能得到比较理想的强化效果。生产中有时采用分段时效﹐即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间﹐然后在更高的温度下再保温一段时间。这样作有时会得到较好的效果。 马氏体时效钢淬火时会发生组织转变﹐形成马氏体。马氏体就是一种过饱和固溶体。这种钢也可采用时效处理进行强化。 低碳钢冷态塑性变形后在室温下长期放置﹐强度提高﹐塑性降低﹐这种现象称为机械时效。
铝合金固熔时效处理工艺规程
总体说明： 本技术规范规定了变形铝合金、铸造铝合金固溶时效强化处理的方式、工艺、设备及验收检验规则。 1 适用范围 本技术规范适用于电气化铁路接触网零件用变形铝合金、铸造铝合金零件的热处理强化。 2 设备及要求 2.1 加热炉可选用箱式气流循环炉或带风扇搅动炉气的井式电阻炉。炉气加热元件应屏蔽，其热量不能直射工件。炉温控温精度为±3℃，炉温均匀度应在±5℃范围内。 2.2 加热炉测温热电偶最少设置三根，分别在最低温处、最高温处和工件附近。连续生产时，每月应按GB/T9455-1988和JB/T6049-1992规定的方法测量炉温均匀度。 2.3 淬火槽应满足零件淬火冷却时的需要，淬火液的温度不应超过5~40℃范围。淬火槽应具有淬火液强制循环功能或具有搅动功能，保证淬火液温度均匀。 3 工艺参数 3.1 固溶淬火： 铝合金加热温度、保温时间、冷却方式按下表1选择： 注：选择加热温度时应考虑所采用的加热设备和装炉方式、装炉量。 3.2 时效： 铝合金加热温度、保温时间、冷却方式按下表2选择： 4 工艺要求 4.1 铝合金零件固溶处理加热要求热炉装料，随炉升温（不大于100℃/h）。
4.2 采用井式电阻炉加热时，零件应装在专用的装料筐内，零件之间应保持一定的间距，以保证空气的流动。对采用箱式气流循环炉加热时，零件之间距离应保持50mm。 4.3 零件应有序的排放，防止因放置不当造成零件的变形或对螺纹、牙型造成损伤。 4.4 淬火时零件从加热炉到淬火槽时间间隔应不超过15S，淬火液应保持强制循环流动，以保证零件能快速、均匀的冷却。零件在淬火液中停留时间最少不得小于2min。 4.5 淬火过程中不允许零件露出淬火液面。 4.6 固溶淬火后应立即进行时效处理，最长停留时间间隔不允许超过2h。 5 检验与验收 5.1 经固溶强化处理后的零件表面不允许出现裂纹、严重变形、过热、过烧。 5.2 每炉热处理必须要有不少于3根试棒（与配件同一批次的原材料），热处理完毕后对试棒做力学性能检测，待试验判定合格后，方可向下道序交接。 5.3 必要时抽3件配件做金相分析。
304不锈钢的固溶热处理工艺
304不锈钢的固溶处理热处理工艺 摘要 研究了不同热处理工艺对304奥氏体不锈钢组织和性能的影响。304奥氏体不锈钢试块进行1050℃保温30min固溶处理，分别在水中和在空气中冷却。结果发现得出组织均为单相奥氏体，水中冷却不锈钢硬度更高，说明水冷后获得更大的内应力。原材料进行650℃保温60min敏化处理和800℃保温60min敏化处理，对比得出在800℃保温60min时更容易发生晶间腐蚀。因此，304不锈钢热处理时应避免在敏化温度区间内较高温度停留较长的时间。 奥氏体不锈钢是指在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、含Ni8%—10%、C约0．1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性、酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0．03%或含Ti、N，就可显著提高其耐晶间腐蚀性能。由于奥氏体不锈钢具有全面的和良好的综合性能，在各行各业中获得了广泛的应用［1—5］。 304奥氏体不锈钢作为一种用途广泛的钢，具有良好的腐蚀性、耐热性、低温强度和机械性能；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象，无磁性。用于家庭用品（餐具、橱柜、锅炉、热水器），汽车配件，医疗器具，建材，化学，食品工业，船舶部件。根据不同的要求，其常用的热处理工艺主要有：固溶处理、稳定化处理和去应力处理等［6，7］，由其应用的广泛性，其热处理工艺的研究对生产有很好的指导意义。1实验方法实验原材料为304奥氏体不锈钢（国内牌号为0Cr18Ni9）化学成分为碳≤0．08%，硅≤1．00%，锰≤2．00%，磷≤0．045%，硫0．03%，镍8．0%—10．5%，铬18%—20%。