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| 形变热处理 |
形变热处理是压力加工与热处理相结合的金属热处理工艺，在金属材料上有效地综合利用形变强化和相变强化、将压力加工与热处理操作相结合、使成形工艺同获得最终性能统一起来的一种工艺方法。形变热处理不但能够得到一般加工处理所达不到的高强度、高塑性和高韧性的良好配合，而且还能大大简化钢材或零件的生产流程，从而带来相当好的经济效益。
简介
形变强化和相变强化相结合的一种综合强化工艺。它包括金属材料的范性形变和固态相变两种过程，并将两者有机地结合起来，利用金属材料在形变过程中组织结构的改变，影响相变过程和相变产物，以得到所期望的组织与性能。（1）低温形变热处理。主要分为低温形变淬火 （亚稳奥氏体的形变淬火） 和低温形变等温淬火。（1） 低温形变淬火。将钢加热到奥氏体状态，保持一定时间，然后急冷至Ar1（奥氏体分样温度线）以下，而高于Ms（上马氏体点） 的温度 （约500～600℃），待温度均匀后，进行形变 （压力加工），随后淬冷，得到马氏体组织。此法主要用于结构钢、工具钢、合金元素含量较高，过冷奥氏体比较稳定的钢种。（2） 低温形变等温淬火。与低温形变淬火工艺前段相似，但形变、等温在下贝氏体区域进行，淬冷后得到下贝氏体组织。与低温形变淬火相比，可用于合金元素含量略低的钢种。低温形变热处理可以使钢在塑性基本保持相近的情况下，保持工件具有较好的强度、韧性，并提高其寿命。其工艺特点是形变在相变之前完成。（2）高温形变热处理 （稳定奥氏体的形变热处理）。主要分为高温形变淬火和高温形变等温淬火。（1） 高温形变淬火。将钢加热到稳定奥氏体状态，在该状态下形变，随后淬冷，得到马氏体组织。此法应用广泛，对材料无特殊要求，一般碳钢、低合金钢均可应用。（2） 高温形变等温淬火。将钢加热到稳定奥氏体状态并发生形变后，在珠光体或下贝氏体区域进行等温转变，得到珠光体或下贝氏体组织。此法应用也较广泛。高温形变热处理的形变过程也在相变前完成。
评价
形变后产生了再结晶的细奥氏体晶粒，使冷却转变后的铁素体也相应得到细化。形变后未发生再结晶的奥氏体中的大量晶体缺陷，为此后铁素体的转变提供了大量形核位置，并使铁素体形核的热激活过程更容易进行，这两者使转变后的铁素体晶粒细化；此外形变的奥氏体有加速扩散过程，加速铁素体转变速度，提高铁素体形成的温度等作用（见附表中类型2）。奥氏体中的大量晶体缺陷使以共格方式长大的马氏体、贝氏体晶体长大受阻，使转变后的组织得到细化。奥氏体中的晶体缺陷可被其转变的马氏体、贝氏体所继承，使转变后的马氏体或贝氏体组织的位错密度高于一般热处理形成的马氏体和贝氏体的位错密度。当奥氏体在形变过程产生形变诱发第二相析出时，这种现象尤为突出。形变诱发析出的第二相质点，钉扎了奥氏体已有的可动位错；在进一步形变时，促进奥氏体增殖大量新的位错，大大增加奥氏体中的位错密度，相应地增加转变后的马氏体的位错密度。马氏体、贝氏体中位错密度提高，是形变淬火得以提高钢的强度的主要原因。这样的马氏体组织在回火时，由于位错密度高，为碳化物提供了大量形核位置，结果使回火马氏体中的碳化物质点更细小，分布更均匀。形变诱发由奥氏体中析出第二相，降低奥氏体中碳和合金的含量，有利于减少孪晶马氏体，增多板条状马氏体的数量。马氏体组织的细化、孪晶马氏体的减少，以及回火时均匀的碳化物分布，是形变淬火钢韧性好的原因。[1]