為什麼淬火會改變金屬效能?

時間 2021-05-07 07:54:13

1樓:MechanicLau

桑拿(Sauna),又稱芬蘭浴,是指在封閉房間內用蒸氣對人體進行理療的過程。通常桑拿室內溫度可以達到60℃以上。桑拿起源於芬蘭,有2023年以上的歷史。

利用對全身反覆乾蒸沖洗的冷熱刺激,使血管反覆擴張及收縮,能增強血管彈性、預防血管硬化的效果。

2樓:狗蛋

鋼是鐵和碳的混合物。鋼材加熱後,碳會溶解到鐵裡面。淬火是用水,油,氣等介質快速冷卻加熱後的鋼材。

冷卻後碳的溶解度降低了,它就想析出。但是鋼材冷卻後不是液體,是一塊又堅又硬的大鋼坨子。碳就是想析出也沒有地方給它析出,所以它只能在鋼中待著,這樣它就破壞了鋼材本身的晶粒結構。

錯位,缺陷多了鋼材強度就大硬度也大。但是因為晶粒被破壞的多,內應力也大,很容易有裂紋,切割開裂,變形。所以淬火能提高硬度,也會降低韌性。

3樓:

0、有的金屬可以,有的金屬不可以,可以的,主要是鋼鐵以及鈦等,不可以的,是大部分金屬

1、單從金屬分類上看,大部分種類的淬火不能改變效能,Al,Mg,Cu等主要結構金屬均不能

2、如果用產量來看,鋼鐵每年1.5億噸,超過所有其他金屬,說淬火會改變金屬效能,勉勉強強

3、能的原因是相變,相變的過程中產生強化,是所有強化方式中最不費勁地強化金屬的方法

細晶或超細晶、析出相或瀰散相、加工硬化、固溶強化,加一起都不如「丟水(油)裡」好用

4、不能的原因是沒相變,淬火只是為了為後續時效處理做準備,或者單純的保持過飽和固溶體強度較低的狀態,方便後續加工,Al、Mg、Cu等淬火均有此操作

5、以下說法系錯誤

其他金屬,比如銅,鋁,鎂等在快冷(淬火)時,硬度強度都得到增強,但原因就不是生成了馬氏體了。一般而言金屬都有這個原因,主要是因為快冷時瞬間形成很多晶核,從而晶粒很小。

非相變合金淬火不會細化晶粒,另外,馬氏體同時提高強度和韌性系專業myth,禁不住推敲

6、專業問題去讀專業書籍比較好,二手資訊各種謬誤、訛傳,需謹慎對待

4樓:秦時明月

從另乙個角度來回答一下

淬火前後各種元素的比例是沒有變化的,之所以效能發生變化是因為其他晶體結構變成了馬氏體,就像石墨變成了鑽石,原子排列方式發生了變化

5樓:歐陽

碳在鐵中以兩種形勢存在,一是結合碳化鐵,二是以游離態的形勢存在。這兩種形勢會同時存在。結合碳化鐵是高硬度,而游離態的碳會將整個鐵碳組織割裂。

所以含碳量過於高的鐵碳組織,會因為游離碳的割裂,導致組織強度降低,就是所謂的生鐵。而碳含量過於低,鐵元素就佔主導,而鐵是比較柔軟的。所以以碳化鐵佔主導來提高其物理效能。

因此不同的鋼材在冶煉過程中是控制含碳量的。這裡淬火會使兩種結構形勢的存在比例上的變化。

專業知識太長,太難敘述,理解就好。

6樓:保標招標

什麼叫淬火

鋼的淬火就是將鋼加熱到亞共析鋼或是過共析鋼以上50攝氏度左右,經過保溫以後,再進行快速的冷卻,一般是在水、油、鹽水中急速冷卻,以提高鋼的強度和硬度的一種熱處理方法。

淬火後鋼的效能有什麼變化

亞共析鋼淬火後,由於奧氏體來不及轉變為鐵素體和珠光體,而成為了馬氏體和部分未轉變的奧氏體。

過共析鋼淬火後得到點狀二次滲碳體、馬氏體和殘留奧氏體。

馬氏體屬於體心正方晶型。由於其含碳量呈過飽和狀態,晶格發生扭曲,使塑性降低,硬度顯著提高。

因此,鋼在淬火以後,晶粒變細;高硬度的馬氏體和滲碳體使鋼的硬度顯著提高,塑性大為降低;各種組織效能的差異和冷卻不均勻,使鋼具有很大的內應力;馬氏體和殘餘奧氏體是不穩定的組織,會隨時間和溫度因素發生轉變,導致工件尺寸不穩定。