原材料通过热轧而成，切割成直径20mm，高20mm的圆柱体试样。对试样分别在1050℃，保温30min空冷和水冷进行固溶处理，在650℃并保温1h段后空冷和800℃并保温1h空冷至室温，进行敏化处理。对原材料和热处理试样采用洛氏硬度计和金相显微镜进行硬度和金相组织分析。 2实验结果与讨论 2．1原材料夹杂物的测定结果 按照国标《GB/T10561—2005钢中非金属夹杂物含量的测定》实验方法，对原材料非金属夹杂物如图1所示，在100倍下与标准图对比，可以得出原材料含有两类夹杂物。沿轧制方向排成一列为氧化铝类（B类），从粒度粗细和长度可以判断是细系，1．5级。形态比小，成黑色无规则分布的颗粒为球状氧化物类（D类），从粒度和数量可以判断是细系，1．5级。所以测定结果为细系B1．5，细系D1．5。因此，夹杂物等级符合国家标准。 2．2原材料的金相组织及力学性能分析 原材料金相组织如图2所示。浸蚀方法为高氯化铁5g，盐酸10mL，酒精500mL混合液，浸蚀10min。奥氏体晶粒均匀细小，根据《GB/T6394—2002金属平均晶粒度测定法》，晶粒度可评定为5．5级。另外，晶粒中伴有孪晶，黑点为非金属夹杂物。从金相图片可看出此原材料已经经过固溶处理。原材料各种硬度测量如表1所示，硬度分布比较均匀，平均值为HB187左右。 表1原材料各种硬度测量值表
固熔处理、时效处理工艺概述
一、固熔处理、时效处理工艺概述 1、热处理制度及性能 变形铝合金经固溶处理(俗称淬火)和时效(用于2XXX系合金、4XXX系合金、6XXX系合金、7XXX系合金等)后，其提高了强度、增加了硬度，特别如合金2014、2024、6061、7075等，其热处理强化效果非常显著，且常用的热处理方式有： T 3 固溶体处理后，冷加工并自然时效 T 4 固溶体处理后，直接自然时效 T 6 固溶处理后人工时效 T 7 固溶处理后人工时效至过时效状态 T 8 固溶体处理后，冷加工并人工时效 T 9 固溶体处理后人工时效并冷加工 TX 51 固溶体处理后用拉伸的方法消除内部应力，如T651 TX 52 固溶体处理后用压缩的方法消除内部应力 目前国内外市场供应的几种典型铝合金固溶处理后其性能及主要用途有： A2024-T6, ,T351；A2014-T6，T651，主要用于飞机结构(蒙皮,骨架,肋梁,隔框等),铆钉,导弹,构件,上学车轮毂,螺旋桨元件及其他各种结构件, 强度高，有一定的耐热性，可用作150℃以下的工作零件，工作温度高于125°C时，2024合金的强度比7075合金的还高。这类合金热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格，抗蚀性较差，焊接时易产生裂纹。其主要性能指标为： 硬度HB 120，密度 2.85，抗拉强度 470，疲劳强度 325，延伸率10 A6061-T6, T651具有中等强度，其强度不能与2XXX系或7XXX系相比，但镁、硅合金特性多，具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车，塔式建筑，船舶，电车，铁道车辆，家具，航天、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等。其主要性能指标为： 硬度 95 ，密度 2.750，抗拉强度 310，屈服强度 276，延伸率12 A7075- T6, T651强度很强，具有良好的机械性能及阳极反应，有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向，固溶处理后塑性好，热处理强化效果好，在150℃以下有良好的强度。代表用途有航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具，特别用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构体。