鋼材硬化的原理
2025-01-23 09:41 陜西鋼結構 華邦鋼結構
一、熱處理硬化
將鋼材加熱到臨界溫度以上，使鋼的全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷，獲得馬氏體(或下貝氏體)組織，從而得到高硬度的馬氏體(或下貝氏體)組織。在淬火后進行回火處理，根據不同的回火溫度和時間，可以得到不同的組織和性能。低溫回火可消除淬火內應力，提高韌性;中溫回火可使淬火馬氏體轉變為回火托氏體，獲得良好的綜合力學性能;高溫回火則使淬火馬氏體轉變為回火索氏體，獲得較好的綜合力學性能。
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二、冷加工硬化
金屬在冷態塑性變形中，晶體結構中的晶界滑移和位錯運動被激活，產生塑性變形，使金屬的指標強化，如屈服點、硬度等提高，塑性指標如伸長率降低。其主要原因是金屬晶體在塑性變形過程中發生滑移和位錯移動，導致晶體局部應變和應力集中，從而使材料的硬度和強度增加。
三、時效硬化
經冷加工后的鋼材，在常溫下放置一段時間后，由于過飽和固溶體脫溶、碳氮原子向缺陷處擴散等原因，使鋼材的強度、硬度升高，塑性、韌性下降。將經過冷加工的鋼材加熱至一定溫度并保持一段時間，加速時效過程，使鋼材的性能發生變化，以提高其硬度和強度。
四、烘烤硬化
利用鋼材在淬火后殘留的殘余奧氏體，在中等溫度下保持這種奧氏體的組織結構，從而增強其硬度和韌性。此外，鋼中殘留的固溶碳和氮原子也會引起時效，在低溫烘烤處理下，促進碳、氮原子間位錯線的張力區擴散，形成氣團并釘扎住位錯，增加進一步開動位錯的應力，從而在宏觀上表現為鋼板強度的提高。
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