钢材硬化的原理

2025-01-23 09:41 陕西钢结构 华邦钢结构

　　一、热处理硬化

　　将钢材加热到临界温度以上，使钢的全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷，获得马氏体(或下贝氏体)组织，从而得到高硬度的马氏体(或下贝氏体)组织。在淬火后进行回火处理，根据不同的回火温度和时间，可以得到不同的组织和性能。低温回火可消除淬火内应力，提高韧性;中温回火可使淬火马氏体转变为回火托氏体，获得良好的综合力学性能;高温回火则使淬火马氏体转变为回火索氏体，获得较好的综合力学性能。

（钢材硬化的原理）

　　二、冷加工硬化

　　金属在冷态塑性变形中，晶体结构中的晶界滑移和位错运动被激活，产生塑性变形，使金属的指标强化，如屈服点、硬度等提高，塑性指标如伸长率降低。其主要原因是金属晶体在塑性变形过程中发生滑移和位错移动，导致晶体局部应变和应力集中，从而使材料的硬度和强度增加。

　　三、时效硬化

　　经冷加工后的钢材，在常温下放置一段时间后，由于过饱和固溶体脱溶、碳氮原子向缺陷处扩散等原因，使钢材的强度、硬度升高，塑性、韧性下降。将经过冷加工的钢材加热至一定温度并保持一段时间，加速时效过程，使钢材的性能发生变化，以提高其硬度和强度。

　　四、烘烤硬化

　　利用钢材在淬火后残留的残余奥氏体，在中等温度下保持这种奥氏体的组织结构，从而增强其硬度和韧性。此外，钢中残留的固溶碳和氮原子也会引起时效，在低温烘烤处理下，促进碳、氮原子间位错线的张力区扩散，形成气团并钉扎住位错，增加进一步开动位错的应力，从而在宏观上表现为钢板强度的提高。

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