金属强韧化的方法有哪些？

zhangkai

想了解一下金属强韧化，请问其方法都有哪些？

laoguei

金属经冷塑性变形后，晶格畸变严重。位错密度增加，晶粒破碎，产生内应力等导致系统自由能升高，因而处于组织不稳定的状态，它具有自发地恢复到原来自由能较低状态的趋势。但在室温时，由于原子活动能力不足，这种不稳定状态尚能维持相当长时间而不发生变化。

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我写过一篇文章《球墨铸铁强韧化热处理工艺》，介绍了球墨铸铁三类常用的强韧化热处理工艺，一是珠光体型强韧化热处理工艺，其中，一步加热快速正火工艺可以使球墨铸铁获得良好的强韧化效果；二是贝氏体型强韧化热处理工艺，是指将球墨铸铁进行等温淬火热处理，得到以针状铁素体和富碳奥氏体混合组织为主的球墨铸铁，称为等温淬火球墨铸铁，英文名Austempered Ductile Iron，简称ADI，该工艺有广阔的应用前景；三是BMP（贝氏体、马氏体和珠光体）复合强韧化热处理工艺，这是一种新工艺。

孤鸿踏雪

! c% L- P  u" t$ i; N强、韧度良好的组织为：1.细晶组织，2.下贝氏体组织，3.板条马氏体组织，4.诱发马氏体组织，5.复相组织（下B+M）、（M+残奥）。
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9 T9 J  Z1 o( {% {     强韧化途径：钢的力学性能与组织形态有密切关系。通过改变组织可以获得工程技术上所有的各种力学性能。钢的相变（或组织转变）是通过热处理来控制实现的，钢的热处理组织取决于材料的冶金成分和热处理方法。因此，要实现钢的强韧化，无外乎两个途径：一是设计钢的冶金成分（目前有贝氏体钢、变塑钢、马氏体时效钢、低碳马氏体钢等四种强韧钢）并提高钢的冶金质量；二是选择适当的热处理方法以获取适当的强韧化组织。

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对于铝合金的强韧化有多种工艺，常用的是固溶处理+时效，还有表面处理，如硬质阳极氧化，提高表面的耐磨性等。

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低碳马氏体强化也是强韧化工艺。

孤鸿踏雪

从今天开始我将不间断的介绍一些常用的强韧化工艺，以飨各位同道。同时，希望我的介绍能够真正起到抛砖引玉的作用：今天先介绍“快速加热淬火”。
     该工艺是把钢件以较快的速度（200~300°C/min以上）加热至适当的奥氏体化温度，作短时保温后，获得细小的奥氏体晶粒，淬火后（此时马氏体晶粒相应细小）并回火。加热速度越快，奥氏体形成温度越高，则钢形成的奥氏体含碳量越低，淬火后的显微组织为含碳量较低的隐晶马氏体加均匀分布的细小粒状碳化物，回火后可获得比普通淬火要高的强度和韧度。所谓隐晶马氏体（又称隐针马氏体）是指组织呈非常细微的针状，采用光学显微镜无法辨别晶界的一种马氏体形态。这种马氏体多出现在感应加热淬火、高能束加热淬火中，其硬度比普通马氏体高2~3HRC。
! n+ z& J& o& F+ D, d     对高碳铬钢（GCr15）进行快速加热淬火可同时提高强度和韧度。有资料介绍：GCr15钢采用快速加热淬火与普通加热淬火相比，强度提高了1.5倍，韧度提高了3倍。
     渗碳钢经渗碳后采用快速加热淬火，可以在渗层获得细小的奥氏体晶粒和降低表层马氏体的含碳量以及减少残奥数量，从而提高强度和韧度。高碳钢及渗碳钢采用快速加热淬火能提高强度、韧度和疲劳寿命的原因是：热处理后获得了强韧兼优的组织形态。这种组织形态主要是：呈粒状、细小均匀分布的未溶碳化物、碳含量较低的隐晶马氏体以及含有适量均匀分布的残奥。
9 }+ w$ G$ k2 W% z1 y- Y+ M, q     应当强调的是：采用快速加热淬火的钢，其原始组织必须细小、均匀。而原始组织中的碳化物弥散度越大，快速加热的速度相应可以提高或保温时间可以缩短，获得上述组织结构的工艺过程越易控制。