时效处理?编辑词条
指金属或合金工件(如低碳钢等)经固溶处理，从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。一般地讲，经过时效，硬度和强度有所增加，塑性韧性和内应力则有所降低。含碳较高的钢，淬火后立即获得很高的硬度，但其塑性变得很低。而铝合金淬火后，强度或硬度并不立即达到峰值，其塑性非但未下降，反而有所上升。经相当长时间(例如4~6昼夜)的室温放置后，这种淬火合金的强度与硬度显著提高，而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象，叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效，在一定温度下进行的时效叫人工时效。时效处理是把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间，使之产生时效工艺。
中文名称
时效处理
外文名称
Agingtreatment
属类
科技名词
目的
消除内应力
应用学科
机械工程
发现者
德国工程师A.维尔姆
步骤
固溶处理——热处理——时效处理
分类
自然时效和人工时效两种
时效处理指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺。时效处理
时效处理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。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理，以消除残余应力，稳定钢材组织和尺寸，尤为重要。
时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度或室温放置，其性能、形状、尺寸随时间而变化的热处理工艺。若采用将工件加热到较高温度，并较短时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理。若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象，称为自然时效处理。第三种方式是振动时效，从80年代初起逐步进入使用阶段，振动时效处理在不加热也不像自然时效那样费时的情况下，给工件施加一定频率的振动使其内应力得以释放，从而达到时效的目的。时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等。
在机械生产中，为了稳定铸件尺寸，常将铸件在室温下长期放置，然后才进行切削加工。这种措施也被称为时效。但这种时效不属于金属热处理工艺。
20世纪初叶，德国工程师A.维尔姆研究硬铝时发现，这种合金淬火后硬度不高，但在室温下放置一段时间后，硬度便显著上升，这种现象后来被称为沉淀硬化。这一发现在工程界引起了极大兴趣。随后人们相继发现了一些可以采用时效处理进行强化的铝合金、铜合金和铁基合金，开创了一条与一般钢铁淬火强化有本质差异的新的强化途径——时效强化。
绝大多数进行时效强化的合金，原始组织都是由一种固溶体和某些金属化合物所组成。固溶体的溶解度随温度的上升而增大。在时效处理前进行淬火，就是为了在加热时使尽量多的溶质溶入固溶体，随后在快速冷却中溶解度虽然下降，但过剩的溶质来不及从固溶体中分析出来，而形成过饱和固溶体。为达到这一目的而进行的淬火常称为固溶热处理。
经过长期反复研究证实，时效强化的实质是从过饱和固溶体中析出许多非常细小的沉淀物颗粒(一般是金属化合物，也可能是过饱和固溶体中的溶质原子在许多微小地区聚集)，形成一些体积很小的溶质原子富集区。
在时效处理前进行固溶处理时，加热温度必须严格控制，以便使溶质原子能最大限度地固溶到固溶体中，同时又不致使合金发生熔化。许多铝合金固溶处理加热温度容许的偏差只有5℃左右。进行人工时效处理，必须严格控制加热温度和保温时间，才能得到比较理想的强化效果。生产中有时采用分段时效，即先在室温或比室温稍高的温度下保温一段时间，然后在更高的温度下再保温一段时间。这样作有时会得到较好的效果。
马氏体时效钢淬火时会发生组织转变，形成马氏体。马氏体就是一种过饱和固溶体。这种钢也可采用时效处理进行强化。
低碳钢冷态塑性变形后在室温下长期放置，强度提高，塑性降低，这种现象称为机械时效。
工时效时间的关系HIP:510℃×4h,68·6MPa
时效处理是一种去应力处理,分自然时效和人工时效两种:自然时效就是将工件放在室外等自然条件下.使工件内部应力自然释放:人工时效就是将工件通过一定的加温和冷却使工件内部的应力得到释放,组织稳定.二者相比,自然实效较稳定但周期长,人工时效时间短效率高,相比自然时效应力释放不彻底。
人工时效就是人为的方法，一般是加热或是冰冷处理消除或减小淬火后钢内的微观应力、机械加工残余应力，防止变形及开裂。稳定组织以稳定零件形状及尺寸。也叫稳定处理或稳定回火。其方法是：将钢件加热到120-150摄氏度，或更低的温度（80-120度）长时间保温后（5-20小时）随炉或取出在空气中冷却。时效温度一般均比低温回火要低或更低，保温时间要长或更长；与冰冷处理相比，效果虽不如冰冷处理，但操作简便、无需专门的冷处理设备、成本低、一般工厂均可进行；适用于处理各种量具、卡规、卡尺、样板等和与此类似要求的精密机械上的零件，低温时效在半精加工后、精加工前进行。
时效的处理在现代工业化生产应用很广泛，时效处理的目的，消除工件的内应力，稳定组织和尺寸，改善机械性能等，它分为三种：
1.自然时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，在较高的温度放置或室温保持其性能，形状，尺寸随时间而变化的热处理工艺，称为自然时效处理；
2.人工时效处理：指合金工件经固溶处理，冷塑性变形或铸造，锻造后，采用将工件加热到较高温度，并较短时间进行时效处理的时效处理工艺，称为人工时效处理；
3.振动时效处理：振动时效从80年代初起逐步进入实用阶段，振动时效处理则在不加热也不象自然时效那样费时的情况下，用给工作施加一定频率的振动使其内应力得以释放，从而达到时效的目的。
T5?由高温成型过程冷却,然后进行人工时效的状态?适用于由高温成型过程冷却后,不经过冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限),予以人工时效的产品???T6固溶热处理后进行人工时效的状态?适用于高温成型过程冷却后,不经过冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品
???两种状态虽然在定义上有所区别，但对于6063合金来说没有太大的区别，主要是体现在力学性能的区别上，考虑到产品的使用方法，如果对强度或是受力方面的要求比较高，就可以选用T6的状态，如果是不受力的情况下选择T5状态就可以了
铝件和钢件的时效处理工艺有何区别
对铝合金来说，时效处理是第二相从过饱和固溶体里沉淀出来的过程，时效硬化是铝合金强化的手段，以变形铝合金，淬火后以120～180度长时间保温为人工时效。而钢的时效一般以消除应力为目的，温度较高，实际相当于低温退火
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