淬火按加熱程度不同分為整體淬火和表面淬火兩種。僅對工件的某一部分淬硬,叫區域性淬火;工件淬火後,利用其自身的餘熱進行回火,叫自身回火淬火。

整體淬火按冷卻方法的不同分為:單液淬火、雙液淬火、分級淬火、等溫淬火。

單液淬火:只在一種淬火介質中冷卻的淬火方法叫單液淬火。單液淬火操作簡單,但工件變形較大,因此適用於形狀簡單的碳結鋼和合金鋼工件。

雙液淬火:先在冷卻速度較快的淬火介質(如水、鹽水)中冷卻,而後轉入冷卻較緩慢的淬火介質(如油)中冷卻,的淬火方法叫雙液淬火。雙液淬火能夠在減少變形、防止開裂的同吋得到高的硬度,適於高碳工具鋼刀具、模具的淬火處理。

分級淬火,以不同的冷卻速度把工件分成幾個階段進行冷卻的淬火叫分級淬火。分級淬火的工件開裂與變形傾向較小,操作容易掌握,適於形狀複雜、要求變形較小的高碳鋼以及合金鋼零件的淬火處理。

等溫淬火,等溫淬火的工件要求具有較高的硬度和很好的韌性,而且淬火後工件變形很小,同時不必再進行回火。

表面淬火

表面淬火是把工件表面加熱到淬火溫度後,隨即用水或其它冷卻劑進行急速冷卻,以此使工件的表面得到很高的硬度,心部卻保持原來的韌性。表而淬火按加熱方法的不同分為:浸液淬火、火焰淬火、高頻淬火。

7樓:張元祥

提問有問題,不是啥金屬淬火對效能都有影響。

金屬效能包括範圍太大,機械效能,磁性能,等等。

常見的是鋼(Fe-C基合金)熱處理過程中控制冷卻時,快速降溫稱為淬火。

8樓:百四十里徵汝南

話說熱處理的問題能上熱榜也真是百年難遇……材控狗手癢癢來水一波專業性強的都被前排大佬答過了,就抖個機靈吧:

魷魚都吃過吧?鮮魷魚用開水煮了,迅速撈出浸泡在冰水混合物裡,肉質會變得比之前更有嚼勁更脆更緊緻……淬火也是乙個道理。

高溫加熱再急冷的魷魚,其肉質纖維在快速冷卻過程中會迅速收縮。纖維排列較為規則緊密,收縮過程中容易發生位錯、纏繞之類的變化,從而改變肉質纖維原有的、易受破壞的排列方式,你啃起來才更有嚼勁。

金屬的淬火也是這個路子。淬火過程中鐵塊裡的奧氏體組織急冷,混跡其中的碳原子糾纏在晶格裡,造成一度十分混亂的場面,最後一改原有的排布規律形成了鐵塊裡又密又小的馬氏體組織。正是由於鐵塊裡形成了這種組織,你啃起來(劃掉)你用硬度計測起來才會又硬又堅挺。

好吧這個問題還是沒能在熱榜上存活一小時……

9樓:千葉雲圖

從巨集觀上來看,因為金屬具有較大的熱膨脹係數,而從微觀上來分析,因為金屬體中原子間以金屬鍵結合,金屬受熱後,原子振動加劇,晶包尺寸變大,而自由電子離域程度很大,即便因膨脹導致了錯位,金屬鍵仍訂近乎保持原有的強度,只有晶包的尺度沿各個方向變化的尺度一樣,晶體的結構不會改變。