性能： 硬度 150 ，密度 2.850，抗拉强度 572，屈服强度 503，延伸率11 2、典型合金淬火工艺制度及对设备性能要求 A2024-T6, ,T351；A2014-T6，T651目前主要用于军品，其淬火工艺制度略 对于A6061、A7075，常用的淬火工艺制度一般为： A6061薄板淬火温度505-515℃，厚板淬火温度515-550℃；加热保温时间（以50mm厚板为例），加热40Min、保温60Min；料温均匀性≤±3℃；淬火转移时间≤15秒；淬火水温30-40℃ 7075薄板和厚板淬火温度460-475℃；加热保温时间（以50mm厚板为例），加热40Min、保温50Min；料温均匀性≤±3℃；淬火转移时间≤15秒；淬火水温30-40 根据以上工艺特点，要保证淬火后合金性能，淬火炉要保证以下几点关键要素： （1）温度均匀性（温差）：温差越小，淬火后制品质量越好 我公司目前所制造的淬火炉，其温度均匀性指标能保证为： 空炉炉气温度均匀性：≤±2℃ 同块铝料温度均匀性：±1℃ 同时加热的不同铝料间温差：±2℃ （2）升温速度及升温同步性：升温速度越快、同步性越高，淬火质量越好 我公司淬火炉，炉膛内循环风速达到40米/秒以上，提高了铝材导热λ系数，使得铝材吸热速度极大加快，并用多区连锁的CYC周波控制方式，温度同步性高，提高了强化元素固溶的一致性。 （3）淬火转移时间：越短越好 我公司淬火炉采用液压倍速升降机构，并用对开式液压启闭装置，垂直惯性开门机构，使得开门周
固溶热处理
固溶热处理 - 正文 将合金加热到适当温度，保持足够长的时间，使一种或几种相(一般为金属间化合物)溶入固溶体中，然后快速冷却到室温的金属热处理操作，简称固溶处理。经过固溶热处理的合金，其组织可以是过饱和固溶体或通常只存在于高温的一种固溶体相，因此在热力学上处于亚稳态，在适当的温度或应力条件下会发生脱溶或其他转变。 有些书刊中，常常把固溶热处理看作是含义更广泛的“淬火”的一种形式，这是因为固溶热处理工艺采取快速冷却的操作。在一般情况下，固溶热处理是一种预先热处理，它的作用是为合金随后的热处理准备最佳条件。因此，不同合金的固溶热处理，尽管在操作上基本相同，但是其目的却可以有很大的差异。下面用三个典型实例对此加以说明。 ①铝铜二元系中，铜在铝中的固溶度随温度有显著的变化（图1），548℃时为5.65％，而在250℃时则仅为0.1～0.2％。含4％铜的铝铜二元合金在退火状态下的组织为铝基α固溶体和比较粗大的θ(CuAl2)相颗粒，此合金经过固溶处理,即加热到α单相区内，保持足够长的时间，使θ相溶解，得到基本上是均匀的固溶体，然后快冷，可以在室温得到过饱和的α固溶体。经过在室温放置一段时间后，由于过饱和固溶体脱溶分解，合金的硬度和强度明显提高，这一过程又称自然时效。许多能够产生沉淀硬化的工业铝合金（如 Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg-Cu等合金系的合金），其最终热处理都要先进行固溶处理，然后根据合金的特性及使用要求，再进行自然时效、人工时效或更复杂的处理（如分级时效等）。 ②含 1.2％碳、13％锰的Mn13高锰钢（即Hadfield钢）经过固溶处理，即加热到1050～1100℃，保持足够长的时间,使碳化物M3C溶入奥氏体（图2）,然后淬入水中,可以在室温得到单相奥氏体组织,其硬度值很低（约为HB200），但是具有很高的加工硬化能力以及优良的耐磨性和韧性。应用这种钢制造的铁路道岔，其磨损面经使用过程中的加工硬化，硬度值可增加到HB495～535。 ③含0.07％碳、17％铬、7％镍、1.15％铝的17-7PH沉淀硬化不锈钢，经过固溶处理,即加热到1065℃,保持数分钟，然后在空气中冷却，可以在室温得到单相奥氏体组织，具有良好的塑性和成形性。随后进行调整处理及深冷处理，即加热到955℃，保持10分钟,在空气中冷却到室温，再冷却到-73℃，保持8小时，使奥氏体转变为马氏体，最后在510℃进行时效处理1小时，使金属间化合物NiAl析出,产生沉淀硬化。与固溶处理后相比,屈服强度由275兆帕（1兆帕≈10.2千克力/厘米2）提高到1520兆帕，抗拉强度由900兆帕提高到1620兆帕,伸长率由35％降低到6％（见金属的强化）。
无缝钢管固溶热处理
XXXXXX有限公司作业指导书 文件编号BJQMS03-7.5.2-01版本/状态B/0 文件名称固溶处理作业指导书页码1/2 1.适用范围 本文件适用于本厂钢管固溶热处理操作过程的管理和控制 2 内容 2.1 按工艺要求验收上道工序的来料，根据生产工艺卡核对钢种、炉号、规格、支数，以及质量等情况。 2.2 固溶处理的钢管其内外表面必须干净，无残酸、残碱、残油和脏物，否则应重新清理去油方可进行固溶。 2.3 逐个检查燃油烧嘴有无堵塞，管道阀门开启是否灵活，风机、油泵、水泵工作是否正常，压力表、温度表等控制仪器显示是否正常，并逐个加以确认。 2.4 用手扳动炉底输送辊道后，空车试车3 分钟，检查炉底输送辊道的无级调速是否正常。 2.5 先开l～2个烧嘴预热炉体，同时启动炉内辊道。