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低溫形變等溫淬火熱處理工藝的特點(diǎn)

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低溫形變等溫淬火熱處理工藝可用于含合金元素略低的鋼種。首先將鋼料加熱至奧氏體化溫度,然后在下貝氏體區域進(jìn)行形變,隨之等溫轉變,得到貝氏體組織。采用低溫形變等溫淬火后,工件可以得到中等強度和較好的韌性。

低溫形變熱處理的強韌化機制如下:

1)由于奧氏體是過(guò)冷到500~600℃前后變形,且變形量較大,所以?shī)W氏體受到嚴重扭曲,并產(chǎn)生了大量亞晶、次亞晶和數量很大的位錯,使鋼材強度大幅度提高。

2)在變形的同時(shí)析出很多超微細的碳(氮)化物,這些碳(氮)化物以高度彌散狀態(tài)沉淀在位錯周?chē)?,阻止位錯運動(dòng),對位錯起到釘扎作用,從而大大地提高了鋼材的強度。

3)形變奧氏體淬火時(shí)轉變成極細小的馬氏體,變形時(shí)產(chǎn)生的大量位錯、晶內缺陷在馬氏體轉變時(shí)不但被保留下來(lái),而且有了新的增殖,可使位錯密度達到1×1012/cm2級。在馬氏體晶內也存在有大量的雙晶、亞晶、次亞晶等精細結構,使鑲嵌塊之間的夾角顯著(zhù)增大,加上位錯和微細碳(氮)化物的交互作用,造成了位錯運動(dòng)的極大障礙,從而大幅度地提高鋼的強度和韌性。

與高溫形變熱處理相比較,低溫形變熱處理具有如下優(yōu)點(diǎn):

1)能極大地提高鋼的強度極限、屈服極限和疲勞極限。

2)由于在奧氏體再結晶溫度以下變形,所以不存在因變形后奧氏體再結晶長(cháng)大而降低強韌化效果的危險。

3)一般要求較大的變形量,這為應用多種形式變形創(chuàng )造了條件,同時(shí)在較低的應變速率下也可以獲得最佳強韌化組織。

由于低溫形變熱處理要求有較大的變形量,所以,需要功率大的變形設備,因此在一些大型、形狀復雜的產(chǎn)品生產(chǎn)上較難實(shí)施。主要用于一些形狀簡(jiǎn)單的超高強度鋼板、棒材、線(xiàn)材生產(chǎn)(如低溫軋制)及其他一些可用軋制、旋壓、沖壓、拉拔、鍛造等最終成形的產(chǎn)品。由于低溫形變熱處理后的鋼材,在較高的溫度下仍能保持較高的硬度、高韌性和高強度,所以低溫形變熱處理還用于各種工具(如高速鋼的低溫超塑性軋制及形變退火工藝)和兵器(如導彈及火箭的外殼)生產(chǎn)。低溫形變等溫淬火雖然得到的強度略低于低溫形變淬火,但可以得到較高的塑性,適用于熱作模具鋼和其他高強度結構鋼制造的小型零件。

此文關(guān)鍵字:熱處理 淬火