金属材料热处理的影响因素

近年来,为了响应国家相关政策,金属材料行业也在不断地进行技术改进,希望在降低能耗的同时减轻对环境的污染,为工业制造及可持续发展做出贡献。但在这种趋势下,出现了能源浪费、环境污染、技术不完善、设备老旧等问题,限制了热处理技术的继续推广,降低了相关企业的经济效益。如今在金属材料热处理加工中主要有两种技术。一是正常加工,主要是通过普通热处理来调整金属材料结构,但无法转变其中的化学元素与整体性能。二是表面加工,主要是针对材料外表进行加热后冷却,以改善金属材料性能,但这两种技术都十分简单,无法对能源浪费与环境污染展开有效管控。因此,相关企业与有关部门开始注重研发金属材料热处理节能新技术。
1固溶处理对合金组织性能的影响
铸态条件下ZL205A 的光学显微组织图像。合金的基体为球状的初生铝晶体,
在α-Al 基体的晶界处存在连续的富Cu 偏析区,称为Al2Cu (θ相)。经金相分析软件Im -agePro 测算,θ相的体积分数为1.9%。而通过515℃下固溶处理5h 后的合金组织,θ相仍少量保留,但其体积分数明显降低,其体积分数为0.3%。ZL205A 合金在铸态条三基荧光粉
件下的平均布氏硬度值为HB70,而通过515℃下固溶处理5h 后的合金的布氏硬度值分别为HB103。硬度值的变化清楚地表明,固溶处理是获得最佳机械性能所必需的,因为强化的合金元素需要通过这一步的热处理才能溶入到固溶体中。
2模拟焊后热处理的15CrMo 钢组织及其力学性能
焊后热处理(英文缩写PWHT )是一种很常见的改善或恢复材料力学性能的过程加工工艺。在压力容器设备完成加工后或在加工的某个环节中,通常需要对其进行焊后热处理,以保证设备不会因过脆而损坏,降低或消除由于焊接而产生的残余应力,避免出现设备裂纹,从而有效延长设备的使用年限。15CrMo 钢系珠光体组织低合金耐热钢的钢材具备较强的抗蠕变性和强韧能力,能够满足绝大多数极端的实验条件,并且具备非常好的抗腐蚀、抗高温和抗氧化性能[1]。国内研究人员针对15CrMo R 、
12Cr2Mo1R 等材料展开了焊后热处理,并在实验过后对材料的性质变化和组织结构展开了探索。因为15CrMo 钢锻件在实际使用的过程中通常也必须经过很多次焊后热处理,所以材料某些方面的性质肯定会有所折损。310705AD 合金钢热处理工艺
①试验件淬火热处理工艺以及淬火后硬度分布根据生产经验制定的初步试验淬火工艺。试验件淬火后做截面布氏硬度分析。②10705AD 材质选择淬火温度为920~940℃,截面尺寸≤70mm 时,可以在淬火温度范围内选择较高温度进行淬火,以提高淬火后的硬度,最佳淬火温度为940℃;截面尺寸>70mm 时,在淬火温度范围内选择较低温度进行淬火,
以稍微降低淬火后的硬度,最佳淬火温度为920℃。模拟焊后热处理对15CrMo 钢力学性能的影响。在进行了模拟焊后热处理的前后,样本某些方面的力学性质发生了较大的改变。首先观测了样本处理环
加热片
境为690℃保温2h 的实验结果。在样本的所有力学性质中,其中,屈服强度的前后数值从431MPa 变为420MPa ;抗拉强度的前后数值从539MPa 变为549MPa ;高温强度的前后数值从315MPa 变为350MPa ;冲击吸收能量的前后数值从304J 变为318J ;硬度的前后数值从156HBW 变为174HBW ;伸长率的前后数值从4.5%变为24.5%。其次观测了样本处理环境为690℃保温10h 的实验结果。在样本的所有力学性质中,屈服强度的前后数值从420MPa 变为421MPa ;抗拉强度的前后数值从549MPa 变为548MPa ;高温强度的前后数值从350MPa 变为345MPa ;冲击吸收能量的前后数值从318J 变为310J ;硬度的前后数值从174HBW 变为163HBW ;伸长率的前后数值从24.5%变为21%。可见在实验操作后,样本中原有的合金成分通过化合物的形式析出,大大增强了析出强化的结果,样本在物化性质方面有了较大改变,大部分样本的物化性质都有所加强,
但是伸长率呈现反向相关关系。随着保温时间的的推移,该特征更加明显,且样
氨分解制氢DOI:10.lxzs.1671-9344.202019007
作者简介:卢英明(1975—),男,汉族,黑龙江牡丹江人,助理工程师,学士。研究方向:金属表面热处理。
金属材料热处理的影响因素
卢英明
(中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司,辽宁沈阳,110043)
摘要:文章阐述了固溶处理对合金组织性能的影响,
