中頻熱處理廣泛用于齒輪、軸、曲軸、凸輪、軋輥等工件的表面淬火，目的是提高這些工件的耐磨性和耐疲勞破斷的能力。汽車(chē)后半軸采用感應(yīng)加熱表面淬火，設(shè)計(jì)載荷下的疲勞循環(huán)次數(shù)比用調(diào)質(zhì)處理約提高10倍。中頻熱處理表面淬火的工件材料一般為中碳鋼。為適應(yīng)某些工件的特殊需要，已研制出供感應(yīng)加熱表面淬火專(zhuān)用的低淬透性鋼。高碳鋼和鑄鐵制造的工件也可采用感應(yīng)加熱表面淬火。淬冷介質(zhì)常用水或高分子聚合物水溶液。真空方法因?yàn)榻饘俟ぜ募訜?、冷卻等操作，需要十幾個(gè)甚至幾十個(gè)動(dòng)作來(lái)完成。

金屬熱處理是機(jī)械制造中的重要工藝之一，與其他加工工藝相比，熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過(guò)改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。為使金屬工件具有所需要的力學(xué)性能、物理性能和化學(xué)性能，除合理選用材料和各種成形工藝外，熱處理工藝往往是必不可少的。鋼鐵是機(jī)械工業(yè)中應(yīng)用廣的材料，鋼鐵顯微組織復(fù)雜，可以通過(guò)熱處理予以控制，所以鋼鐵的熱處理是金屬熱處理的主要內(nèi)容。另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過(guò)熱處理改變其力學(xué)、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能。中國(guó)出土的西漢(公元前206～公元24)中山靖王墓中的寶劍，心部含碳量為0。

2024

鋁合金在淬火加熱時(shí)，合金中形成了空位，在淬火時(shí)，由于冷卻快，這

些空位來(lái)不及移出，

便被

“

固定

”

在晶體內(nèi)。

這些在過(guò)飽和固溶體內(nèi)的空位大多與

溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。

由于過(guò)飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，

必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變，

空位的存在，

加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度，

因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。

硬化區(qū)

的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高，空位濃度越大，

硬化區(qū)的數(shù)量也就越多，

硬化區(qū)的尺寸減小。

淬火冷卻速度越大，

固溶體內(nèi)所固

定的空位越多，有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量，減小硬化區(qū)的尺寸。

沉淀硬化合金

系的一個(gè)基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度，

即隨溫度增加固溶度增加，

大

多數(shù)可熱處理強(qiáng)化的的鋁合金都符合這一條件。

沉淀硬化所要求的溶解度－溫度

關(guān)系，可用鋁銅系的

Al

－

4Cu

合金說(shuō)明合金時(shí)效的組成和結(jié)構(gòu)的變化。對(duì)鋁銅

系富鋁部分的二元相圖，在

548

℃進(jìn)行共晶轉(zhuǎn)變

L→α

＋

θ

（

Al2Cu

）

。銅在

α

相中

的極限溶解度

5.65

％（

℃）

，隨著溫度的下降，固溶度急劇減小，室溫下約為

0.05

％