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鋼材硬化的原理
2025-01-23 09:41 陜西鋼結(jié)構(gòu) 華邦鋼結(jié)構(gòu)
一、熱處理硬化
將鋼材加熱到臨界溫度以上，使鋼的全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷，獲得馬氏體(或下貝氏體)組織，從而得到高硬度的馬氏體(或下貝氏體)組織。在淬火后進(jìn)行回火處理，根據(jù)不同的回火溫度和時(shí)間，可以得到不同的組織和性能。低溫回火可消除淬火內(nèi)應(yīng)力，提高韌性;中溫回火可使淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹜惺象w，獲得良好的綜合力學(xué)性能;高溫回火則使淬火馬氏體轉(zhuǎn)變?yōu)榛鼗鹚魇象w，獲得較好的綜合力學(xué)性能。
（鋼材硬化的原理）
二、冷加工硬化
金屬在冷態(tài)塑性變形中，晶體結(jié)構(gòu)中的晶界滑移和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)被激活，產(chǎn)生塑性變形，使金屬的指標(biāo)強(qiáng)化，如屈服點(diǎn)、硬度等提高，塑性指標(biāo)如伸長(zhǎng)率降低。其主要原因是金屬晶體在塑性變形過(guò)程中發(fā)生滑移和位錯(cuò)移動(dòng)，導(dǎo)致晶體局部應(yīng)變和應(yīng)力集中，從而使材料的硬度和強(qiáng)度增加。
三、時(shí)效硬化
經(jīng)冷加工后的鋼材，在常溫下放置一段時(shí)間后，由于過(guò)飽和固溶體脫溶、碳氮原子向缺陷處擴(kuò)散等原因，使鋼材的強(qiáng)度、硬度升高，塑性、韌性下降。將經(jīng)過(guò)冷加工的鋼材加熱至一定溫度并保持一段時(shí)間，加速時(shí)效過(guò)程，使鋼材的性能發(fā)生變化，以提高其硬度和強(qiáng)度。
四、烘烤硬化
利用鋼材在淬火后殘留的殘余奧氏體，在中等溫度下保持這種奧氏體的組織結(jié)構(gòu)，從而增強(qiáng)其硬度和韌性。此外，鋼中殘留的固溶碳和氮原子也會(huì)引起時(shí)效，在低溫烘烤處理下，促進(jìn)碳、氮原子間位錯(cuò)線的張力區(qū)擴(kuò)散，形成氣團(tuán)并釘扎住位錯(cuò)，增加進(jìn)一步開(kāi)動(dòng)位錯(cuò)的應(yīng)力，從而在宏觀上表現(xiàn)為鋼板強(qiáng)度的提高。
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