金屬材料可以通過(guò)熱處理強(qiáng)化,可以分為三種類型,鐵合金的淬火回火型,鋁合金的固溶時(shí)效型,鈦合金的固溶回火型。
鐵合金以Fe-C合金為基礎(chǔ),淬火時(shí),發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,F(xiàn)e基體由FCC結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)锽CC結(jié)構(gòu),C過(guò)度溶解造成Fe晶格很大的畸變,這使鐵合金的強(qiáng)度得到很大的上升,同時(shí)產(chǎn)生很大的殘余應(yīng)力,殘余應(yīng)力通過(guò)回火減少,淬火回火后強(qiáng)度和韌度取得合理搭配。
鋁合金的合金元素是置換固溶型的,而且鋁沒(méi)有同素異構(gòu)體,不能發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變,所以鋁的熱處理制度要簡(jiǎn)單很多,只有兩步,一步,高溫時(shí)將合金元素溶解到鋁基體,二步,低溫時(shí)效時(shí)重新析出,先溶解后析出,看似沒(méi)有什么變化,其實(shí)不然,重新析出的相尺寸小,而且彌散分布,這使得鋁合金強(qiáng)度上升。
鈦合金兼具鐵合金和鋁合金的特點(diǎn)。固態(tài)時(shí)鈦有兩種晶體結(jié)構(gòu),高溫時(shí)是BCC,低溫時(shí)是HCP,所以鈦合金可以發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變;此外,鈦合金的合金元素是置換固溶型的,在做熱處理先需要固溶,然后是選擇發(fā)生馬氏體相變的淬火或者析出彌散相的時(shí)效。三種類型中,復(fù)雜的是鈦合金的熱處理。熱處理歸根到底屬于固態(tài)相變,理解好固態(tài)相變才能做得好熱處理,而且利于材料的選擇。
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