1. 常用的金属表面强化处理有哪些
表面强化方法一般可分为表面热处理、表面化学处理和表面机械处理。
表面热处理分为表面淬火和化学热处理两大类。
化学热处理的方法繁多,多以渗入元素或形成的化合物来命名,例如渗碳、渗氮、渗硼、渗硫、渗铝、渗铬、渗硅、碳氮共渗、氧氮化、硫氰共渗和碳、氮、硫、氧、硼五元共渗,及碳(氮)化钛覆盖等。
表面机械处理主要有喷丸和滚压两种方法。
2. 有色金属的强化方法有哪些啊
固溶强化、冷变形强化、细晶强化、析出相强化、弥散强化和复合强化
形变强化
形变强化是通过塑性变形使铜合金的强度和硬度得以提高,它是最常用的铜合金强化手段之一。由于冷加工产生的晶体缺陷对材料的导电性影响不大,这种强化方式在提高强度的同时仍使合金具有很高的导电性。形变强化的特点是在材料强度上升的同时,其塑性迅速下降,导电率也会因位错密度的增加而略有下降。另外,当使用温度上升时,材料会发生回复、再结晶过程而软化,而且单一的形变强化使合金的强度提高的幅度有限,所以常和其它强化方式同时使用。
固溶强化是一种形成点缺陷的强化,溶质原子溶入铜基体中形成固溶体,引起晶格畸变,畸变所产生的应力场与位错周围的弹性应力场交互作用,使溶质原子移向位错附近,在位错周围形成溶质原子的偏聚即形成“柯垂尔气团”,结果造成位错运动时,一方面要克服“气团”的钉扎作用,另一方面又要克服溶质原子对位错运动的摩擦阻力,从而产生固溶强化效应。同时合金元素的加入,可大大提细晶强化的效果可以用Hall-Petch关系式表示,晶粒尺寸减小,合金的强度提高。这是因为多晶体在受力变形过程中,位错被晶界阻挡而塞积在晶界表面,这样停留在晶界处的滑移带在位错塞积群的顶部会产生应力集中;位错塞积群可以与外加应力发生作用,当该应力大到足以开动近邻晶粒内部的位错源时,滑移带才能从一个晶粒传到下一个晶粒。由于晶界及相邻晶粒取向不同,这就阻碍了位错从一个晶粒向另一个晶粒的运动,晶粒越细,单位体积内的晶界体积就越大,对位错的阻力也越大,材料的强度就越高。由于晶体的传导性能与结晶取向无关,晶粒细化仅使晶界增多,因而对铜的导电性能影响很小。此外细晶强化在提高材料强度的同时还可以提高材料的塑性。这是由于晶粒细化后,材料变形时晶界处位错塞积所造成的应力集中可以得到有效缓解,推迟了裂纹的萌生,在材料断裂前可以实现较大的变形量。
为了得到细晶粒组织,有几种方法可以采用:改变结晶过程中的凝固条件,如快速凝固法;形变配合再结晶细化晶粒;强塑性变形法,利用脱溶反应、纺锤分解、粉末烧结、内氧化等方法在合金内产生弥散的第二相以限制基体组织的晶粒长大;通过同素异形转变的多次反复实现晶粒的细化;通过加入某种微量合金元素来细化晶粒,稀土对铜合金晶粒有明显细化作用,可以显着细化铜合金晶粒。
高材料的软化温度。
3. 强化钢的常见方法有哪些
强化钢的常见方法主要是热处理工艺:
整体热处理(退火、正火、淬火和回火)、表面热处理和化学热处理
金属热处理工艺大体可分为整体热处理、表面热处理和化学热处理三大类。根据加热介质、加热温度和冷却方法的不同,每一大类又可区分为若干不同的热处理工艺。同一种金属采用不同的热处理工艺,可获得不同的组织,从而具有不同的性能。钢铁是工业上应用最广的金属,而且钢铁显微组织也最为复杂,因此钢铁热处理工艺种类繁多。
整体热处理是对工件整体加热,然后以适当的速度冷却,以改变其整体力学性能的金属热处理工艺。钢铁整体热处理大致有退火、正火、淬火和回火四种基本工艺。
退火是将工件加热到适当温度,根据材料和工件尺寸采用不同的保温时间,然后进行缓慢冷却,目的是使金属内部组织达到或接近平衡状态,或者是使前道工序产生的内部应力得以释放,获得良好的工艺性能和使用性能,或者为进一步淬火作组织准备。正火或称常化是将工件加热到适宜的温度后在空气中冷却,正火的效果同退火相似,只是得到的组织更细,常用于改善材料的切削性能,也有时用于对一些要求不高的零件作为最终热处理。