10樓:奮決

沒想到金屬的問題也能上熱搜,金屬是四大天坑之材料的小方向,是製造業的地基,也可以說是底層製造業。

淬火是熱處理四把火之一,此外還有回火、正火、退火。而淬火態的金屬一般不作為最後的製品狀態,因為在激冷之後是亞穩定的。

按有無固態相變,或者金屬材料分:鋼鐵材料一般採用淬火加回火,有色金屬材料採用淬火加時效。

鋼材淬火就是發生馬氏體相變,bcc變成fcc,鐵素體變成馬氏體。組織決定效能,不同的組織材料的效能自然不同。

有色金屬材料淬火時一般發生脫溶析出,進行了第二相粒子強化,比如Al-Cu合金依次析出G.P區---過渡相---平衡相。

回火或時效是使樣品的效能穩定下來 ,在工作環境服役過程中效能能儲存相對穩定。

金屬效能主要指力學效能也腐蝕等化學效能。淬火不一定是變好,看需要什麼樣的產品/

11樓:歲月如初見

淬火其實和人生的成長是一樣一樣的

少年的時候,就是鐵基體和各種合金元素的初始狀態從小學到大學就是公升溫的過程

也是奧氏體慢慢的形成的過程

工作初期就奧氏體化的整個保溫過程

而整個液氮注入快速冷卻的過程

是複雜而猝不及防的

工作上的挫折以及公升遷

生活上結婚生子

重要親人朋友的突然離開

各種身份的轉變,從兒女變成父母,從勞力者變成勞心者等等還有各種的意外,好的意外和壞的意外

還有各種運氣,好的運氣和壞的運氣

還有會遇到各種人,貴人或者小人,朋友或者敵人總之我們都期待得到乙個美好的人生

淬火都希望得到更多的馬氏體

而一次次回火就好像人生一次次重要的戰略調整重要的工作的變換,換城市,換行業後者創業等等這都是讓美好的生活更加的穩定持續

而回火也是

將在淬火中產生的應力慢慢的消除

使得回火之後馬氏體更加的穩定

也促進殘餘的奧氏體更多的轉化成馬氏體

中年的自己回望一下過去的生活

是不是如淬火一般的涅槃重生呢?

12樓:考博的蘇格拉底

原因是:激烈的淬火作用改變了金屬內部原子(顯然不是分子)的排列方式,而結構——效能關係是物質科學的基本原理,即改變了其效能。

13樓:墨黎

因為有乙個相變的曲線,

我記得那個數值是越高金屬各方面所有效能都會大幅度提高,當時我還問了老師為什麼不能一直加熱呢,

然後好像是要控制效率什麼的,溫度太高,也不需要金屬效能那麼好。

14樓:STU

1/細化晶粒:淬火帶來的高過冷度從熱力學原理上有利於提高形核率。

形核率N

2/相變:以鐵碳合金為例,淬火過程γ-fcc轉變為α-bcc結構,塑韌性也跟著改變了。

3/固溶體的析出:不同元素在主元素中溶解度不同,以鐵碳合金為例就是碳在鐵中由於晶體結構變化而導致晶體間隙能夠容納的碳(不嚴謹,勿噴)含量不同。所以冷卻後,碳原位析出,未來得及擴散。

造成了更大規模的晶格畸變。

4/位錯之間的阻礙,這也是改變其力學效能的根本原因。最後這兩點 @小侯飛氘 已經說得很好了。大家可以把這個現象用從側面推一箱紙去理解。

如果是一箱平整的紙(理想晶體)從側面推,很容易就把上面的紙推開了。但是如果現在把這麼多張紙弄皺壓(位錯),再想推開就沒那麼容易了。

15樓:小侯飛氘

以鋼的淬火為例,淬火的過程中會發生fcc->bcc相變,這個相變過程涉及原子間的切變,因此會帶來很大的區域性變形,產生大量位錯,從而帶來強化效果。

淬火時的冷卻速度很高,帶來很高的過冷度,因此bcc相的形核速度會非常高,大量的形核點帶來高密度的介面,起到類似細晶強化的作用。以下圖[1]中的板條馬氏體為例,相比於淬火前的奧氏體晶粒(最大的六邊形),淬火後的馬氏體中新生成了很多次級晶粒(packets/blocks/laths),這些細小的次級晶粒能夠將塑性變形均勻的分散開來,避免大量位錯賽積在單個晶界附近產生應力集中,從而提高強度。

另外鋼中多多少少都含有一些C原子,由於淬火過程中的冷卻速度很快,C原子來不及擴散,不會形成熱力學上最穩定的carbide,而是以過飽和固溶體的亞穩態形式殘留下來。這些瀰散的C原子會對材料產生明顯的固溶強化。

此外,由於C原子的尺寸遠遠小於Fe原子,通常情況下,C會佔據Fe原子之間的間隙位置[2]:

大球代表Fe原子(邊角處的Fe原子僅顯示了一部分),小球代表C原子

如上圖所示,在間隙位置的C離上下兩個Fe原子較近,因此C會對這兩個Fe原子產生較大的擠壓。這樣的間隙C可以有三個不同的方向,分別對x/y/z方向的Fe原子產生明顯的擠壓[2]:

C對Fe的擠壓會帶來明顯的晶格畸變,從而產生乙個長程的應變場[3]。這個應變場會促使周圍的C佔據同方向的間隙位置。如果C濃度比較高,大量的C佔據同一方向的間隙,會使得Fe基體在該方向上產生可觀的變形,令正常情況下的bcc-Fe(鐵素體)變成bct-Fe (馬氏體)。

由於對稱性的降低,馬氏體中位錯的開動會更加困難,從而提高材料的硬度和強度。此外,也正因為馬氏體的bct結構,它和鐵素體以及其他馬氏體之間的晶格常數往往不匹配,從而產生大量非共格介面,這些介面也會帶來位錯和缺陷,提供一定的強化作用。

為什麼熱處理會改變鋼的效能?

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