当炉子温度达到900 摄氏度以上时，送入钢管，增开烧嘴，调节炉内辊道运行速度，保证钢管的固溶温度符合2.7表固溶处理制度。 2.6 钢管出炉后分清炉号，认真填写好工艺流转卡。 2.7 固溶制度 序号钢种固溶保温时间成品温度冷却方式 1 1Cr19Ni9 1min/mm 1040 一1150 ℃及时水冷 2 OCr18Ni9 1 min/mm 1040 一1150 ℃及时水冷 3 1Cr18Ni9Ti 1.5 min/mm 1040 一1100 ℃及时水冷 4 OCr18Ni1OTi 1. 5 min/mm 1040 一1150 ℃及时水冷 5 OCr18Ni12Mo2Ti 1.5 min/mm 1040 一1100 ℃及时水冷 6 1Cr18Ni12Mo2Ti 1.5 min/mm 1040 一1150 ℃及时水冷 7 00Cr19Ni10 1.5 min/mm 1040 一1150 ℃及时水冷 8 OCr17Ni12Mo2 1.5 min/mm 1040 一1150 ℃及时水冷 9 00Cr17Ni14M02 1.5 min/mm 1040 一1150 ℃及时水冷 10 OCr22Ni15Mo3N 1.5 min/mm 1040 一1100 ℃及时水冷
固溶处理和时效处理
固溶处理与时效处理 1、固溶处理 所谓固溶处理,就是指将合金加热到高温奥氏体区保温,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱与固溶体的热处理工艺。 固溶处理的主要目的就是改善钢或合金的塑性与韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。适用 多种特殊钢,高温合金,特殊性能合金,有色金属。 尤其适用:1、热处理后须要再加工的零件。 2、消除成形工序间的冷作硬化。 3、焊接后工件。 原理 序言 固溶处理就是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱与固溶体,便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物与γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金发生再结晶。其次,固溶处理就是为了获得适宜的晶粒度,以保证合金高温抗蠕变性能。固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间,主要根据各个合金中相析出与溶解规律及使用要求来选择,以保证主要强化相必要的析出条件与一定的晶粒度。对于长期高温使用的合金,要求有较好的高温持久与蠕变性能,应选择较高的固溶温度以获得较大的晶粒度;对于中温使用并要求较好的室温硬度、屈服强度、拉伸强度、冲击韧性与疲劳强度的合金,可采用较低的固溶温度,保证较小的晶粒度。高温固溶处理时,各种析出相都逐步溶解,同时晶粒长大;低温固溶处理时,不仅有主要强化相的溶解,而且可能有某些相的析出。对于过饱与度低的合金,通常选择较快的冷却速度;对于过饱与度高的合金,通常为空气中冷却。 不锈钢固溶热处理 碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内时,会有高铬碳化物析出,当铬含量降至耐腐蚀性界限之下,此时存在晶界贫铬,会产生晶间腐蚀,严重时能变成粉末。所以有晶间腐蚀倾向的奥氏体不锈钢应进行固溶热处理或稳定化处理。 固溶热处理:将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右,使碳化物相全部或基本溶解,碳固溶于奥氏体中,然后快速冷却至室温,使碳达到过饱与状态。这种热处理方法为固溶热处理。 固溶热处理中的快速冷却似乎象普通钢的淬火,但此时的‘淬火’与普通钢的淬火就是不同的,前者就是软化处理,后者就是淬硬。后者为获得不同的硬度所采取的加热温度也不一样,但没到1100℃。 淬火 钢的淬火就是将钢加热到临界温度Ac3或Ac1以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms 以下进行马氏体转变的热处理工艺。 通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。 淬火的目的就是使过冷奥氏体进行马氏体或贝氏体转变,得到马氏体或贝氏体组织,然后配合以不同温度的回火,以大幅提高钢的强度、硬度、耐磨
铝合金固溶处理及配套设备