淬火是将工件加热保温后,在水、油或其他无机盐溶液、有机水溶液等淬冷介质中快速冷却。淬火后钢件变硬,但同时变脆。为了降低钢件的脆性,将淬火后的钢件在高于室温而低于650℃的某一适当温度进行较长时间的保温,再进行冷却,这种工艺称为回火。退火、正火、淬火、回火是整体热处理中的“四把火”,其中的淬火与回火关系密切,常常配合使用,缺一不可。
“四把火”随着加热温度和冷却方式的不同,又演变出不同的热处理工艺 。为了获得一定的强度和韧性,把淬火和高温回火结合起来的工艺,称为调质。某些合金淬火形成过饱和固溶体后,将其置于室温或稍高的适当温度下保持较长时间,以提高合金的硬度、强度或电性磁性等。这样的热处理工艺称为时效处理。
把压力加工形变与热处理有效而紧密地结合起来进行,使工件获得很好的强度、韧性配合的方法称为形变热处理;在负压气氛或真空中进行的热处理称为真空热处理,它不仅能使工件不氧化,不脱碳,保持处理后工件表面光洁,提高工件的性能,还可以通入渗剂进行化学热处理。
表面热处理是只加热工件表层,以改变其表层力学性能的金属热处理工艺。为了只加热工件表层而不使过多的热量传入工件内部,使用的热源须具有高的能量密度,即在单位面积的工件上给予较大的热能,使工件表层或局部能短时或瞬时达到高温。表面热处理的主要方法有火焰淬火和感应加热热处理,常用的热源有氧乙炔或氧丙烷等火焰、感应电流、激光和电子束等。
化学热处理是通过改变工件表层化学成分、组织和性能的金属热处理工艺。化学热处理与表面热处理不同之处是后者改变了工件表层的化学成分。化学热处理是将工件放在含碳、氮或其他合金元素的介质(气体、液体、固体)中加热,保温较长时间,从而使工件表层渗入碳、氮、硼和铬等元素。渗入元素后,有时还要进行其他热处理工艺如淬火及回火。化学热处理的主要方法有渗碳、渗氮、渗金属。
退火、正火、淬火、回火、表面热处理和化学热处理 就是具体的强化方法呀!!机理也说了哈!
4. 金属材料常用的强化方式及机理是什么
金属材料常用的强化方式有细晶强化、固溶强化、第二相强化、加工硬化。
1 细晶强化
通过细化晶粒而使金属材料力学性能提高的方法称为细晶强化,工业上将通过细 化晶粒以提高材料强度。
其原理是通常金属是由许多晶粒组成的多晶体,晶粒的大小可以用单位体积内晶粒的数目 来表示,数目越多,晶粒越细。
二.固溶强化
合金元素固溶于基体金属中造成一定程度的晶格畸变从而使合金强度提高 的现象。
原理:融入固溶体中的溶质原子造成晶格畸变,晶格畸变增大了位错运动的阻力, 使滑移难以进行,从而使合金固溶体的强度与硬度增加。
三.第二相强化
复相合金与单相合金相比,除基体相以外,还有第二相得存在。当第二相以细小 弥散的微粒均匀分布于基体相中时,将会产生显着的强化作用。
原理:它们与位错间的交互作用,阻碍了位错 运动,提高了合金的变形抗力。 对于位错的运动来说,合金所含的第二相有以下两种情况:
1、不可变形微粒的强化作用。
2、可变形微粒的强化作用。 弥散强化和沉淀强化均属于第二相强化的特殊情形。
四.加工硬化
随着冷变形程度的增加,金属材料强度和硬度指标都有所提高,但塑性、 韧性有所下降。
原理:金属在塑性变形时,晶粒发生滑移,出 现位错的缠结,使晶粒拉长、破碎和纤维化,金属内部产生了残余应力等。
(4)强化金属的常用方法扩展阅读:
金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
①黑色金属又称钢铁材料,包括杂质总含量<0.2%及含碳量不超过0.0218%的工业纯铁,含碳0.0218%~2.11%的钢,含碳大于 2.11%的铸铁。广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
