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昆明焊工培训,氩弧焊要多久能学会?

2022-06-07 云南久安职业技能培训学校 380

  合金的脱溶沉淀与时效

  在固溶度随温度降低而减小的合金系中,当合金元素含量超过一定限度后,漳火可获得过他和固溶体。过饱和固溶体大多数是亚稳定的,在室温放置或加热到一定温度下保持一定时间,将发生某种程度的分解,析出第二相或形成溶质原子聚集区以及亚稳定过渡相,这一过程称为脱溶或沉淀。脱溶过程使得溶质原子在固溶体点阵中的一定区域内析出、聚集并形成新相,将引起合金组织性能的变化,称为时效。一般情况下,在析出过程中,合金的硬度或强度会逐渐增高,这种现象称为时效硬化或时效强化,也可以称为沉淀硬化或沉淀强化。能够发生时效现象的合金称为时效型合金或简称时效合金。成为这种合金的基本条件:一是形成有限固溶体;二是其固溶度随着温度的降低而减小。

  时效强化或时效硬化具有很大的实际意义,在实际生产中应用固溶与时效的工艺有很多,例如:有色金属的固溶与时效,低碳钢的时效,马氏体沉淀硬化不锈钢的固溶处理与时效,以及摔火钢的回火。另外需要指出,在工程技术中,时效这个术语是用得非常广泛的,它泛指材料在经过一定的时间后,其性能、外形、尺寸等发生变化的一切现象。

  根据合金析出机理的不同,可以把析出分为两类:一类是形核长大型;另一类是调幅分解型。形核长大型析出又可以分为两类:析出物的晶体结构与母相相同,而成分不同;析出物和母相在晶体结构和成分上均不相同。

  合金的时效过程

  假设有A、B两种组元,B在A中的固溶度是有限的,且随温度降低而减小,如图8-1a所示,MN为固溶度曲线。成分为c。的合金在固溶度曲线以上,合金形成单相a固溶体,若缓慢冷却到固溶线以下,将由a相析出β相。β相中的B组元含量高于合金中的平均值,由于β相的析出,a相的B组元含量将沿固溶度曲线逐渐降低,结果得到平衡状态的“a+β”双相组织。如果把成分为c。的合金加热到固溶度曲线以上某一温度(低于固相线的温度,如T),保温一定时间,使β相充分溶解,然后进行快冷,以抑制β相的平衡析出过程,使合金在室温下获得成分为c。的过饱和固溶体,这种处理称为固溶处理。固溶处理的目的是获得过饱和的固溶体,为时效处理做好准备。

  过饱和固溶体在热力学上是不稳定的,有自发析出溶质元素的趋势。若将经固溶处理的合金在室温下放置一段时间,或将它加热到一定温度,溶质原子会在固溶体点阵中的一定区域内聚集或形成第二相。析出过程如采用室温下放置的方式,称为自然时效或室温时效;如采用加热到一定温度的方式,则称为人工时效

  过饱和固溶体的脱溶驱动力是化学自由能差,其脱溶过程是通过原子扩散进行的。随着时效温度的升高,原子活动能力增强,扩散速度增加,脱溶过程加快;与此同时,温度升高时固溶体过饱和度减小,自由能差减小,临界形核功增大,临界晶核尺寸增大,从而又使脱溶速度减慢。因此,与钢的过冷奥氏体向贝氏体转变一样,合金等温析出的动力学曲线也呈字母C形。

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