什么是时效硬化？(age hardening?)
时效硬化是冶金中用来强化金属合金的一种热处理方法。它也被称为沉淀硬化，因为它通过在合金中产生固体杂质或沉淀来强化金属，从而防止合金晶体结构中出现位错。它的名字来源于金属在硬化过程中的老化点，即在使用前，通过加热一段时间或在较低温度下保存一段较长时间，以形成这些沉淀物。这种处理用于可锻合金，如镍、镁、钛以及某些类型的钢。。
将经历时效硬化的金属加热至高温，高温根据所用材料和最终结果的预期性能而变化。例如，马氏体时效钢在约1510°F（约820°C）的温度下进行热处理。添加合金材料，并允许其在金属中扩散，直到被加热的金属过饱和，这意味着这些材料在金属中的溶解量高于室温下固溶体的可能量。。
接下来，金属被老化。在某些合金中，这是通过将金属在低于初始阶段但仍远高于室温的温度下加热数小时来实现的。其他合金在室温下储存数天或数周。在较低的温度下，所有的合金材料都不可能继续溶解在过饱和的金属中，因此其中一些会发生沉淀，并从固溶体中分离出来，成为散布在整个金属中的杂质。时效过程发生的温度会影响沉淀的发生方式，从而影响最终合金的机械性能。。
硬化过程中产生的这些杂质通过干扰称为位错的晶体缺陷的移动来强化金属，位错是由形成金属晶体结构的原子错位造成的。位错使金属更容易受到外力的不可逆弯曲。它们对位错的抵抗力使时效硬化合金具有较高的屈服强度，并能在大应变下抵抗永久变形。
通过时效硬化工艺制造的合金有许多用途，尤其是在需要高强度和高温性能的应用中。马氏体时效钢用于发动机零件以及导弹和火箭的制造。由镍、铜和锌等金属制成的时效硬化铝合金经常用于飞机制造。合金Rene 41由镍与钼、钛、铬和钴合金制成，用于涉及极端应变和温度的应用，如喷气发动机。。
- 发表于 2022-01-29 04:38
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- 分类：科学
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