硬化性基本分類(lèi)

因材料致硬條件的不同，通常分為水硬性、氣硬性、熱硬性等。

硬化性水硬性

指必須同水進(jìn)行反應(yīng)并在潮濕介質(zhì)中才可以逐漸凝結(jié)硬化的性質(zhì)。如水泥，隨著養(yǎng)護(hù)齡期的延長(zhǎng)，各種可水化礦物的持續(xù)水化，水泥漿中的這些水化礦物經(jīng)溶解并逐漸形成膠體和進(jìn)一步產(chǎn)生結(jié)晶作用而凝結(jié)硬化，強(qiáng)度不斷增加，最終形成堅(jiān)硬的水泥石。由于水泥中各礦物水化速度和水化產(chǎn)物的不同，由不同礦物所組成的各種水泥就各有其凝結(jié)與強(qiáng)度的特點(diǎn)。但總的來(lái)說(shuō)，水泥硬化過(guò)程就是結(jié)晶結(jié)構(gòu)網(wǎng)的形成過(guò)程。

硬化性氣硬性

指在大氣中常溫下即可逐漸凝結(jié)硬化而具有相當(dāng)強(qiáng)度的性質(zhì)。水玻璃(硅酸鈉)的粘結(jié)硬化是由于水解作用生成不穩(wěn)定的硅氧凝膠進(jìn)行聚集，甚至形成氧化硅結(jié)晶骨架的結(jié)果。當(dāng)干燥后大量形成的凝膠更加緊縮，結(jié)合體的強(qiáng)度因而提高。常加促凝劑縮短干燥時(shí)間。

硬化性熱硬性

指在常溫下不硬化、強(qiáng)度很低，只有在高于常溫但低于燒結(jié)溫度下可較快地硬化的性質(zhì)。如常用的磷酸鋁結(jié)合劑即具有這種性質(zhì)。其形成粘結(jié)作用的基本過(guò)程，除了與被結(jié)合材料之間產(chǎn)生的化學(xué)反應(yīng)以外，主要是酸式磷酸鹽的聚合作用以及粘附作用造成的。而磷酸鹽的聚合就是由磷酸根離子以各種方式將其聯(lián)結(jié)成長(zhǎng)鏈、平面網(wǎng)狀或空間骨架結(jié)構(gòu)的大分子。磷酸根中的氧就起這種聯(lián)結(jié)作用。由于這種聚合作用，使其凝結(jié)硬化。這種磷酸鋁結(jié)合劑只有在高于常溫下(約大于500℃)才可以獲得相當(dāng)高的強(qiáng)度，故常稱(chēng)之為熱硬性結(jié)合劑。

硬化性定義

硬化性(harden ability)是指材料在固化后具有強(qiáng)度的性質(zhì)。它是不定形耐火材料主要性能之一，通常用強(qiáng)度來(lái)表示。

隨著冷變形程度的增加，金屬材料強(qiáng)度和硬度指標(biāo)都有所提高，但塑性、韌性有所下降。金屬材料在再結(jié)晶溫度以下塑性變形時(shí)強(qiáng)度和硬度升高，而塑性和韌性降低的現(xiàn)象。又稱(chēng)冷作硬化。

硬化性原理

（1）經(jīng)過(guò)冷拉、滾壓和噴丸（見(jiàn)表面強(qiáng)化）等工藝，能顯著提高金屬材料、零件和構(gòu)件的表面強(qiáng)度；

（2）零件受力后，某些部位局部應(yīng)力常超過(guò)材料的屈服極限，引起塑性變形，由于加工硬化限制了塑性變形的繼續(xù)發(fā)展，可提高零件和構(gòu)件的安全度；

（3）金屬零件或構(gòu)件在沖壓時(shí)，其塑性變形處伴隨著強(qiáng)化，使變形轉(zhuǎn)移到其周?chē)醇庸び不糠?。?jīng)過(guò)這樣反復(fù)交替作用可得到截面變形均勻一致的冷沖壓件；

（4）可以改進(jìn)低碳鋼的切削性能，使切屑易于分離。但加工硬化也給金屬件進(jìn)一步加工帶來(lái)困難。如冷拉鋼絲，由于加工硬化使進(jìn)一步拉拔耗能大，甚至被拉斷，因此必須經(jīng)中間退火，消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中為使工件表層脆而硬，再切削時(shí)增加切削力，加速刀具磨損等。

（1）切削力。切削力越大，塑性變形越大，硬化程度也越大，硬化層深度也越大。因此，增大進(jìn)給量切削深度和減小前角，都會(huì)增丈切削力，使加工硬化嚴(yán)重。

（2）切削溫度。切削時(shí)產(chǎn)生的熱最會(huì)對(duì)工件的表面層硬化產(chǎn)生軟化作用，因此切削溫度越高，表面層的加工硬化回復(fù)程度就越大。

（3）變形速度（切削速度）。變形速度很快時(shí)，工件接觸時(shí)間短，塑性變形不充分，因此硬化程度將降低。

（4）工件材料硬度低、塑性大時(shí)切削加工的表面層加工硬化現(xiàn)象嚴(yán)重。

（1）產(chǎn)生原因是金屬在塑性變形時(shí)，晶粒發(fā)生滑移，出現(xiàn)位錯(cuò)的纏結(jié)，使晶粒拉長(zhǎng)、破碎和纖維化，金屬內(nèi)部產(chǎn)生了殘余應(yīng)力等。加工硬化的程度通常用加工后與加工前表面層顯微硬度的比值和硬化層深度來(lái)表示。

（2）經(jīng)過(guò)冷拉、滾壓和噴丸（見(jiàn)表面強(qiáng)化）等工藝，能顯著提高金屬材料、零件和構(gòu)件的表面強(qiáng)度；

（3）零件受力后，某些部位局部應(yīng)力常超過(guò)材料的屈服極限，引起塑性變形，由于加工硬化限制了塑性變形的繼續(xù)發(fā)展，可提高零件和構(gòu)件的安全度；

（4）金屬零件或構(gòu)件在沖壓時(shí)，其塑性變形處伴隨著強(qiáng)化，使變形轉(zhuǎn)移到其周?chē)醇庸び不糠?。?jīng)過(guò)這樣反復(fù)交替作用可得到截面變形均勻一致的冷沖壓件；

（5）可以改進(jìn)低碳鋼的切削性能，使切屑易于分離。但加工硬化也給金屬件進(jìn)一步加工帶來(lái)困難。如冷拉鋼絲，由于加工硬化使進(jìn)一步拉拔耗能大，甚至被拉斷，因此必須經(jīng)中間退火，消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中為使工件表層脆而硬，再切削時(shí)增加切削力，加速刀具磨損等。 2100433B

沉淀硬化性不銹鋼是一種合金，牌號(hào)為05Cr17Ni4Cu4Nb。

添加銅和鈮的馬氏體沉淀硬化性不銹鋼，強(qiáng)度可通過(guò)改變熱處理工藝予以調(diào)整，耐蝕性?xún)?yōu)于Cr13型及95Cr18（9Cr18）和14Cr17Ni2（1Cr17Ni2）鋼，抗腐蝕疲勞及抗水滴沖蝕能力優(yōu)于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12%Cr馬氏體型不銹鋼，焊接工藝簡(jiǎn)便，易于加工制造，但較難進(jìn)行深度冷成形。主要用于既要求具有不銹鋼又要求耐弱酸，堿，鹽腐蝕的高強(qiáng)度部件。如汽輪機(jī)末級(jí)動(dòng)葉片以及在腐蝕環(huán)境下，工作溫度低于300攝氏度的結(jié)構(gòu)件。2100433B