(首饰贵金属材料及工艺学)第三章贵金属材料的强化技术知识.pptVIP

第三章 贵金属材料的强化技术 第一节 贵金属材料冷变形强化技术 冷变形：金属材料在再结晶温度以下得变形称为冷变形。 冷变形后的金属加热到一定温度之后，在变形基体中，重新生成无畸变的新晶粒的过程叫再结晶。 首饰贵金属材料的冷变形包括： 冷拉拔、冷挤压、冷锻、冷轧和冷锤打 冷变形强化（加工硬化或形变硬化）. 冷变形强化后，金属的塑性、延展性和韧性下降. 　材料在变形时，随着变形量的增加，其强度和硬度提高，而塑性和韧性下降的现象称为加工硬化。这种强化方式实际上是一种位错强化，强化的主要原因是由于位错密度的增加导致位错运动困难，从而提高了材料的强度。冷拔弹簧钢丝是典型的加工硬化的例子，经过加工硬化的钢丝强度可达到2800MPa以上。 关于织构 金属在冷加工以后，各晶粒的位向就有一定的关系。如某些晶面或晶向彼此平行，且都平行于零件的某一外部参考方向，这样一种位向分布就称为择优取向或简称为织构 织构强化：某些合金冷变形是能形成较好的织构而在一定方向上强化 贵金属合金固溶强化技术 固溶强化:当两种或两种以上的元素形成合金时，由于溶质（合金元素）原子进入溶剂（基体金属）晶格的间隙或结点, 使晶格发生畸变,阻碍了位错的运动，使固溶体硬度和强度升高,这种现象叫固溶强化现象。 固溶强化是工程材料这应用得最广泛的强化方式之一，普通低合金钢、铝锌合金、单相黄铜等都是主要依靠固溶强化来提高其强度的。 晶体与非晶体 ?原子排列可分为三个等级，即无序排列，短程有序和长程有序。 物质的质点（分子、原子或离子）在三维空间作有规律的周期性重复排列所形成的物质叫晶体。非晶体在整体上是无序的。 晶体与非晶体中原子排列方式不同，导致性能上出现较大差异。晶体具有一定的熔点，非晶体则没有。晶体的某些物理性能和力学性能在不同的方向上具有不同的数值成为各项异性。 材料的晶体结构????金属键具有无方向性特点，金属大多趋于紧密，高对称性的简单排列。。典型金属的晶体结构????最常见的金属的晶体结构有体心立方、面心立方和密排六方。 (2)间隙固溶体????一些原子半径小于0.1nm的非金属元素如H，O，N，C，B等受原子尺寸因素的影响，不能与过渡族金属元素形成置换固溶体，却可处于溶剂晶格结构中的某些间隙位置，形成间隙固溶体。(3)固溶体的微观不均匀性????固溶体的溶质原子分布无序分布、偏聚分布、短程有序分布。????对于某些合金，当其成分接近一定原子比时，较高温度时为短程有序，缓冷到某一温度以下，会转变为完全有序状态称为有序固溶体，这一转变过程称为固溶体的有序化。固溶体又称超结构或起点阵。 2．中间相 ????两组元组成的合金中，在形成有限固溶体，如果溶质含量超过其溶解度时．将会出现新相，其成分处在A在B中和B在A中的最大溶解度之间，故叫中间相。因此中间相具有金属的性质，又称金属间化合物。 合金元素（溶质）固溶倒基体金属（溶剂）中形成固溶体的时候，，贵金属材料的强度和硬度一般都会得到提高，这个过程称为固溶强化。 固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。 固溶处理的目的：主要是改善贵金属和合金的塑性和韧性，为沉淀硬化处理作好准备等 材料在拉断后，其塑性伸长的长度与原试样长度的百分比叫伸长率或延伸率。 贵金属合金沉淀强化技术 合金的沉淀强化：将超过一定限度的合金元素在高温下形成固溶体，并且将固溶体快上冷却至室温（淬火处理），获得过饱和固溶体，然后在较低的温度加热并保温较长时间（时效处理），过饱和固溶体将发生分解，析出含有较多溶质元素的弥散强化合金，并硬气固溶体合金的强化的过程。 目标：沉淀强化能有效提高合金的硬度和强度。 原理：温度升高时，一般情况下，金属的固溶度增大。当温度降低是，在高温下饱和的固溶体不稳定，条件许可时，已经固溶的合金元素会自发的从固溶体中析出。 相关名词解释： 淬火是将金属加热到临界温度以上，保温一段时间，然后很快放入淬火剂中，使其温度骤然降低，以大于临界冷却速度的速度急速冷却，而获得不平衡晶体组织的热处理方法。淬火能增加金属的强度和硬度，但要减少其塑性。淬火中常用的淬火剂有：水、油、碱水和盐类溶液等。? 时效处理： 在强化相析出的温度加热并保温，使强化相沉淀析出，得以硬化，提高强度 例如：为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化，常在低温回火后（低温回火温度150-250℃）精加工前，把工件重新加热到100-150℃，保持5-20小时，这种为稳定精密制件质量的处理，称为时效。 贵金属材料细化组织强化技术 金属材料的力学性能与其组织密切相关 一般情况下，材料的组织越粗大，分布越不均匀，力学性能越差；材料的组织