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标准应用说明:冷处理和深冷处理范围

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:修订本标准时考虑到英语在国际交流中的广泛应用,以及英文在全球互联网的广泛传播,所以主要参考了英美文献。现在国际上对于这一问题已有明确区别,根据IFHT的“热处理术语”标准中已明确规定整个淬火工艺称为quench hardening,淬火的冷却步骤称为quenching,固溶处理中的冷却过程称为rapid cooling。因而在新标准中按实际所用的温度范围分为冷处理和深冷处理两类。

标准应用说明:冷处理和深冷处理范围

1.本标准的条文规定及技术数据确定的依据或来源

(1)术语收入范围。收入本标准的术语是与金属热处理工艺关系密切的名词,还包括表面工程技术中的术语,例如激光热处理、激光熔覆、高能束热处理等。

(2)术语的定义。本标准所列术语的定义一般采用国际材料热处理联合会《热处理术语》的定义,有些定义叙述得更具体一些。有关表面工程技术中的术语引用了《英汉热处理及表面工程术语》,其定义主要采用《金属学及热处理词典》中的定义,同时参考了从网络收集到的新信息。

(3)术语的英文对照。修订本标准时考虑到英语在国际交流中的广泛应用,以及英文在全球互联网的广泛传播,所以主要参考了英美文献。同时考虑到我国热处理工作者经常参考的文献还包括德、法、俄、日等语言,所以修订时也酌情参照了这些国家所用术语的英文表达方法。

(4)对于新修订出版的热处理工艺标准和设备标准中涉及的工艺术语也收纳其中。

2.几个常用术语的说明

(1)真空热处理(2.9)。在热处理过程中习惯上称谓的“真空”实际上是低于一个大气压的低压状态,即低压热处理,但“真空热处理”一词已成习惯用语,使用起来不会引起误解。而且国际上也是用“Vacuum(真空)”这个词,故在定义中说明了是低于一个大气压下进行的热处理。

(2)流态床热处理(2.15)。流态床借助于流体的驱动,使固体颗粒悬浮于流体中。利用两相流的优良导热性能,把热量迅速传递给工件(用作加热介质),或把工件热量迅速散发掉(用作冷却介质)。我国流态床的名称很不一致,如流态化床、流化床炉、浮动粒子炉、流动粒子炉、沸腾层炉等。由于这种两相流并非原本意义上的“沸腾”状态,故确定其名称为流态床热处理。

(3)清洁热处理(2.22)。简化了清洁热处理的定义,重点指出它是一种少、无污染,少、无氧化的热处理生产技术。

(4)相变诱发塑性(2.23)。针对我国汽车制造业的迅猛发展,对于汽车钢板用钢的热处理采用相变诱发塑性技术已经非常普遍并且成熟。通过相变诱发塑性(TRIP)效应使钢板中残留奥氏体在塑性变形作用下诱发马氏体转变,并产生局部硬化,继而变形不再集中在局部,使相变均匀扩散到整个材料以提高构件的强度和塑性。典型的TRIP钢中碳的质量分数为0.2%,锰的质量分数为1%~2%,硅的质量分数为1%~2%,通过热轧变形热处理或冷轧+热处理,TRIP钢的组织(体积分数)由50%~60%铁素体,25%~40%贝氏体或少量马氏体和5%~15%残留奥氏体组成。TRIP钢的强度和韧性高于双相钢和微合金钢。因此,在修订本标准时查询了大量文献,确定了它的定义。

(5)有效加热区(2.35)。根据GB/T 9452—2012《热处理炉有效加热区测定方法》中关于有效加热区的名词解释,本修订标准中增加了这一术语。

(6)淬火与淬冷(5.1、5.2)。淬火这个名称,国内外过去都用得比较混乱,有时整个淬火工艺称为淬火(quenching),有时又将淬火冷却这一部分也称为淬火,有时还将合金从高温固溶体区急冷下来以免固溶体分解而保留到常温(没有相变发生)的冷却步骤也称为淬火。现在国际上对于这一问题已有明确区别,根据IFHT的“热处理术语”标准中已明确规定整个淬火工艺称为quench hardening,淬火的冷却步骤称为quenching,固溶处理中的冷却过程称为rapid cooling。因此,依照习惯称整个工艺过程为淬火,而不叫淬火硬化;淬火冷却称为淬冷,即淬火冷却的简称;固溶处理的快冷过程被称为快冷。

(7)等温淬火(5.24)。等温淬火是个泛指的名称,即将加热的工件冷至某一温度保持一定时间完成组织转变后再冷却。如果以获得贝氏体为目的,则名称中明确指出获得贝氏体为目的就称为贝氏体等温淬火。

(8)余热淬火(5.31)。这种工艺是利用变形操作(如轧制、锻造等)后的余热进行淬冷的。它和形变热处理不同,即它不是在某一恒温进行形变后才淬冷,而是在变温形变成形后再淬冷的,即利用余热来淬火。这种操作包括锻造余热淬火、轧制余热以及控制轧制等。

(9)冷处理与深冷处理(5.37、5.38)。将工件在远低于室温的温度进行冷却的工艺,我国通常称为冷处理。但是“冷”字的技术意义是不确定的,因为“冷”是相对于“热”而言的,热处理中所称的冷处理是在远低于室温的温度下处理,而深冷处理甚至可达到-196℃(液氮的汽化温度)。因而在新标准中按实际所用的温度范围分为冷处理和深冷处理两类。(www.xing528.com)

