中文名：硬化性

外文名：hardenability

性质：描述材料强度

应用领域：机械加工

硬化性(harden ability)是指材料在固化后具有强度的性质。它是不定形耐火材料主要性能之一，通常用强度来表示。

随着冷变形程度的增加，金属材料强度和硬度指标都有所提高，但塑性、韧性有所下降。金属材料在再结晶温度以下塑性变形时强度和硬度升高，而塑性和韧性降低的现象。又称冷作硬化。

原理

（1）经过冷拉、滚压和喷丸（见表面强化）等工艺，能显著提高金属材料、零件和构件的表面强度；

（2）零件受力后，某些部位局部应力常超过材料的屈服极限，引起塑性变形，由于加工硬化限制了塑性变形的继续发展，可提高零件和构件的安全度；

（3）金属零件或构件在冲压时，其塑性变形处伴随着强化，使变形转移到其周围未加工硬化部分。经过这样反复交替作用可得到截面变形均匀一致的冷冲压件；

（4）可以改进低碳钢的切削性能，使切屑易于分离。但加工硬化也给金属件进一步加工带来困难。如冷拉钢丝，由于加工硬化使进一步拉拔耗能大，甚至被拉断，因此必须经中间退火，消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中为使工件表层脆而硬，再切削时增加切削力，加速刀具磨损等。

因材料致硬条件的不同，通常分为水硬性、气硬性、热硬性等。

水硬性

指必须同水进行反应并在潮湿介质中才可以逐渐凝结硬化的性质。如水泥，随着养护龄期的延长，各种可水化矿物的持续水化，水泥浆中的这些水化矿物经溶解并逐渐形成胶体和进一步产生结晶作用而凝结硬化，强度不断增加，最终形成坚硬的水泥石。由于水泥中各矿物水化速度和水化产物的不同，由不同矿物所组成的各种水泥就各有其凝结与强度的特点。但总的来说，水泥硬化过程就是结晶结构网的形成过程。

气硬性

指在大气中常温下即可逐渐凝结硬化而具有相当强度的性质。水玻璃(硅酸钠)的粘结硬化是由于水解作用生成不稳定的硅氧凝胶进行聚集，甚至形成氧化硅结晶骨架的结果。当干燥后大量形成的凝胶更加紧缩，结合体的强度因而提高。常加促凝剂缩短干燥时间。

热硬性

指在常温下不硬化、强度很低，只有在高于常温但低于烧结温度下可较快地硬化的性质。如常用的磷酸铝结合剂即具有这种性质。其形成粘结作用的基本过程，除了与被结合材料之间产生的化学反应以外，主要是酸式磷酸盐的聚合作用以及粘附作用造成的。而磷酸盐的聚合就是由磷酸根离子以各种方式将其联结成长链、平面网状或空间骨架结构的大分子。磷酸根中的氧就起这种联结作用。由于这种聚合作用，使其凝结硬化。这种磷酸铝结合剂只有在高于常温下(约大于500℃)才可以获得相当高的强度，故常称之为热硬性结合剂。

（1）切削力。切削力越大，塑性变形越大，硬化程度也越大，硬化层深度也越大。因此，增大进给量切削深度和减小前角，都会增丈切削力，使加工硬化严重。

（2）切削温度。切削时产生的热最会对工件的表面层硬化产生软化作用，因此切削温度越高，表面层的加工硬化回复程度就越大。

（3）变形速度（切削速度）。变形速度很快时，工件接触时间短，塑性变形不充分，因此硬化程度将降低。

（4）工件材料硬度低、塑性大时切削加工的表面层加工硬化现象严重。

（1）产生原因是金属在塑性变形时，晶粒发生滑移，出现位错的缠结，使晶粒拉长、破碎和纤维化，金属内部产生了残余应力等。加工硬化的程度通常用加工后与加工前表面层显微硬度的比值和硬化层深度来表示。

（2）经过冷拉、滚压和喷丸（见表面强化）等工艺，能显著提高金属材料、零件和构件的表面强度；

（3）零件受力后，某些部位局部应力常超过材料的屈服极限，引起塑性变形，由于加工硬化限制了塑性变形的继续发展，可提高零件和构件的安全度；

（4）金属零件或构件在冲压时，其塑性变形处伴随着强化，使变形转移到其周围未加工硬化部分。经过这样反复交替作用可得到截面变形均匀一致的冷冲压件；

（5）可以改进低碳钢的切削性能，使切屑易于分离。但加工硬化也给金属件进一步加工带来困难。如冷拉钢丝，由于加工硬化使进一步拉拔耗能大，甚至被拉断，因此必须经中间退火，消除加工硬化后再拉拔。又如在切削加工中为使工件表层脆而硬，再切削时增加切削力，加速刀具磨损等。