退火---淬火---回火一．退火的種類將組織偏離平衡狀態(tài)的鋼加熱到適當(dāng)溫度，保溫到一定時(shí)間，然后緩慢冷卻（隨爐冷卻），獲得接衡狀態(tài)組織的熱處理工藝。冷處理操作方法：將淬火后的鋼件，在低溫介質(zhì)（如干冰、液氮）中冷卻到－60～－80度或更低，溫度均勻一致后取出均溫到室溫。鋼的退火工藝種類很多,根據(jù)加熱溫度可分為兩大類:一類是在臨界溫度(Ac1或Ac3)以上的退火,又稱為相變重結(jié)晶退火,包括完全退火、不完全退火、球化退火和擴(kuò)散退火等;另一類是在臨界溫度以下的退火,包括再結(jié)晶退火及去應(yīng)力退火等。

熱處理是將金屬材料放在一定的介質(zhì)內(nèi)加熱、保溫、冷卻，通過改變材料表面或內(nèi)部的金相組織結(jié)構(gòu),來控制其性能的一種金屬熱加工工藝。

在從石器時(shí)代進(jìn)展到銅器時(shí)代和鐵器時(shí)代的過程中，熱處理[1]的作用逐漸為人們所認(rèn)識(shí)。但還因鋼種不同而有不同的要求，例如空硬鋼就可以用正火一樣的冷卻速度進(jìn)行淬硬。早在公元前770至前222年，中國(guó)人在生產(chǎn)實(shí)踐中就已發(fā)現(xiàn)，銅鐵的性能會(huì)因溫度和加壓變形的影響而變化。白口鑄鐵的柔化處理就是制造農(nóng)具的重要工藝。公元世紀(jì)，鋼鐵戰(zhàn)備物品逐漸被采用，為了提高鋼的硬度，淬火工藝遂得到迅速發(fā)展。中國(guó)河北省易縣燕下都出土的兩把劍和一把戟，其顯微組織中都有馬氏體存在，說明是經(jīng)過淬火的。

二十世紀(jì)以來，金屬物理的發(fā)展和其他新技術(shù)的移植應(yīng)用，使金屬熱處理工藝得到更大發(fā)展。在負(fù)壓氣氛或真空中進(jìn)行的熱處理稱為真空熱處理，它不僅能使工件不氧化，不脫碳，保持處理后工件表面光潔，提高工件的性能，還可以通入滲劑進(jìn)行化學(xué)熱處理。一個(gè)顯著的進(jìn)展是1901～1925年，在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用轉(zhuǎn)筒爐操作氣體滲碳；30年代出現(xiàn)電位差計(jì)，使?fàn)t內(nèi)氣氛的碳勢(shì)達(dá)到可控，以后又研究出用二氧化碳紅外儀、氧探頭等進(jìn)一步控制爐內(nèi)氣氛碳勢(shì)的方法；60年代，熱處理技術(shù)運(yùn)用了等離子場(chǎng)的作用，發(fā)展了離子滲氮、滲碳工藝 ；激光、電子束技術(shù)的應(yīng)用，又使金屬獲得了新的表面熱處理和化學(xué)熱處理方法。

2024

鋁合金在淬火加熱時(shí)，合金中形成了空位，在淬火時(shí)，由于冷卻快，這

些空位來不及移出，

便被

“

固定

”

在晶體內(nèi)。

這些在過飽和固溶體內(nèi)的空位大多與

溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。

由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，

必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變，

空位的存在，

加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度，

因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。

硬化區(qū)

的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高，空位濃度越大，

硬化區(qū)的數(shù)量也就越多，

硬化區(qū)的尺寸減小。

淬火冷卻速度越大，

固溶體內(nèi)所固

定的空位越多，有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量，減小硬化區(qū)的尺寸。

沉淀硬化合金

系的一個(gè)基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度，

即隨溫度增加固溶度增加，

大

多數(shù)可熱處理強(qiáng)化的的鋁合金都符合這一條件。

沉淀硬化所要求的溶解度－溫度

關(guān)系，可用鋁銅系的

Al

－

4Cu

合金說明合金時(shí)效的組成和結(jié)構(gòu)的變化。對(duì)鋁銅

系富鋁部分的二元相圖，在

548

℃進(jìn)行共晶轉(zhuǎn)變

L→α

＋

θ

（

Al2Cu

）

。銅在

α

相中

的極限溶解度

5.65

％（

℃）

，隨著溫度的下降，固溶度急劇減小，室溫下約為

0.05

％