金属非常热时立即冷却会怎样?

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  • “把高温的金属器件急剧冷却”在工业上称为淬火.

    钢的淬火的定义:将钢加热到临界温度(亚共析钢过共析钢)以上某一温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速冷却到马氏体转变温度以下,进行马氏体转变的热处理工艺.

    铁在727摄氏度发生同素异构转变.在高于727度为面心立方晶格结构的伽马铁,低于727度为体心立方晶格的阿尔法铁.

    碳在伽马铁中的溶解度(2.11%)比阿尔法铁(0.0218%)大.

    将一定含碳量的钢加热到临界温度以上某一温度,然后急冷.碳来不及析出,就形成马氏体.马氏体的定义为:碳过饱和固溶于阿尔法铁中形成的组织.

    碳过饱和固溶在晶格中增加位错密度,扭曲晶格,发生晶格畸变,增加了变形抗力.所以马氏体的密度较其它组织小,韧性很差,但硬度很高.

    此外,由于钢中晶粒的晶界原子排列杂乱不规则,对塑性变形有阻碍作用.因此晶粒越细,晶界越多,强度、硬度越高.

    临界温度以上的钢在剧烈冷却时,由于冷速快,过冷度大,晶粒很细,这也是提高强度硬度的一个方面.

    总结一下:高温的钢急剧冷却后,产生了高硬度的马氏体组织(固溶强化),并且细化了晶粒,所以提高了硬度.

    并不是所有的金属都可以淬火强化.只有部分钢、部分铸铁、部分铝合金等可以.

    象黄铜、紫铜淬火后,硬度不升高反而降低.而铝合金淬火后,硬度先降低,数天后才开始逐步升高.这些性质在冷变形工艺中都有应用.