將壓力加工與熱處理結(jié)合起來(lái)的金屬熱處理工藝。利用形變熱處理，可以同時(shí)達(dá)到成形和改善顯微組織的雙重目的，使工件獲得優(yōu)異的強(qiáng)度和韌性，大幅度地改善工藝性能和使用性能，充分發(fā)揮金屬材料的潛力，提高零件質(zhì)量和壽命。
  鍛工在鍛造鑿子和斧頭等工具時(shí)，把鍛打成形的工件立即放入水中淬火，就是形變熱處理的早期應(yīng)用。采用形變熱處理工藝時(shí)可以省去一般熱處理時(shí)的重新加熱，從而節(jié)省能源、加熱設(shè)備和車間面積，還可避免重新加熱時(shí)的氧化、脫碳和畸變等問題。
  形變熱處理自20世紀(jì)50年代初期開始研究以來(lái)，應(yīng)用的范圍日益擴(kuò)大。它不僅可用于各種碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼，還可用于工具鋼、不銹鋼、耐熱鋼、高溫合金，以及以鋁、鎂、鈦、銅等為基的有色金屬合金。這種工藝可以采用各種熱變形、溫變形、冷變形成形方法，如鍛、軋、擠壓、拉拔等整體壓力加工，旋壓、擺動(dòng)輾壓、強(qiáng)力噴丸等表面或局部形變。形變熱處理主要用于形狀簡(jiǎn)單、截面變化和加工余量不大的工件。形變熱處理的工藝方法很多，主要有高溫形變熱處理和低溫形變熱處理兩大類。
  高溫形變熱處理  又可分為高溫形變淬火、高溫形變等溫淬火和高溫形變正火等。①高溫形變淬火：將鋼件加熱到Ac3（見鋼鐵顯微組織）以上 (950～1250℃)熱鍛或熱軋,然后在水或油中急劇冷卻,達(dá)到淬火目的。這種方法適用于低碳、中碳碳素結(jié)構(gòu)鋼和各種低合金結(jié)構(gòu)鋼，能夠提高鋼的強(qiáng)度，改善塑性、韌性，減小回火脆性的敏感性，提高在環(huán)境低溫下的脆斷抗力，已在多種調(diào)質(zhì)鍛件上獲得應(yīng)用。②高溫形變等溫淬火：將高溫加熱和產(chǎn)生形變之后的鋼件,置于熱浴中保持足夠時(shí)間,使之發(fā)生等溫轉(zhuǎn)變。在珠光體溫度區(qū)域等溫轉(zhuǎn)變后可以獲得細(xì)密的片層狀珠光體組織，從而提高鋼的強(qiáng)度和韌性。在貝氏體區(qū)域進(jìn)行等溫轉(zhuǎn)變則可使強(qiáng)度提高得更多。這種工藝可用于鋼絲、螺釘?shù)冉饘僦破泛土慵?。③高溫形變正火：使高溫形變后的鋼料在吹風(fēng)、噴水或噴霧的情況下冷卻，以獲得較細(xì)的鐵素體加珠光體組織，從而在提高材料強(qiáng)度的同時(shí)降低脆性轉(zhuǎn)變溫度。這種工藝主要用于低碳低合金高強(qiáng)度鋼。應(yīng)用越來(lái)越廣泛的控制軋制就是采取這種方式。
  低溫形變熱處理  可區(qū)分為低溫形變淬火、低溫形變等溫淬火等。①低溫形變淬火：將鋼料加熱到正常的奧氏體化溫度,然后在500～600℃間停留,待內(nèi)外溫度均勻后立即進(jìn)行形變量為60～90％的形變，隨之淬冷。這種方法適用于合金元素含量較高、過冷奧氏體孕育期較長(zhǎng)的鋼種,如熱模具鋼等,可以在幾乎不損失塑性的條件下得到很高 (達(dá)294兆帕)的抗拉強(qiáng)度。②低溫形變等溫淬火：可用于含合金元素略低的鋼種。首先將鋼料加熱至奧氏體化溫度，然后在下貝氏體區(qū)域進(jìn)行形變，隨之淬冷。采用低溫形變等溫淬火后，工件可以得到中等強(qiáng)度和較好的韌性。
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