形变热处理及种类

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形变热处理是在金属材料上有效地综合利用形变强化（加工硬化）及相变强化，将压力加工与热处理操作相结合，使成形工艺与获得最终性能统一起来的一种工艺方法。这种工艺方法能够得到一般塑性加工所达不到的高强度与高塑性的良好配合，并且还能简化钢材或零件的生产流程，从而带来相当好的经济效益。如高温形变淬火，就是将在Ac3温度以上变形的钢材，变形后立即淬水得到马氏体组织，然后进行低温回火。与普通的淬火工艺相比，40钢经高温形变淬火后，其抗拉强度提高170MPa，屈服强度提高205MPa，延伸率不变，有效地提高了钢材的力学性能。
形变热处理按形变的温度范围可以分为以下三类：
1)高温形变热处理，是将钢加热至稳定奥氏体区，保持一段时间，在该温度下变彤，随后立即快冷享一定温度以获得所需组织的综合工艺。如果是形变后淬火获得马氏体组织，则称之为高温形变淬火如图1a。如果快冷至贝氏体转变区后空冷，最后获得贝氏体组织，则称之为高温形变贝氏体化。如果快冷至珠光体转变区，获得铁素体一珠光体组织，这就是通常所说的控制轧制和控制冷却工艺。
2)低温形变热处理，是将钢加热至奥氏体状态，保持一定时间，急速冷却至Ac1以下的某一中间温度（亚稳定奥氏体区）进行变形，然后快速冷却至室温的综合工艺。快冷后得到马氏体组织的低温形变热处理，称为低温形变淬火(见图1b)。采用该工艺的钢种必须具有比较大的亚稳定奥氏体区域，以便有充分时间进行变形。形变温度在Ms附近和在Ms之下的形变热处理工艺分别称为马氏体相变过程中的形变热处理和马氏体相变以后的形变热处理。
3)复合形变热处理，是将两种或两种以上不同的形变热处理工艺方法联合使用的工艺。如将高温形变淬火与低温形变淬火相结合的复合形变淬火。