求助 钴铬合金钢的热处理工艺

cjw6699

Alloys        Chemical composition (wt%)
Cobalt- Chromium alloy        64%Co、30%Cr、5%Mo、0.5%C、0.5% others
　　非常感谢

陆丰

按重量比：64%Co，30%Cr。
试问，这是合金钢吗？
你把该钢的资料复制到这里，我看看。

cjw6699

老师，这是我们牙科用的金属但是疲劳强度不是很好，我想热处理尝试提高它的疲劳强度
　我找别人做了金相分析，说这是奥氏体，但我很不解，这金属材料里面不含铁，是奥氏体吗？我把相图一并传上来，　麻烦您帮我看看．非常感谢！

陆丰

这是一张Co—Cr二元合金相图。这张相图的转变产物没有完整地表示出来，说明如下：
1 匀晶转变产物没注明。
2 在1395℃，Cr的原子百分比为44时，发生共晶转变。共晶转变产物没注明。
3 在1260℃，发生共析转变。共析转变产物没注明。
4 在1283℃，发生包析转变。包析转变的另一个固相没注明。
5 在967℃，发生包析转变。包析转变产物为εCo。
从这张图上，看不出有奥氏体，也不可能出现奥氏体。奥氏体是碳在γ—Fe中的间隙固溶体。在Co—Cr二元合金相图中，没有铁，哪来的奥氏体？

ltw369258

未注明共析转变的产物，无法判定能否通过热处理改变性能。

cjw6699

各位老师，我现在无法找到更好的钴铬合金相图，该怎么办才好

陆丰

在Co—Cr二元合金相图上，在Cr的原子百分比为30，重量百分比为25时，在600---900℃这一温度区间存在这εCo。εCo是一个强化相。在600℃以下这个强化相的状态如何，你提供的这张图上看不出来。
这种合金的强化方式也就是固溶强化。就你现在提供的资料讲，强化工艺无法确定。

cjw6699

陆老师，请问钴铬合金在熔化，固化时组织结构变化以及组织名称，　　谢谢您！

cjw6699

陆丰

你问的“钴铬合金在熔化，固化时组织结构变化以及组织名称”，在Co—Cr二元合金相图上已经注明。
有色金属不能用热处理的方法大幅度地提升其强度。原因在于，有色金属没有同素异构转变。有色金属的强化方法比较单一，也就是固溶强化。
我建议你选用马氏体不锈钢。该钢可以通过热处理的方法提升其强度。比钴铬合金强度高，价格也相对便宜。

yan2000531

用沉淀硬化不锈钢也不错

cjw6699

钴铬合金已经在牙科用了很多年了，但是其疲劳强度不是很满意，我想改进一下．陆老师你能不能告诉我钴铬合金在熔化，固化时组织结构变化以及组织名称，以及固溶强化的方法，我确实看不懂相图，因为我仅是位牙科医生，　　拜托了！！感谢你！

cjw6699

各位老师，　我现在急需钴铬合金的热处理知识，您们能不能从这方面给我帮助下呢，　非常感谢

陆丰

你发给我的两封求助短消息，我都看了。非常理解你的心情。
我手头没有钴铬合金的任何资料。单凭一张Co—Cr二元合金相图是不能解决你提出的问题的。我的看法：
你搜集一下钴铬合金的热处理资料，不管是中文的还是英文的，把它发到这里，我根据资料帮你分析。

cjw6699

ＤＡ9＿4合金的金相结构见图2、3,结合Ｘ线衍射结果可以判定:基体主要为奥氏体、面心立方(ｆａｃｅ＿ｃｅｎｔｅｒｅｄｃｕｂｉｃ,ＦＣＣ)Ｃｏ＿Ｃｒ＿Ｍｏ固熔体即α相,另外有少量的密集六方(ｈｅｘａｇｏｎａｌｃｌｏｓｅ＿ｐａｃｋｅｄ,ＨＣＰ)Ｃｏ＿Ｃｒ＿Ｍｏ固熔体即ε相,在晶界和晶内有少量的岛状复杂体心四方金属间化合物即σ相。放大200倍时可见合金的基体相和晶体相分布较均匀,其中有少量散在成树枝状的拓扑密排(ｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｃｌｏｓｅ＿ｐａｃｋｅｄ,ＴＣＰ)相结构,其基体相的比例与电子探针能谱分析图谱中所示的Ｃｏ元素的比例近似(图2)。放大1000倍时可清楚看到主要由Ｃｏ元素组成的基体相(图中Ａ表示),以及由Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ等元素组成的晶体相(图中Ｂ表示);图中Ｃ表示ＴＣＰ相,连接成树枝状,形成合金的第二相(图3)。电子探针检测显示合金基体组织的化学成分主要含有Ｃｏ和Ｃｒ,其次是Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ、Ｍｎ。
Ｃｏ是合金的主要元素,室温下为密排六方晶格。Ｃｏ加Ｃｒ合金化后形成ＦＣＣ结构的α相(固溶体),或存在少量的ＨＣＰ结构的ε相,失去铁磁性,质地强韧,耐腐蚀,性能优良。Ｃｒ能有效地提高钴基合金的强度和硬度[4]。ＤＡ9＿4合金中Ｃｒ含量为21%～26%,大部分固溶在基体中,是基体的主要固溶元素,与Ｃｏ合金化后形成ＦＣＣ结构的α相(固溶体),质地强韧。但Ｃｒ、Ｍｏ含量再升高可导致合金变脆、铸造性差,适当降低Ｃｒ含量可以增加合金的塑性,防止脆断。Ｍｏ的原子半径比Ｃｏ、Ｃｒ大,加Ｍｏ使固溶体产生固溶强化,可增加Ｃｏ＿Ｃｒ＿Ｍｏ合金的硬度[4]。钴基合金中加入一定量的Ｍｏ还可阻止晶粒长大,提高耐腐蚀性,改善疲劳性能[5]。Ｗ有利于提高合金强度,因为Ｗ溶解于粘结相中的位错附近,有效地使层错能升高而层错宽度减小,粘结相得到强化,合金强度增加。Ｗ的热膨胀系数为4 4×10＿6,加入适量Ｗ可降低合金的热膨胀系数,使之与瓷相匹配,减少金瓷界面的热应力,提高金瓷结合强度。但过量的Ｗ会降低合金的塑性。