(10)索氏体化处理(5.50)。原称“铅淬火”。自20世纪50年代以来,我国所谓“铅淬火”的定义是将钢丝加热至奥氏体化温度,随之浸入该钢的等温转变图的鼻尖附近温度的铅浴中,等温保持直到奥氏体分解完毕后取出在空气中冷却下来,获得全部或大部分索氏体组织。

(11)自热回火(6.4)与自发回火(6.5)。过去有“自回火”这个统称,理解成在表层淬火后,由于心部还有热量向外传导,对已淬火部分进行加热回火。但是自从对低碳马氏体深入研究后发现,由于低碳钢的Ms点较高,淬火时自发形成回火组织,因而称为自发回火,而前面所说的由心部的热量传到表面受到加热回火,称为自然回火。

(12)自然稳定化处理(或天然稳定化处理)(7.8)。铸件在露天长期放置导致铸造应力的松弛,从而使铸件形状和尺寸稳定,这样的处理在我国通常称为“时效”。该术语的英文“season-ing”虽可直译为“时效”,但是在金属学及热处理专业中时效(即aging)已有明确定义,即合金经固溶处理或冷塑性形变后,在室温放置或在稍高温度保持时,其性能随时间而变化的现象。合金时效后所发生的性能变化是由于成分扩散形成颗粒析出而引起的,并不涉及内应力的松弛或消除。为了避免混淆,对铸件就采用自然(或天然)稳定化处理这样的叫法,而不再称“时效”。

(13)碳含量分布(8.23)。碳含量泛指钢件整体或某一部位碳的含量,不限定其存在的形式。碳浓度则限定为固溶于α铁或γ铁中的碳含量。合金钢渗碳表层常出现碳化物,近年来开发的碳化物弥散强化渗碳(8.14)更是如此。因而碳含量作为定量表达碳在渗层中的分布比较贴切。

(14)碳活度(8.27)。活度的物理含义是给定溶质在给定溶液(或固溶体)中的有效浓度。钢件渗碳通常是在奥氏体状态进行,因此钢件渗碳涉及的碳活度通常是指碳在奥氏体中的有效浓度。应该指出,铁素体中碳的活度及活度系数,切忌随意套用计算奥氏体中碳的活度及活度系数的经验公式。

(15)表面处理术语。由于材料表面处理是当今材料界应用非常广泛的改性技术,所以在1999版的术语的基础上,增加了激光熔覆(12.1)、激光冲击处理(12.2)、微弧氧化(12.3)、离子注入(12.4)、强流脉冲电子束辐照(12.20)、等离子喷涂(12.21)、热喷涂(12.22)等有关表面工程技术中常用到的术语。同时将沉积类名词术语归到表面工程和复合热处理中,将这一部分的术语顺序进行了调整。

(16)索氏体、托氏体(13.29,13.30)。索氏体、托氏体的名称虽然我国使用非常广泛,但由于只是珠光体粗细之分,国外已经废弃了这两个名称,本次修订后的标准中依然列出主要是为了照顾使用习惯。

(17)淬火冷却畸变(14.6)。工件热处理时发生的形状和尺寸的变化通常称为热处理变形。现在国外热处理文献和书籍中通称“distortion”,而不用“deformation”一词,所以在此标准中修改为“畸变”。

(18)回火脆性的英文对照问题(14.20、14.21、14.22)。根据国际材料热处理联合会的名词规定,回火脆性的英文对照为temper brittleness;第一类回火脆性的英文为irreversible temper brittle-ness,第二类回火脆性的英文为reversible temper brittleness。

(19)液体氮碳共渗。国外曾称为“软氮化”,长期以来我国几乎所有的企业一直采用直译的这一名称。最初单指在盐浴中进行的氮碳共渗。后来凡是氮碳共渗的工艺,无论是盐浴还是用气体,都叫软氮化。以前还称为“低温碳氮共渗”,但这个名称也不太确切,一是什么叫“低温”,二是碳氮共渗究竟是以渗碳为主,还是以渗氮为主很模糊,因此,根据国际材料热处理联合会的定名原则,以渗碳为主的碳和氮共渗称为碳氮共渗,以渗氮为主的碳和氮共渗称为氮碳共渗,淘汰“软氮化”一词。需要说明的是随着人们环保意识的增强,对于含氰的“液体碳氮共渗”和“硫氮碳共渗”逐渐废除,所以这两项术语不再列入此标准中。

(20)热处理工艺材料术语 对于在GB/T 8121—2012《热处理工艺材料术语》中已定义的工艺材料术语,如可控气氛、吸热式气氛、放热式气氛、放热-吸热式气氛、滴注式气氛、氮基气氛、合成气氛、直生式气氛、中性气氛、氧化气氛、还原气氛,本标准中不再列出。

(21)本标准还新列出近几年引起广泛关注的热处理工艺,如淬火-碳分配热处理(Q-P热处理)(2.16)、晶界工程(2.24)、非晶晶化(2.25)、强烈淬火(5.35)等数字化淬火冷却控制技术(5.36)。

此外,随着海峡两岸在金属热处理行业交流越来越密切,个别大陆常用的术语进一步在台湾《金属热处理名词》一书中得到肯定。在本次修订中,对于台湾的一些习惯性用法也进行了归纳和对照,但去掉了台湾方面也用得比较少的英文名称。

本标准共涉及术语312条,比前一版本增加19条。(北京机电研究所李俏供稿)

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