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热处理工艺中试样大小差异性能之间的区别

更新日期: 2024-02-20
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小试样与大试样由于质量和体积有很大变化,热处理时在热形变上就会有所差异,而且由于热容量大小同也会造成差异。

试样形体大小不一样,传导热的速度是不一样的,即热处理的过程肯定是有区别的。主要是热传导速率问题,表现在奥氏体化过程,和之后的冷却过程,试样的大小,体积会影响热传导的速率,导致加热和冷却后晶粒的大小,基体力学性能及第二相的大小,分布都可能不同,还有内应力的不同。

导热速率会造成差异,加热过程由于薄厚试样温度达到环境温度时间不一样 也就是升温速度不一样,材料温度升到环境温度后,组织变化应该是一样的,在冷却过程也是小试样和大试样降温速度不一致,如果组织受降温速度影响明显 那么组织也会有差别。

加热是热处理的重要工序之一。金属热处理的加热方法很多,最早是采用木炭和煤作为热源,进而应用液体和气体燃料。电的应用使加热易于控制,且无环境污染。利用这些热源可以直接加热,也可以通过熔融的盐或金属,以至浮动粒子进行间接加热。

金属加热时,工件暴露在空气中,常常发生氧化、脱碳(即钢铁零件表面碳含量降低),这对于热处理后零件的表面性能有很不利的影响。因而金属通常应在可控气氛或保护气氛中、熔融盐中和真空中加热,也可用涂料或包装方法进行保护加热。

加热温度是热处理工艺的重要工艺参数之一,选择和控制加热温度 ,是保证热处理质量的主要问题。加热温度随被处理的金属材料和热处理的目的不同而异,但一般都是加热到相变温度以上,以获得高温组织。另外转变需要一定的时间,因此当金属工件表面达到要求的加热温度时,还须在此温度保持一定时间,使内外温度一致,使显微组织转变全,这段时间称为保温时间。采用高能密度加热和表面热处理时,加热速度极快,一般就没有保温时间,而化学热处理的保温时间往往较长。

冷却也是热处理工艺过程中必要步骤,冷却方法因工艺不同而不同,主要是控制冷却速度。一般退火的冷却速度最慢,正火的冷却速度较快,淬火的冷却速度更快。但还因钢种不同而有不同的要求,例如空硬钢就可以用正火一样的冷却速度进行淬硬。



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