并通过相关工艺研究了模拟焊后热处理的15CrMo R 钢组织及其力学性能和实验,探究了10705AD 合金钢热处理工艺和焊后热处理工艺。关键词:金属材料;热处理;铝合金中图分类号:TG157
文献标志码:A
文章编号:1671-9344(2020)19-0018-02
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能性、美观性以及特性等相关建设要求,而所采用的相关建筑方式也需要有效打破传统建设方式的局限,并使用隔热保温性能较强的材料。
比如使用玻璃保温装饰材料,即玻璃幕墙,其相比于传统外墙保温材料具有更强的透光率,不仅可以有效弥补传统保温材料的不足,而且还能够提升屋内的照明度,人工智能建站
从而减少室内采光所耗费的相关资源,但同时需要注意的是,玻璃幕墙的能耗损失也相对较大,因此需要结合实际情况进行选择。在建筑外墙保温处理过程中,可以在建筑楼顶安装太阳能,将光能有效转化为热能和电能,这样不仅可以有效满足室内保温方面的要求,同时还能够满足室内采光、照明等方面的要求,使建筑外墙的保温节能效果得到有效提升,图2为玻璃幕墙施工。
图2玻璃幕墙施工示意图
3.3新型的节能墙体材料的应用
现如今,人们的环保意识和节能意识正在不断增强,而相关专家对新型建筑保温材料的研究力度也在逐渐加大,许多新型绿建筑保温材料被逐渐研发出来。例如,在建筑外墙施工过程当中,
可采用聚苯乙烯泡沫等作为原材料制作相应的保温板,该类型建筑外墙保温材料相较于传统材料而言不但制作工艺要更加简单,而且还具有较强的节能效果,可以有效满足建筑外墙的保温要求。除此之外,新型绿外墙保温材料还包括硅酸盐保温材料、陶瓷保温材料、胶粉聚苯颗粒、钢丝网采水泥泡沫板、挤塑板XPS 、硬泡聚氨酯现场喷涂及硬泡聚氨酯保温板等。
综上所述,在我国可持续发展战略理念的正确引导下,建筑企业在进行外墙施工时需要对新型绿节能外墙保温材料进行有效应用,从而使外墙绿节能水平得到有效提高,进一步打造绿节能型建筑。同时,相关施工企业在使用新型建筑外墙绿保温材料时需要结合实际情况合理选择,以进一步提升外墙保温材料的应用水平,促进我国建筑行业的可持续发展。参考文献:
[1]王凤.浅谈新型绿外墙保温材料的研究与应用[J].中国房地产
业,2020(6):197.
[2]高宁.新型绿外墙保温材料的研究与应用[J].现代城市研究,2016压电陶瓷驱动电源
(6):91-93.
本中能够明显发现大量增生的铁素体和晶粒。按照Hall -Petch 公式(即σs=σ0+kd-1/2)的推算方式,
随着晶粒的不断长大,样本的性能将会折损,最终导致协调性能差等问题。
4焊后热处理工艺电机智能监控器
①加热片布置方案。采用双面电加热片进行加热。将各个电加热片加热功率设置为单独调控,
根据设置在工件上不同区域的测温热电偶的温度,实时调整相应区
域加热片的加热功率,使工件上热处理区域的温度控制在595~620℃。在厚板侧采用增加辅助加热片的方式进行补偿加热[2]。垂直布置于焊缝上的主加热片规格为600mm ×200mm ,厚板侧的辅助加热片规格为800mm ×200mm ;在焊缝中心线上分别设置主加热片控温热电偶
和测温热电偶;在焊缝两侧各50mm 处均匀设置测温热电偶。在加热片外侧覆盖130~160mm 厚的保温棉,保温宽度为加热片边缘向外约600mm ,用支撑架将保温棉和加热片固定好,避免移位。②IP02焊接接头的加热改进方式。首先,焊后热处理前对焊缝表面进行打磨,以确保焊缝表面圆滑过渡。其次,缩小单次加热区域,经模拟分析,采取六段三次对称加热,相邻区域前后重叠加热约800mm 。最后,垂直焊缝内外侧设置加筋板,通过柔性调控方式使焊接接头两侧薄厚板区域变形趋于协调一致,
降低焊缝表面开裂率。IP02补强板与壳体焊接接头采用改进工艺热处理完后,拆除内外两侧垂直于焊缝的加筋板,将加筋板与补强板、壳体连接处的焊缝打磨光滑。经液体渗透检查,补强板与壳体焊接接头内外两侧,以及补强板、壳体与加筋板焊接处均未检测到裂纹。对比可知,IP02焊缝的加热工艺改进效果明显。
总之,对于工业领域而言,金属材料热处理属于十分关键的部分,能为材料质量与性能起到保证与加强的效果,但以往技术已经不适合在新时期继续使用,需针对激光、化学、真空及CAD 等多种节能新技术展开探究,同时通过适当增加投资成本、合理挑选有效技术等途径,从根本上达成节能环保的目的。参考文献:
[1]蒋超友.金属材料热处理节能新技术的运用研究[J].中国金属通报,2020(3):67-68.
[2]李世显,潘卫彬.关于金属材料热处理节能新技术的运用[J].中国设备工程,2019(9):86-87.

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