有色金屬材料的固溶及時(shí)效處理

有色金屬?gòu)?qiáng)化方式：時(shí)效強(qiáng)化合金條件：★固溶強(qiáng)化★加工硬化★沉澱強(qiáng)化（時(shí)效強(qiáng)化）很強(qiáng)很弱

固溶體具有一定的溶解度，且溶解度隨溫度下降明顯降低。有色合金時(shí)效強(qiáng)化的三個(gè)步驟:固溶處理(500~548℃)

200MPa急冷(過(guò)飽和α′)~250MPa時(shí)效(190~200℃)~400MPa以Al—4%Cu為例時(shí)效方式：●

人工時(shí)效：150～250℃數(shù)h●

自然時(shí)效：高溫放置數(shù)天或數(shù)星期圖3-34

Al-4%Cu合金的時(shí)效處理與沉澱強(qiáng)化4.2改善材料成形加工組織與性能的熱處理工藝機(jī)械零件常用加工工藝路線：下料鍛造預(yù)先熱處理粗加工最終熱處理終加工成品退火、正火等淬火、回火等圖3-35碳鋼的退火及正火加熱溫度範(fàn)圍和工藝曲線

（a）加熱溫度範(fàn)圍；（b）工藝曲線熱處理：熱處理工藝曲線示意圖

材料在固態(tài)下通過(guò)加熱、保溫和冷卻，使其內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，以獲得預(yù)期的性能的工藝。熱處理工藝與C曲線示意圖一、預(yù)先熱處理目的與常用工藝目的：★改善鍛件、鑄件的不良的組織等；★獲得均勻理想的組織狀態(tài)；常用工藝：退火、正火、調(diào)質(zhì)。。為零件的後續(xù)加工服務(wù)為最終熱處理服務(wù)(1)退火加熱奧氏體化後緩冷，獲得平衡組織。

可按加熱溫度高低、冷卻方式及與臨界點(diǎn)關(guān)係(Ac3、Accm、Ac1)分類(lèi)?！镏饕渺陡纳撇牧系那邢骷庸ば阅?；工藝：目的：分類(lèi)：★對(duì)於一些受力不大、性能要求不高的機(jī)器零件，也可以做為最終熱處理。圖3-36

退火的分類(lèi)(2)正火工藝：完全奧化（Ac3或Accm+30～50℃+空冷）組織：鐵素體+索氏體（ωc=0.6％）性能：強(qiáng)度、硬度高於退火，塑性略下降或不降作用：①改善低碳鋼的切削加工性能；

②消除中碳鋼熱加工缺陷；

③消除過(guò)共析鋼的網(wǎng)狀碳化物；

④提高普通結(jié)構(gòu)件的機(jī)械性能。(3)調(diào)質(zhì)工藝：淬火+高溫回火（奧化—快冷—500～650℃回火）組織：回火索氏體性能：強(qiáng)韌性比正火狀態(tài)有顯著改善二、改善熱加工後的組織與性能（預(yù)先熱處理的應(yīng)用之一）(1)大型鑄、鍛件共性：成分不均勻（偏析）；組織不均勻；性能低且不均勻。工藝：高溫長(zhǎng)時(shí)均勻化處理（擴(kuò)散退火），

1050℃～1150℃，保溫10～15h後爐冷。特點(diǎn)：週期長(zhǎng)、耗能，燒損材料，晶粒粗大；用於合金鋼錠、坯。(2)改善一般熱加工件的不良組織共性：粗晶、帶狀組織、魏氏組織等。工藝：完全退火Ac3+20～50℃，亞共析鋼得等軸F+P。(3)過(guò)共析鋼鍛件消除Fe3C網(wǎng)共性(不良情況)：鍛後緩冷→細(xì)P+晶界Fe3C。工藝：正火(Accm+40～60℃)+空冷或風(fēng)冷。主要用於屬亞共析鋼的碳素結(jié)構(gòu)鋼和合金結(jié)構(gòu)鋼

(4)焊件的焊後處理共性：焊接應(yīng)力、冷裂紋及氫脆傾向。工藝：低溫退火(去應(yīng)力)；去氫退火(300～350℃)。(5)為最終熱處理準(zhǔn)備合適組織亞共析鋼：採(cǎi)用完全退火或正火。過(guò)共析鋼：採(cǎi)用球化退火。(6)表面強(qiáng)化零件的內(nèi)部強(qiáng)度保證

整體調(diào)質(zhì)或正火，使零件內(nèi)部基體與表面強(qiáng)化層之間強(qiáng)度、塑性和韌性的良好配合。三、改善材料的加工性能與消除加工應(yīng)力（預(yù)先熱處理應(yīng)用之二、之三）(1)改善冷塑性加工性能要求：材料塑性非常好、變形抗力低、性能均勻→組織均勻、球化組織。工藝：①球化退火：球化率≥90%，硬度↓↓。②中間退火（用於多道變形工序之間）：再結(jié)晶退火（T=T再+150～250℃）,消除加工硬化、恢復(fù)材料塑性。圖3-37

T12鋼球化退火後的顯微組織Wc＜0.25%正火(退火態(tài)太軟，正火得較多P，保證硬度範(fàn)圍)0.25%～0.40%正火（碳鋼）或退火（合金鋼）①鋼：(2)改善材料的機(jī)械（切削）加工性原則：在一定硬度範(fàn)圍內(nèi)(160～230HBS)並兼有合適組織時(shí)，切削加工性最佳。各類(lèi)材料合適工藝：0.40%～0.60%完全退火Wc＞0.60%球化退火（球狀珠光體）

表面白口，即粗大Fe3C→石墨化退火(850～950℃，2～5h)。②有色金屬