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铝合金热处理及“淬火”工艺浅析

发布时间: 2018-10-09 13:44:14

新闻来源: 无锡恒鑫热处理厂

一:铝及铝合金热处理的基本知识

    1.铝及铝合金热处理的作用

    将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。

    2.铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理

    (1)铝及铝合金热处理的分类(如下图)


铝及铝合金热处理分类

    (2)铝及铝合金热处理基本作用原理

    (1) 退火:产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移,使之组织更加均匀、稳定、,内应力消除,可大大提高材料的塑性,但强度会降低。

     中间退火:又称局部退火或工序间退火,是为了提高材料的塑性,消除材料内部加工应力,在较低的温度下保温较短的时间,以利于续继加工或获得某种性能的组合。

     完全退火:是在较高温度下,保温一定时间,以获得完全再结晶状态下的软化组织,具有最好的塑性和较低的强度。

    (2)固溶淬火处理:将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定的时间,使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中,形成过饱和固溶体,然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温,它是一种不稳定的状态,因处于高能位状态,溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高,可进行冷加工或矫直工序。

    ①直接淬火:对于一些淬火敏感性不高的合金材料,可利用挤压时高温进行固溶,然后用空冷(T5)或用水雾冷却(T6)进行淬火以获得一定的组织和性能。

    ②重新淬火:对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新加热到较高的温度并保温一定时间,然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中,以获得一定的组织和性能

    (3)时效:经固溶淬火后的材料,在室温或较高温度下保持一段时间,不稳定的过饱和固溶体会进行分解,第二相粒子会从过饱和固溶体中析出(或沉淀),分布在α(AL)铝晶粒周边,从而产生强化作用称之为析出(沉淀)强化。

     自然时效:有的合金(如2024等)可在室温下产生析出强化作用,叫做自然时效。

    人工时效:有些合金(如7075等)在室温下析出了强化不明显,而在较高温度下的析出强化效果明显,称为人工时效。

 

二:铝合金淬火冷却速度

    铝合金淬火炉之淬火时的冷却速度必须确保过饱和固溶体被固定下来不分解。防止强化相析出,降低淬火时效后的力学性能。

    因此淬火时的冷却速度越快越好。但是 冷却速度越大,淬火制品的残余应力和残余变形也越大,因此冷却速度要根据不同的合金和不同形状、尺寸的制品来确定。

        对于形状、尺寸大小不同的制品应采用不同的冷却速度,通常主要靠调整淬火介质的温度来实现。对于形状简单、中小型、棒材可用室温水淬火(水温一般20~55℃),对于形复杂、壁厚差别较大的型材,可用喷水喷雾淬火。

        另外为保证水温不会升高太多,淬火槽应有足够的容量。而且冷却水应有循环装置。


    keyword:铝合金热处理

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