②有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金,通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等,有色合金的强度和硬度一般比纯金属高,并且电阻大、电阻温度系数小。
③特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料,以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等;还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
金属材料的疲劳现象,按条件不同可分为下列几种:
⑴高周疲劳:指在低应力(工作应力低于材料的屈服极限,甚至低于弹性极限)条件下,应力循环周数在100000以上的疲劳。它是最常见的一种疲劳破坏。高周疲劳一般简称为疲劳。
⑵低周疲劳:指在高应力(工作应力接近材料的屈服极限)或高应变条件下,应力循环周数在10000~100000以下的疲劳。由于交变的塑性应变在这种疲劳破坏中起主要作用,因而,也称为塑性疲劳或应变疲劳。
⑶热疲劳:指由于温度变化所产生的热应力的反复作用,所造成的疲劳破坏。
⑷腐蚀疲劳:指机器部件在交变载荷和腐蚀介质(如酸、碱、海水、活性气体等)的共同作用下,所产生的疲劳破坏。
⑸接触疲劳:这是指机器零件的接触表面,在接触应力的反复作用下,出现麻点剥落或表面压碎剥落,从而造成机件失效破坏。
5. 强化金属材料力学性能的方法主要有哪些,
加工硬化、固溶强化、细晶强化、过剩相强化、淬火等。
加工硬化:金属在冷变形过程中强度和硬度提高但塑性下降,该现象被称为加工硬化。多用于不可热处理强化的金属材料。
6. 常用工程金属材料的强化方法有哪些其强化原理分别是什么
这里的强化理解为硬化是否可以,金属变硬一般强度也示增加了。
一个是热处理-----------主要是改变金属的晶粒的细度。或合金中不同分子相对位置来增加晶格的反变形能力
一个是冷作加工-----------主要是破坏金属晶粒的晶格产生内应力用以反变形
还是一个是渗入其他元素-----------产生内应力使金属增加反变形能力
7. 强化金属常用的方法是什么
时效强化aging strengthening:是指在固溶了合金元素以后,在常温或加温的条件下,使在高温固溶的合金元素以某种形式析出(金属间化合物之类),形成弥散分布的硬质质点,对位错切过造成阻力,使强度增加,韧性降低。
固溶强化solution strengthening:就是合金元素在基体金属晶格中存在使晶格产生畸变,位错运动阻力加大。通常也是强度增加,韧性降低。
细晶强化(也叫晶界强化)grain refining strengthening:可以通过形变-再结晶获得较细的晶粒,使强度和韧性同时提高。
形变强化 working hardening:随着塑性变形量的增加,金属流变强度也增加,这种现象称为形变强化或加工硬化。
弥散强化 dispersion strengthening:材料通过基体中分布有细小弥散的第二相细粒而产生强化的方法,称为弥散强化。
纤维强化 fiber strengthening:用高强度的纤维同适当的基体材料相结合,来强化基体材料的方法称为纤维强化。
辐照强化 radiation hardening:由于金属在强射线条件下产生空位或填隙原子,这时缺陷阻碍位错运动,从而产生强化效应。
8. 简述金属的强化方法有哪些
强化机理就4种:
1.固溶强化
2.弥散强化
3.细晶强化
4.形变强化
根据这4种原理,强化金属材料的方法大概有以下几种:
1.调制处理方法
2.正火+回火方法
3.渗氮
4.渗碳
5.固溶处理
6.喷丸喷砂
7.锻打
。。。。。。
9. 试举出几种能显着强化金属而又不降低其塑性的方法。谢谢
金属材料常见的强化方式有5种:固溶强化,第二相强化,细晶强化,冷作强化除细晶强化能同时提高强度和韧性以外其他几种方式都只能单一的提高一方面的性能