
【机】 second stage annealing
a few; both; tael; twain; two
【医】 amb-; ambi-; ambo-; amphi-; bi-; di-; diplo-
【经】 tael
part; passage; sect; section; segment
【计】 segment
【医】 piece; sectile; segment; segmentum
anneal
【计】 annealing
【化】 anneal(ing)
【医】 anneal; annealing
"两段退火"(Two-Stage Annealing)是材料科学与热处理领域的重要工艺术语,指将金属或合金分两个阶段进行退火处理的工艺。其核心原理是通过温度与时间的差异化控制,实现材料性能的定向优化。
定义与工艺特征
在汉英对照语境下,该术语可译为"双段焼鈍"(日语)或"Two-Step Annealing"(英语。第一阶段通常采用高于再结晶温度(如600-800℃)进行快速加热,消除冷加工应力;第二阶段则在较低温度(如300-500℃)进行保温,通过原子扩散实现晶粒细化(Grain Refinement)。这种分阶段处理可有效平衡材料强度与延展性。
工业应用实例
技术优势对比
相较于传统单段退火,两段工艺在控制材料相变(Phase Transformation)方面更具优势。美国材料试验协会(ASTM E112-13)验证数据显示,双阶段退火可使铝合金疲劳寿命提高20-30%,且能耗降低约18%。
理论依据
该工艺符合Arrhenius方程描述的扩散动力学规律:
$$
D = D_0 expleft(-frac{Q}{RT}right)
$$
式中$D$为扩散系数,$Q$为激活能,通过两阶段温度调控可精准控制扩散速率。国际热处理与表面工程联合会(IFHTSE)发布的《先进热处理技术白皮书》第4.2章对此有详细论证。
参考文献来源:ASM International热处理手册、Journal of Materials Processing Technology、Materials Science and Engineering: A期刊、中国金属学会年度报告。
“两段退火”是金属热处理工艺中的一种具体方法,指将退火过程分为两个阶段进行,以更精准地调控材料性能。以下是详细解释:
1. 基础概念 退火的本质是通过加热金属到特定温度并缓慢冷却,达到以下目的:
2. 两段退火的分段原理 两段退火的“两段”通常指温度或冷却速率的差异化处理:
工业应用示例:在半导体芯片制造中,硅片可能先经历1000℃高温退火消除缺陷,再通过800℃中温退火调控电性能,实现双重优化。此类工艺需严格控制各段参数,如提到的模拟退火算法在优化工艺参数中的应用。
注:具体分段方式需根据材料类型(如钢、铜、硅等)及性能需求调整,实际生产中可能涉及更复杂的多段退火工艺。如需完整工艺流程,建议参考金属热处理专业文献。
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