傅新珈金属材料的运用和热处理技术

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1、金属材料的运用和热处理技术摘要：金屈材料由丁•其具冇优异的物理性质和化学性质，且自然界屮资源丰富，冃前已经广泛应用于工业、航天和医疗等领域，在机械行业，金屈的使用量达80%之多。对金属材料进行热处理，能够改善金属材料工艺性能的同吋提高产品质量和产詁竞争力。木文简单介绍金属材料的应用，并且探讨了金属材料热处理的传统工艺技术和新型的工艺技术研究。关键词：金屈材料；应用；热处理技术1金屈材料的运用1.1多孔金属材料的应用作为一种新兴的功能性材料，多孔金属材料具有渗透性好、耐高温、耐腐蚀等特性，目前在工业领域，通讯领域、国防领域和

2、环保领域有着广泛的应用。1）过滤与分离多孔金屈良好的渗透性决定其成为过滤器的理想制备材料，多孔金属用作分离媒介，其孔道对固体粒子进行阻流和捕集，对气体或液体进行过滤分离，进而实现其过滤分离作用。多孔金属制成的过滤器还可以用于厌氧细菌的生长、钢铁厂中高炉煤气的净化、原子能工业中硫化床尾气过滤、纺织和造纸业中去除染料颗粒和污水处理、右化行业屮排除右油钻井的泥沙等。2）能量吸收汽车的防冲挡、宇宙飞船的起落架等能量吸收装置都是利用多孔材料的能量吸收性质，基于这一性质，多孔材料还可以作为燃气轮机等排气系统的消音材料等，展现了良好的消

3、音效果。3）电极材料蓄电池、燃料电池、空气电池中的电极大多采用多孔镰制成，用轻质高孔率的发泡沫基板等金属材料代替传统烧结基板可减少银的消耗，并11提高能量密度。4）流体分布与控制右油化工和冶金工业屮青铜、鎳、不锈钢等烧结成的多孔板作为流体分布板;多孔不锈钢用于控制火箭鼻链体偏航指示仪外壳的冷却液；多孔材料还可用于制作自动化系统屮的信号控制延时器。5）热交换多孔金属是热交换器和加热器的理想材料，气孔体可作为热交换器和散热器，并且具有较高的效率和使用性能。此外，泡沫钢可以用来制作汽车发动机的排气支管；多孔金屈述可以用来制作灭火

4、器。6）电磁屏蔽目前电磁波辐射日益严重，信息外漏和信号干扰情况普遍，三维网状的铜和银空隙之间互相连通，具有电磁波吸收性能，可用于电磁屏蔽，小巧轻便、散热、且屏蔽效果好。1.2纳米金屈材料的应用纳米金属材料貝有纳米级尺寸的组织结构，具有良好的力学性能和功能特性，在航航天事业中，用于航天飞行器机身以及辅助装置的制造材料。目前，纳米金属材料主要应用于以下几种领域。1）高硕度和耐磨WC—Co纳米复合材料纳米结构的WC—Co硕度高，冃耐磨性能好，目前应经广泛应用于保护涂层和切削工貝的制造，工业中，WC—Co纳米合金的使用量非常大。2

5、）铝基纳米复合材料铝基纳米复合材料以其超高强度（可达到116GPa）为人们所关注。其结构特点是在非晶基体上弥散分布着纳米尺度的a-A1粒子，合金元素包括稀土（如轧、饰）和过渡族金屈（如铁、银）。在略低于非品态合金的品化温度下温挤，加工过程中可使部分非晶态合金转变为晶体，成为纳米-非晶态复合材料。另外,铝基纳米复合材料具冇很好的强度及抗疲劳性能，雾化的粉末口J以固结成棒材，并加工成小尺寸高强度部件。3）电沉积纳米晶体银电沉积薄膜具冇典型的柱状品结构，可以用脉冲电流将英破碎。精心地控制温度、pH值和镀液的成分，电沉积的鎳晶粒尺

6、寸可达10nm。它在350K时就发生反常的晶粒长大，添加溶质并使其偏析在晶界上，可实现结构的稳定。这使管材的内涂覆，尤其是修复核电站蒸汽发电机的叶轮变得非常方便。2热处理技术的发展热处理技术是金屈材料改性的孵化器，它可以使产品的内在品质更加完美。金屈材料只有通过热处理才能真止显示其无比的威力。随着金属材料与热处理技术的发展，热处理的领域在不断地扩大。在热处理方法上，打破了传统的工艺，出现了离子束表面改性、强烈淬火技术、磨削加热淬火、环己烯渗碳、微波渗碳等新工艺。热处理设备也在不断更新，真空加热高压气淬设备、低压渗碳双室高压

7、气淬炉、带柔性淬火系统的低压离了渗碳炉等止在加以利用，而且还出现了很多热处理新材料、新传感技术。2.1传统热处理技术1）基本热处理基本热处理是通过适当的加热处理改善工件的组织和结构性能，英温度区间变化如图所示。退火过程是将工件加热到一定温度后，再进行缓慢冷却，从而使工件硬度降低，可塑性增强。正火是将金属材料加热到Ac3以上温度，此温度下保持一段吋间后，将其取出，在空气中冷却。与退火相比，其强度、硕度、韧性较高。猝火是将金屈材料加热到Ac3或Acl以上某一温度，大于临界冷却速度获得马氏体组织，淬火后必须配以适当的回火工艺，增

8、强工件性能，延长使用寿命，常用的淬火方法冇单液淬火、双液淬火和等温淬火。2）表面热处理表面热处理主要对工件裹层进行热处理，表面淬火处理前需要进行正火处理或调质处理，然后快速加热使金屈材料迅速升温，直至猝火温度，材料内部尚未存在热量传导时，冷却，进行低温回火处理。此时材料表层获得硬而耐磨的马氏体组织，且材