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脱溶沉淀与时效处理优化

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:图17-1固溶处理与时效处理的工艺过程示意图以图17-1为例,将C0成分的合金自单相α固溶体状态缓慢冷却到固溶度线以下温度(如T3)保温时,β相将从α相固溶体中脱溶析出,α相的成分将沿固溶度线变化为平衡浓度C1,这种转变可表示为:α→α+β。合金在脱溶过程中,其力学性能、物理性能和化学性能等均随之发生变化,这种现象称为时效。

脱溶沉淀与时效处理优化

脱溶是固溶处理的逆过程,从过饱和固溶体中析出第二相(沉淀相)或形成溶质原子聚集区及亚稳定过渡相的过程称为脱溶或沉淀,这是一种扩散型相变。具有这种转变的最基本条件是,合金在平衡状态图上有固溶度的变化,并且固溶度随温度降低而减少,固溶处理和时效工艺示意图如图17-1所示。

图17-1 固溶处理与时效处理的工艺过程示意图(www.xing528.com)

以图17-1为例,将C0成分的合金自单相α固溶体状态缓慢冷却到固溶度线(MN)以下温度(如T3)保温时,β相将从α相固溶体中脱溶析出,α相的成分将沿固溶度线变化为平衡浓度C1,这种转变可表示为:α(C0)→α(C1)+β。β为平衡相,可以是端际固溶体,也可以是中间相,反应产物为(α+β)双相组织。将这种双相组织加热到固溶度线以上某一温度(如T1)保温足够时间,将获得均匀的单相固溶体α相,这种处理称为固溶处理。

若将经过固溶处理后的C0成分合金进行急冷处理,抑制α相分解,在室温下获得亚稳的过饱和α相固溶体。这种过饱和固溶体在室温或较高温度下等温处理时,亦将发生脱溶,但脱溶相往往不是状态图中的平衡相,而是亚稳相或溶质原子聚集区。这种脱溶可显著提高合金的强度和硬度,称为沉淀强(硬)化或时效强(硬)化,是强化合金材料的重要途径之一。

合金在脱溶过程中,其力学性能、物理性能和化学性能等均随之发生变化,这种现象称为时效。室温下产生的时效称为自然时效,高于室温的时效称为人工时效。

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