美國金屬學(xué)會熱處理手冊 E卷 非鐵合金的熱處理

譯者序
序
前言
使用計(jì)量單位說明
第1章非鐵合金熱處理基礎(chǔ)1
1.1非鐵合金熱處理原理1
1.1.1簡介1
1.1.2金屬和合金中的擴(kuò)散1
1.1.3冷加工金屬的退火7
1.1.4回復(fù)7
1.1.5再結(jié)晶8
1.1.6晶粒長大12
1.1.7鑄件的均勻化處理13
1.1.8固態(tài)相變16
1.1.9等溫相轉(zhuǎn)變20
1.1.10無擴(kuò)散相變30
1.1.11析出強(qiáng)化31
致謝37
參考文獻(xiàn)37
1.2金屬和合金的均勻化處理38
1.2.1鑄件的均勻化39
1.2.2偏析誘發(fā)初熔溫度40
1.2.3均勻化熱處理時(shí)間估算41
1.2.4采用CALPHAD軟件優(yōu)化均勻化
熱處理42
1.2.5計(jì)算算法42
1.2.6總結(jié)44
致謝45
參考文獻(xiàn)45
1.3退火與再結(jié)晶45
1.3.1變形狀態(tài)46
1.3.2回復(fù)46
1.3.3再結(jié)晶47
1.3.4晶粒長大50
致謝52
參考文獻(xiàn)52
1.4可熱處理強(qiáng)化的非鐵合金52
1.4.1鋁合金53
1.4.2鎂合金59
1.4.3鎳合金65
1.4.4鈦和鈦合金68
1.4.5銅和銅合金71
1.4.6其他非鐵合金77
致謝79
參考文獻(xiàn)79
第2章鋁和鋁合金的熱處理80
2.1可熱處理強(qiáng)化鋁合金的組織80
2.1.1合金元素和相組織80
2.1.2其他微觀組織特點(diǎn)86
2.1.3強(qiáng)化機(jī)制89
2.1.4析出過程92
2.1.5具體合金體系的析出103
2.1.6固溶處理112
2.1.7淬火118
2.1.8淬火后的拉伸變形或機(jī)械變形129
2.1.9析出熱處理132
參考文獻(xiàn)141
2.2鋁合金的命名方法和狀態(tài)代號147
2.2.1鋁合金的命名方法147
2.2.2基本狀態(tài)代號155
2.2.3鑄造鋁合金及其狀態(tài)代號177
2.2.4變形鋁合金及其狀態(tài)代號183
致謝189
參考文獻(xiàn)189
2.3鋁和鋁合金的退火189
2.3.1退火機(jī)制和微觀組織演化194
2.3.2可熱處理強(qiáng)化鋁合金的退火201
2.3.3影響終性能的主要退火
工藝參數(shù)204
參考文獻(xiàn)205
2.4鋁合金的淬火205
2.4.1鋁合金的淬火敏感性206
2.4.2淬火機(jī)制209
2.4.3淬火強(qiáng)度和冷卻速率211
2.4.4水淬火冷卻介質(zhì)215
2.4.5浸入式水淬火217
2.4.6噴水(霧)淬火220
2.4.7聚合物淬火冷卻介質(zhì)221
2.4.8其他淬火冷卻介質(zhì)229
2.4.9淬火因子分析230
2.4.10淬火工件的裝爐實(shí)踐236
2.4.11淬火槽系統(tǒng)238
2.4.12攪拌系統(tǒng)242
致謝244
參考文獻(xiàn)244
2.5鋁合金的淬火敏感性245
2.5.1時(shí)間-溫度-性能圖246
2.5.2淬火因子分析251
2.5.3末端淬火方法257
2.5.4連續(xù)冷卻析出圖262
參考文獻(xiàn)269
2.6可熱處理強(qiáng)化鋁合金的
殘余應(yīng)力271
2.6.1簡介272
2.6.2殘余應(yīng)力的來源和大小272
2.6.3去除熱應(yīng)力278
2.6.4改變淬火中的溫度梯度降低
殘余應(yīng)力282
2.6.5機(jī)械方法降低殘余應(yīng)力285
2.6.6小結(jié)287
參考文獻(xiàn)288
