可硬化金属包括可发生沉淀硬化的金属(如某些铝合金),以及可通过淬火和回火等热处理工艺硬化的金属(主要是钢和某些铜合金)。
沉淀硬化合金:
- 沉淀硬化又称时效硬化,是一种提高合金(包括某些铝合金)强度的热处理工艺。该工艺是在基体金属中加入铜、镁、硅或锌等元素,然后在金属基体中形成金属间化合物沉淀。这一过程通常包括三个阶段:固溶热处理、淬火和时效。在时效过程中,析出物形成并强化金属。此类合金的例子包括6xxx 系列(Al-Si-Mg):
- 这些铝合金(如 6053、6060、6063、6101、6951 和 6061)可沉淀硬化。由于具有良好的强度和可成形性,它们通常用于结构应用。2xxx 系列(铝-铜)和 7xxx 系列(铝-锌-镁):
这些系列包括 2024 和 7075 等合金,因其强度高而备受推崇,常用于航空航天领域。然而,由于熔点较低,它们在钎焊方面具有挑战性。钢的热处理和硬化:
- 钢,尤其是碳钢和合金钢,通常通过热处理工艺进行硬化。最常见的工艺是将钢加热到高温以形成奥氏体,然后快速冷却(淬火)以形成马氏体,马氏体是钢的一种硬脆相。然后进行回火,以降低脆性并提高韧性。这种淬火工艺对于需要高强度和耐磨性的应用(如工具、轴承和结构部件)至关重要。其他金属:
铍铜: 这种合金也是通过热处理硬化的,即加热形成奥氏体,然后淬火形成马氏体。它具有高强度和导电性,因此在各种工业应用中非常有用。
小结