1.2.7　Ｘ线衍射分析　工作条件:石墨单色器,辐射扫描速度2° ｍｉｎ,2θ为20°～140°
。3.3修复合金的机械性能对修复体的临床性能影响较大。①屈服强度σ0 2不能太小,否则可产生永久变形。多数情况下大于300ＭＰａ即可抵抗永久变形[6]。②硬度应足够大以承受咬合力。一般情况下达到125ｋｇ ｍｍ2就足以承受?力,而大于340ｋｇ ｍｍ2(牙釉质硬度)[6],则可导致对?牙严重磨耗[7]。③弹性模量是评价合金刚性的指标,是弹性极限时应力值与应变值的比值。为抵抗修复体变形,弹性模量应足够高。大部分金基或钯基合金的弹性模量在90～120ＧＰａ之间,对大多数修复体已经足够,但对较长的烤瓷桥和可摘支架还偏低[8]。镍基或钴基合金的弹性模量为180～230ＧＰａ,适用于所有修复体。相结构对合金强度的影响较复杂,这与第二相、合金的成份及与其他相的分布有关[7]。ＤＡ9＿4为多相合金,除调整合金成份外,主要通过相结构的固溶强化以及同素异构转变(堆垛层错结构)的强化来增加强度。ＤＡ9＿4合金基体为奥氏体、ＦＣＣ结构和少量的ε相;Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ是强固溶强化元素,通过固溶造成局部晶格畸变,束缚空位,抑制回复。晶格畸变造成的应力场阻碍位错的滑移,从而提高合金的强度。Ｃｏ＿Ｃｒ＿Ｍｏ合金基体ＦＣＣ结构的α相有向ＨＣＰε相转化的趋势,即可能存在按组态排列的原子层(堆垛层错),堆垛层错与位错交互作用,有利于强化合金的室温机械性能。堆垛层错能低,ＦＣＣ向ＨＣＰ结构转化容易,合金脆性加大[9]。Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍｎ元素将提高堆垛层错能,减少ＨＣＰ结构,而Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｉ元素的作用则相反。ＤＡ9＿4合金Ｘ线衍射分析表明:合金含有5%～8%的ε＿Ｃｏ,具有更高的抗拉强度和硬度

陆丰

上面那篇资料不适用。Co—Cr合金的热处理资料实在难找。
由于你提供的Co—Cr二元合金相图600℃以下的组织没注明，所以，我给你琢磨出两个固溶强化工艺，这两个工艺，你都试一下，哪个合适，用哪个。如下：
1 在1000℃加热，让αCo固溶，保温后，水冷。然后，在700℃时效2小时。
2在780℃加热，让εCo 固溶，保温后，水冷。然后，在150℃时效2小时。

说明：1 Co—Cr合金与氧的亲和力较强，所以最好在真空炉内加热；2 水冷后，材料较软，立即加工成形。成形后再时效。

cjw6699

再请问陆老师：１钴铬合金在熔化以及固化时组织大概叫什么名字
　　　　　　　２升温速度和降温速度有要求吗
　　　　　　　３保温需要多少时间
不好意思，我确实不太懂，只好缠住您了！求您好事做到底！

陆丰

钴铬合金在熔化以及固态的组织名称，在相图中已标明。
到温装炉，保温后，取出投入水中。
保温时间根据工件有效尺寸定。我估计你的工件尺寸大不了，到温后，保温十分钟就够了。
你最好找个懂热处理的人协助你做这件事。

陆丰

你要用新的Co—Cr合金材料做实验，因为使用过的Co—Cr合金材料在过去的加热中已经被氧化，所以，用使用过的Co—Cr合金材料做出来的实验结果不可靠。
如你所讲，我这次算是让你给缠住了，把我当成救命稻草抓住不松手了。 不过，没关系。实验成功后，别忘了请我喝两杯就行了。:lol

提醒楼主，这位兄弟可能是山东汉子，用的1斤的酒杯:lol :lol

by ltw3696553

[ 本帖最后由 ltw3696553 于 2007-4-6 19:27 编辑 ]

cjw6699

非常感谢您对我无私的帮助，您帮了我的大忙，很感谢您！！
其次对您的学术风格表示欣赏！！祝您前程似锦！