熱處理

熱處理是指材料在固態(tài)下，通過加熱、保溫和冷卻的手段，以獲得預(yù)期組織和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，熱處理的作用越來越重要。

馬氏體(martensite)是黑色金屬材料的一種組織名稱，多用爐熱處理，是碳在α-Fe中的過飽和固溶體。由德國(guó)冶金學(xué)家 Adolf Martens(1850-1914)于19世紀(jì)90年代在一種硬礦物中發(fā)現(xiàn)。馬氏體的三維組織形態(tài)通常有片狀(te)或者板條狀(lath)，但是在金相觀察中（二維）通常表現(xiàn)為針狀（needle-shaped），連續(xù)爐熱處理，這也是為什么在一些地方通常描述為針狀的原因。馬氏體的晶體結(jié)構(gòu)為體心四方結(jié)構(gòu)（BCT）。中高碳鋼中加速冷卻通常能夠獲得這種組織

 

超深冷科技:當(dāng)金屬在熱處理加硬至冷卻過程中， 其中的合金與碳產(chǎn)生溶解并結(jié)合及擴(kuò)散形成奧氏體( Austenite )， 在冷卻過程時(shí)， 由于低溫產(chǎn)生壓制而形成馬氏體( Martensite )，網(wǎng)帶爐熱處理， 而由于馬氏體的終轉(zhuǎn)變點(diǎn) ( Mf ) 非常低， 例如: W18Cr4V ( 高速工具鋼 ) 的 Mf 點(diǎn)為超過 -190°C， 因此淬火冷卻到室溫會(huì)殘留大量奧氏體， 因而降低金屬的硬度、耐磨性和使用壽命， 同時(shí)因?yàn)閵W氏體的不穩(wěn)定易發(fā)生組織轉(zhuǎn)變而導(dǎo)致的體積變化，造成金屬碎裂， 再者， 還有許多物理性能特別是熱性能和磁性下降。

由于奧氏體在低溫環(huán)境下非常不穩(wěn)固及分解， 使原來的缺陷 ( 微孔及內(nèi)應(yīng)力集中的部份 ) 產(chǎn)生塑性流動(dòng)而變成組織細(xì)化， 因此只要將金屬置于超低溫環(huán)境下， 其中的奧氏體會(huì)轉(zhuǎn)化成馬氏體， 內(nèi)應(yīng)力因而消除。

在超低溫時(shí)由于組織體積收縮，熱處理， Fe 晶格常數(shù)縮細(xì)而加強(qiáng)碳原子析出的驅(qū)動(dòng)力， 于是馬氏體的基體析出大量超微細(xì)碳化物， 這些超微細(xì)結(jié)晶體會(huì)使物料的強(qiáng)度提高， 同時(shí)增加耐磨性與剛性。

超低溫度可轉(zhuǎn)移金屬原子的運(yùn)能， 使原子之間不能擴(kuò)散分開從而使原子結(jié)合更緊密。

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