2.7鋁合金的時(shí)效強(qiáng)化291
2.7.1研究時(shí)效過程的方法292
2.7.2存在的問題292
2.7.3不同鋁合金系列的時(shí)效292
2.7.4Al-Mg-Si和Al-Mg-Si-Cu
合金293
2.7.5Al-Cu、Al-Cu-Mg和Al-Si-Cu
合金301
2.7.6含鋰鋁合金314
2.7.7Al-Mg-Zn和Al-Mg-Zn-Cu
合金316
參考文獻(xiàn)320
2.8回歸再時(shí)效328
2.8.1發(fā)展背景328
2.8.2工藝簡介329
2.8.3回歸再時(shí)效的作用331
2.8.4結(jié)論334
參考文獻(xiàn)334
2.9時(shí)效強(qiáng)化鋁合金熱處理實(shí)踐336
2.9.1時(shí)效硬化鋁合金341
2.9.2時(shí)效基本特點(diǎn)351
2.9.32014合金355
2.9.42017合金(硬鋁、杜拉鋁)357
2.9.52024合金358
2.9.6其他2×××系列鋁合金362
2.9.74×××和6×××系列
鋁合金364
2.9.87×××系列鋁合金368
2.9.92××.×鑄造鋁合金374
2.9.103××.×鑄造鋁合金377
2.9.114××.×鑄造鋁合金382
2.9.127××.×鑄造鋁合金382
2.10鋁合金鑄件的熱處理383
2.10.1Al-Cu和Al-Cu-Mg(2××)
合金388
2.10.2Al-Zn-Mg(7××)合金392
2.10.3Al-Si-Mg合金393
2.10.4Al-Si-Cu和Al-Si-Cu-Mg
合金399
2.10.5進(jìn)展401
2.10.6進(jìn)一步閱讀的參考資料401
參考文獻(xiàn)401
2.11鋁合金硬度和電導(dǎo)率測試403
2.11.1鋁合金的電導(dǎo)率406
2.11.2渦流電導(dǎo)率測量411
2.11.32024合金的電導(dǎo)率與時(shí)效413
參考文獻(xiàn)414
2.12鋁合金熱處理的模擬和建模414
2.12.1熱處理模擬模型415
2.12.2輸入材料數(shù)據(jù)415
2.12.3基于微觀組織的屈服強(qiáng)度模型416
2.12.4基于力學(xué)性能測試的流變曲
線模型417
2.12.5鋁合金淬火模擬實(shí)例418
參考文獻(xiàn)421
2.13鋁和鋁合金的滲氮421
2.13.1滲氮工藝和滲氮機(jī)制423
2.13.2滲氮層的結(jié)構(gòu)和性能425
2.13.3鋁合金的滲氮性能425
2.13.4組合工藝技術(shù)426
2.13.5小結(jié)427
參考文獻(xiàn)427
第3章銅和銅合金的熱處理429
3.1銅和銅合金熱處理簡介429
3.1.1銅合金429
3.1.2強(qiáng)化機(jī)制434
3.1.3析出強(qiáng)化437
3.1.4均勻化處理440
3.1.5退火441
3.1.6去除應(yīng)力447
3.1.7熱處理設(shè)備447
3.2銅的退火和再結(jié)晶451
3.2.1銅453
3.2.2銅的強(qiáng)化459
3.2.3銅的退火461
3.2.4銅線材去除應(yīng)力463
參考文獻(xiàn)466
3.3黃銅的熱處理467
3.3.1黃銅的類型473
3.3.2加工黃銅487
3.3.3鑄造黃銅492
3.3.4去除應(yīng)力493
3.3.5加工黃銅的退火494
3.3.6再結(jié)晶和晶粒長大495
參考文獻(xiàn)500
3.4青銅的熱處理500
3.4.1錫青銅(磷青銅)501
3.4.2鋁青銅515
3.4.3硅青銅526
3.4.4鈹青銅(銅-鈹合金)544
3.4.5其他高導(dǎo)電銅合金564
參考文獻(xiàn)566