铝合金固溶处理及配套设备 作者：曹瑞金来源于：陕西金瑞工业炉有限责任公司 一、固熔处理、时效处理工艺概述 1、热处理制度及性能 变形铝合金经固溶处理(俗称淬火)和时效(用于2XXX系合金、4XXX系合金、6XXX系合金、7XXX系合金等)后，其提高了强度、增加了硬度，特别如合金2014、2024、6061、7075等，其热处理强化效果非常显著，且常用的热处理方式有： T 3 固溶体处理后，冷加工并自然时效 T 4 固溶体处理后，直接自然时效 T 6 固溶处理后人工时效 T 7 固溶处理后人工时效至过时效状态 T 8 固溶体处理后，冷加工并人工时效 T 9 固溶体处理后人工时效并冷加工 TX 51 固溶体处理后用拉伸的方法消除内部应力，如T651 TX 52 固溶体处理后用压缩的方法消除内部应力 目前国内外市场供应的几种典型铝合金固溶处理后其性能及主要用途有：A2024-T6, ,T351；A2014-T6，T651，主要用于飞机结构(蒙皮,骨架,肋梁,隔框等),铆钉,导弹,构件,上学车轮毂,螺旋桨元件及其他各种结构件, 强度高，有一定的耐热性，可用作150℃以下的工作零件，工作温度高于125°C时，2024合金的强度比7075合金的还高。这类合金热处理强化效果显著，但热处理工艺要求严格，抗蚀性较差，焊接时易产生裂纹。其主要性能指标为： 硬度HB 120，密度 2.85，抗拉强度 470，疲劳强度 325，延伸率10 A6061-T6, T651具有中等强度，其强度不能与2XXX系或7XXX系相比，但镁、硅合金特性多，具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件，如制造卡车，塔式建筑，船舶，电车，铁道车辆，家具，航天、电器固定装置、通讯领域，也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等。其主要性能指标为： 硬度 95 ，密度 2.750，抗拉强度 310，屈服强度 276，延伸率12 A7075- T6, T651强度很强，具有良好的机械性能及阳极反应，有特别好的低温强度，焊接性能差，有应力腐蚀开裂倾向，固溶处理后塑性好，热处理强化效果好，在150℃以下有良好的强度。代表用途有航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具，特别用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构体。性能： 硬度 150 ，密度 2.850，抗拉强度 572，屈服强度 503，延伸率11 2、典型合金淬火工艺制度及对设备性能要求 A2024-T6, ,T351；A2014-T6，T651目前主要用于军品，其淬火工艺制度
固溶热处理、稳定化处理、敏化处理
敏化处理:是把不易反应的物质用某种试剂浸泡,然后就容易发生反应了的过程. 一般用易与后面的所用试剂发生反应的试剂. 机理是:浸泡,发生氧化还原反应. 注意是:不要引入杂质. 关键点是:温度,浓度,酸度. 钢中的碳(通常含0.08％)与铬结合，在热处理过程中或在焊接过程中在晶界析出。形成的碳化物使晶界出现贫铬，并在晶界形成抗腐蚀薄膜同时发生局部的晶界腐蚀，降低了材料的耐应力腐蚀性。 固溶热处理、稳定化处理、敏化处理 （1）敏化处理：18-8钢系列的奥氏体不锈钢在450℃～850℃（此区间常称为敏化温度）短时间加热，使其具有晶间腐蚀倾向。这是因为碳在奥氏体不锈钢中的溶解度与温度有很大影响。奥氏体不锈钢在经400℃～850℃的温度范围内（敏化温度区域）时，会有高铬碳化物（C r23C6）析出，当铬含量降至耐腐蚀性界限之下，此时存在晶界贫铬，会产生晶间腐蚀，严重时材料能变成粉末。该方法一般只在不锈钢晶间腐蚀试验时采用。 （2）固溶热处理：将奥氏体不锈钢加热到1100℃左右，使碳化物相全部或基本溶解，碳固溶于奥氏体中，然后快速冷却至室温，使碳达
到过饱和状态（碳已经稳定了，没有能力和机会与铬形成高铬碳化物）。 （3）稳定化处理：为避免碳与铬形成高铬碳化物，在奥氏体钢中加入稳定化元素（如Ti和Nb），在加热到875℃以上温度时，能形成稳定的碳化物。这是因为Ti（或Nb）能优先与碳结合，形成TiC（或NbC），从而大大降低了奥氏体中固溶碳的浓度（含量），起到了牺牲Ti（或Nb）保护Cr的目的。含Ti（或Nb）的奥氏体不锈钢（如：1 Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni9Nb）经稳定化处理后比进行固溶热处理更具有良好的综合机械性能。