时效处理、固溶处理与退火的关系?
先回答第二问:退火是属于固溶处理或者时效处理的一道步骤吗?不是。
实话实说,时效处理、固溶处理这些概念在专业上并不统一,是比较混乱的,甚至于专业人士的看法也不相同,有些也是矛盾的,而退火的工艺是比较一致的,下面就个人看法做一些阐述,不一定能够得的赞同,仅供参考:
固溶处理,个人认为是指将随着温度变化具有溶解度变化的合金,加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中,一般形成单一相,然后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
从这个意义上狭义的讲,固溶处理通常适用于特殊钢,高温合金,特殊性能合金,有色金属。这些合金都形成单一相,且快速冷却后并没有发生相变。
从广义的意义上讲,一般钢的淬火前的奥氏体化也属于固溶处理范畴,但有时未必形成单一相,例如过共析钢会保留一部分过剩相(碳化物),而亚共析钢则形成单一相。快速冷却后发生相变,因此,起了一个专有名词:淬火,以区别其他固溶处理。
时效处理的概念来源于铝合金,由于铝合金在固相范围没有相变,想通过像钢那样通过相变来改变组织从而改变性能的做法显然行不通。但是研究发现,铝合金固溶处理后,强度或硬度并不立即达到峰值,其塑性非但未下降,反而有所上升。并不像钢那样,淬火后立即获得很高的硬度,但其塑性变得很低。铝合金经过固溶处理后,经相当长时间的室温放置后,合金的强度与硬度显著提高,而塑性则有所下降。这种合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象,叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效,在一定温度下进行的时效叫人工时效。一般地讲,经过时效,硬度和强度有所增加,塑性韧性和内应力则有所降低。这个强度硬度增加是过饱和固溶体析出弥散的第二相强化形成的,跟钢发生马氏体转变而产生相变的原理不同,过程类似。
退火通常是得的平衡组织的热处理工艺,前面讲的无论固溶处理还是时效处理,得到的都是非平衡组织,这个特点是他们最大的不同。
退火工艺随目的之不同而有多种,如完全退火、等温退火、扩散退火、球化退火、去除应力退火、再结晶退火,以及稳定化退火、磁场退火等等,对应的,退火总有一款适用于所有的金属和合金,所以退火适用范围很广。
设备原因:
炉内温度不够均匀,会产生一些过烧组织。
保温时间:保温时间不够,组织转变不均匀。
固溶处理延迟时间:这个时间必须严格控制,且要迅速冷却,从热处理炉出来后,要迅速放入冷却介质中。
固溶温度:对与常见的2系列材料,固溶温度已经成熟,但是对与新开发的2系列铝合金,最佳固溶温度的选着同样重要,但需要做工艺试验摸索。
至于你说的模拟烘烤,要看他的温度如何和时效时间(从而判断是否是欠时效、峰时效还是过时效)。
肯定有时效作用的效果,你的模拟烘烤的目的实质是欠时效,如果你的目的是对铝合金强化,那么就可以说是欠时效的一种。
固溶处理是指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
固溶处理是为了溶解基体内碳化物、γ’相等以得到均匀的过饱和固溶体,便于时效时重新析出颗粒细小、分布均匀的碳化物和γ’等强化相,同时消除由于冷热加工产生的应力,使合金发生再结晶。
其次,固溶处理是为了获得适宜的晶粒度,以保证合金高温抗蠕变性能。
固溶处理的温度范围大约在980~1250℃之间,主要根据各个合金中相析出和溶解规律及使用要求来选择,以保证主要强化相必要的析出条件和一定的晶粒度。
时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,在较高的温度或室温放置,其性能、形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。
为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化,常在低温回火后(低温回火温度150-250℃)精加工前,把工件重新加热到100-150℃,保持5-20小时,这种为稳定精密制件质量的处理,称为时效处理。
扩展资料:
固溶处理与时效处理的关系
固溶处理适用范围:多种特殊钢,高温合金,特殊性能合金,有色金属。尤其适用于热处理后须要再加工的零件、消除成形工序间的冷作硬化以及焊接后工件。
经过时效处理后金属或合金工件硬度和强度有所增加,塑性韧性和内应力则有所降低。 含碳较高的钢,淬火后立即获得很高的硬度,但其塑性变得很低,能够达到比较理想的强化效果。
而在时效处理前进行固溶处理时,加热温度必须严格控制,以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中,同时又不致使合金发生熔化,使得时效处理能够达到高质量要求。
参考资料来源:百度百科-固溶处理
参考资料来源:百度百科-时效处理
固溶热处理
将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶于固溶体中,再快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
时效处理
时效处理可分为自然时效和人工时效两种。
自然时效是将铸件置于露天场地半年以上,使其缓缓地发生形变,从而使残余应力消除或减少;
人工时效是将铸件加热到550~650℃进行去应力退火,它比自然时效节省时间,残余应力去除较为彻底。
根据合金本性和用途确定采用何种时效方法。高温下工作的铝合金适宜用人工时效,室温下工作的铝合金有些采用自然时效,有些必须人工时效。
从合金强化相上来分析,含有S相和CuAl2等相的合金,一般采用自然时效,而需要在高温下使用或为了提高合金的屈服强度时,就需要采用人工时效来强化。比如LY11和LY12,40度以下自然时效可以得到高的强度和耐蚀性,对于150度以上工作的LY12和125-250度工作的LY6铆钉用合金则需要人时效。含有主要强化相为MgSi,MgZn2的T相的合金,只有采用人工时效强化,才能达到它的最高强度。
对于一般铝合金,自然时效时,屈服强度稍低而耐蚀性较好,采用人工时效时,合金屈服强度较高而伸长率和耐蚀性都降低。对于铝-锌-镁-铜系铝合金LC4则相反,当采用人工时效时,合金耐蚀性比自然时效好。
选用不同品种钢材作塑料模具,其化学成分和力学性能各不相同,因此制造工艺路线不同;同样,不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。本节主要介绍塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点。
铝合金的热处理不同于碳钢,其熔点低,易过热过烧,加热温度的偏差范围小,对温度仪的精度要求高。若加热保温过于偏差,则可能达不到强化的目的。因此,对于锻铝合金的加热炉温度的控制是整个热处理过程的关键。
根据试验结果分析:人工时效温度的高低与时间的长短有很大关系。较高的时效温度,可以缩短保温时间:较低的时效温度则需要延长保温的时间。用前者方法处理,同一炉试件检出的硬度数据,离散性较大,批量生产难以把握产品的质量,而后者受试件的合格率较高,能够保证强化工艺的质量要求,但工艺成本显著增加。
在这两者之间,必然有一个比较合理的可行区间。经多次反复试验,我们找到如下的加热温度和时间的关系,这对锻铝试件的强化处理较为适合。
铝合金产品特色
以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外,由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63~2.85g/cm,有较高的强度(σb为110~650MPa)。
比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
2、淬火和随后进行高温回火的综合热处理工艺叫调质,是为了取得既强又韧的机械性能,调质钢主要用于受力情况复杂的重要零部件。这时调质后的钢材表面不是很硬,适合机加工,同时内部组织已经比较均匀,基本不存在内应力,能够达到承担较复杂受力的目的。