第4章鎳和鎳基合金的熱處理567
4.1鎳基合金的熱處理和相組織567
4.1.1鎳的合金化和相組織567
4.1.2鎳合金575
4.1.3熱處理工藝指南586
4.1.4均勻化處理588
4.1.5退火590
4.1.6退火方法593
4.1.7去除應(yīng)力和應(yīng)力均勻化處理594
4.1.8固溶處理595
4.1.9穩(wěn)定化處理598
4.1.10時(shí)效598
4.1.11直接時(shí)效工藝599
4.1.12雙相組織熱處理工藝600
4.1.13熱處理建模601
致謝605
參考文獻(xiàn)605
4.2鍛造鎳基合金的熱處理607
4.2.1鎳基變形高溫合金608
4.2.2鍛造工藝和退火608
4.2.3固溶強(qiáng)化鍛造鎳基合金616
4.2.4固溶強(qiáng)化鎳基合金的熱處理621
4.2.5時(shí)效強(qiáng)化合金628
4.2.6時(shí)效強(qiáng)化合金的退火632
4.2.7時(shí)效強(qiáng)化前的固溶處理633
4.2.8時(shí)效635
4.2.9冷加工的影響639
4.2.10γ′相強(qiáng)化的鎳基合金的熱處理640
4.2.11γ′相強(qiáng)化的鎳-鐵基超合金的
熱處理645
4.2.12γ′相強(qiáng)化的鎳-鐵基超合金的
熱處理650
4.2.13粉末冶金超合金654
致謝656
參考文獻(xiàn)656
4.3鑄造鎳基合金的熱處理657
4.3.1鑄造鎳基合金658
4.3.2熱處理668
4.3.3強(qiáng)化機(jī)制670
4.3.4工業(yè)鑄造鎳基合金的熱處理675
4.3.5鑄造超合金的熱處理677
4.3.6鑄造超合金的固溶處理678
4.3.7鑄造超合金的時(shí)效681
4.3.8等軸多晶鑄造超合金682
4.3.9定向凝固鑄件683
4.3.10擴(kuò)散涂層687
第5章鈦和鈦合金的熱處理688
5.1鈦和鈦合金簡介688
5.1.1鈦元素688
5.1.2合金元素690
5.1.3鈦合金的分類698
5.1.4鈦合金的微觀組織712
參考文獻(xiàn)715
5.2鈦合金熱處理的相組織轉(zhuǎn)變715
5.2.1平衡相的關(guān)系716
5.2.2亞穩(wěn)相和亞穩(wěn)相圖717
5.2.3淬火后的相組織722
5.2.4相變動(dòng)力學(xué)723
5.2.5熱處理725
5.2.6鈦-鋁合金730
5.2.7熱處理過程中的污染731
5.2.8總結(jié)732
致謝732
參考文獻(xiàn)732
5.3鈦和鈦合金的熱處理733
5.3.1合金元素對α/β相變的影響733
5.3.2合金種類和熱處理的影響736
5.3.3去應(yīng)力退火736
5.3.4提高力學(xué)性能的退火實(shí)踐738
5.3.5矯直、定型和平整740
5.3.6固溶和時(shí)效處理740
5.3.7淬火742
5.3.8表面剝落和氧化743
5.3.9時(shí)效強(qiáng)化745
5.3.10α相表層746
5.3.11氫脆752
5.3.12熱處理過程中工件尺寸的伸長755
5.3.13熱處理過程和熱處理爐756
5.3.14淬火760
5.3.15控制變形夾具761
5.3.16熱處理前后檢查清單761
5.3.17確定β相轉(zhuǎn)變溫度的方法761
參考文獻(xiàn)771
5.4鈦和鈦合金的變形與再結(jié)晶773
5.4.1變形773
5.4.2鈦的織構(gòu)發(fā)展776
5.4.3織構(gòu)強(qiáng)化777
5.4.4應(yīng)變強(qiáng)化780
5.4.5應(yīng)變的影響780
5.4.6超塑性781
5.4.7回復(fù)和再結(jié)晶781
