材料加工與製造

熱影響區(heat-affected zone)

熱影響區(HAZ)是緊鄰銲道、實際上從未熔化、但仍被烤得夠熱以致顯微組織被改變的那一圈「附帶損傷」金屬。想像把蠟燭湊近塑膠尺:碰到火焰的部分熔化,而緊鄰、仍是固態的區域因為受熱而軟化變形。在銲道中,HAZ 就是那個「緊鄰」的區域:經歷了劇烈加熱與冷卻循環的固態金屬,出來時已和較遠處的金屬不同。

熱造成什麼,取決於金屬本身及其先前狀態。在可硬化的鋼中,HAZ 可能被加熱到沃斯田鐵區,再被周圍的冷金屬淬冷,形成又硬又脆、易裂的麻田散鐵。在原本靠冷加工或析出硬化取得強度的金屬中,HAZ 的熱會把它抵銷:使冷加工金屬再結晶而軟化,或使析出物過度時效,留下一條又軟又弱的帶。無論哪種,HAZ 都是一條你未曾設計的、組織被改變的條帶。

這很重要,因為往往是 HAZ 而非銲道金屬本身,才是最弱或最脆的一環,所以裂縫與失效常從這裡開始。工程師以控制熱輸入、預熱減緩冷卻、施加銲後熱處理來回火或正常化 HAZ 來管理它。誠實的啟示違反直覺:從未熔化、看似毫髮無傷的金屬,仍可能被鄰近銲道的熱悄悄毀掉。

銲接一個經熱處理的鋁支架,銲道旁的 HAZ 會過度時效:其強化析出物粗化,形成一條軟帶,可能比母材或銲道都明顯更弱,零件往往就在此失效。

HAZ 從未熔化,但它被改寫的顯微組織往往才是銲接接頭真正的弱點。

即使 HAZ 從未熔化,它仍可能是銲道最弱的部分;它會硬化(脆性麻田散鐵)還是軟化(過度時效、再結晶),取決於合金及其先前的熱處理。

又称
HAZ熱影響帶