5.4.8近再結(jié)晶786
參考文獻(xiàn)787
5.5鈦合金的淬火和殘余應(yīng)力的控制787
5.5.1合金元素的作用787
5.5.2鋁和鉬的β相穩(wěn)定當(dāng)量系數(shù)787
5.5.3鈦合金的分類和微觀組織788
5.5.4鈦合金的熱處理792
5.5.5鈦合金的淬火792
5.5.6末端淬火和淬透性795
5.5.7殘余應(yīng)力的控制796
參考文獻(xiàn)799
5.6熱處理對鈦合金力學(xué)性能的影響800
5.6.1工業(yè)純鈦800
5.6.2α型和近α型鈦合金804
5.6.3α-β型鈦合金809
5.6.4β型鈦合金816
5.6.5力學(xué)性能對比817
5.6.6總結(jié)826
參考文獻(xiàn)826
5.7鈦合金的滲氮826
5.7.1基礎(chǔ)828
5.7.2適用于鈦合金的滲氮方法832
5.7.3滲氮?jiǎng)恿W(xué)834
5.7.4滲氮與其他熱處理相結(jié)合834
5.7.5滲氮鈦合金的性能839
5.7.6滲氮溫度對α-β型鈦合金表面
性能的影響844
5.7.7鈦滲氮產(chǎn)品的應(yīng)用844
5.7.8結(jié)論844
參考文獻(xiàn)845
第6章其他非鐵合金的熱處理852
6.1鈷基合金的熱處理852
6.1.1鈷基合金的晶體結(jié)構(gòu)與相組織852
6.1.2耐磨鈷基合金853
6.1.3耐熱鈷基合金858
6.1.4耐蝕鈷基合金861
6.1.5熱處理862
說明863
參考文獻(xiàn)863
6.2低熔點(diǎn)合金的熱處理863
6.2.1鉛和鉛合金的熱處理863
6.2.2富錫合金的熱處理867
6.2.3鋅合金的熱處理867
參考文獻(xiàn)872
選擇參考文獻(xiàn)872
6.3鎂合金的熱處理872
6.3.1熱處理狀態(tài)代號872
6.3.2合金牌號873
6.3.3晶粒尺寸的影響873
6.3.4硬度與力學(xué)性能之間的關(guān)系875
6.3.5鎂合金的析出強(qiáng)化875
6.3.6單一元素對析出強(qiáng)化的影響876
6.3.7鎂合金熱處理類型877
6.3.8影響熱處理的主要因素880
6.3.9熱處理設(shè)備和工藝882
6.3.10熱處理中的問題及其預(yù)防措施883
6.3.11焊接修復(fù)件的熱處理885
6.3.12熱處理后工件的檢驗(yàn)886
6.3.13預(yù)防和控制鎂火887
參考文獻(xiàn)887
6.4鎂基復(fù)合材料的熱處理888
6.4.1鎂基復(fù)合材料簡介888
6.4.2鎂合金的性能888
6.4.3微觀組織889
6.4.4鎂合金系統(tǒng)的熱處理891
6.4.5鎂基復(fù)合材料的熱處理897
參考文獻(xiàn)899
6.5貴金屬的退火901
6.5.1純貴金屬901
6.5.2金首飾合金902
6.5.3銀-銅合金903
說明906
參考文獻(xiàn)906
6.6難熔金屬的退火906
6.6.1退火實(shí)踐906
6.6.2鎢和鎢合金906
6.6.3鉬和鉬合金908
6.6.4鈮和鈮合金909
6.6.5鉭和鉭合金909
6.6.6錸909
參考文獻(xiàn)909
6.7鈾金屬和鈾合金的熱處理910
6.7.1貧鈾金屬的組織特點(diǎn)910
6.7.2晶粒尺寸和取向控制910
6.7.3冷加工911
6.7.4退火912
6.7.5低合金化貧鈾合金914
6.7.6亞穩(wěn)態(tài)高合金的貧鈾合金921
6.7.7處理工藝和設(shè)備921
6.7.8熱處理實(shí)例923
6.7.9許可證及健康和安全要求923
說明924
參考文獻(xiàn)924
選擇參考文獻(xiàn)924