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鋁合金淬火爐處理工藝影響

發(fā)布日期：2020-02-06 來源：網(wǎng)絡(luò) 作者：丹陽市電爐廠

 

鋁合金淬火固溶處理工藝影響

 鋁合金淬火爐從淬火到人工時效之間停留時間的影響 
  研究發(fā)現(xiàn)，某些鋁合金如Al－Mg－Si系合金在室溫停留后再進行人工時效，合金的強度指標(biāo)達不到非常大值，而塑性有所上升。如ZL101鑄造鋁合金，淬火后在室溫下停留一天后再進行人工時效，強度較限較淬火后立即時效的要低10～20Mpa，但塑性要比立刻進行時效的鋁合金有所提高。 
鋁合金淬火爐合金化學(xué)成分的影響 
  一種合金能否通過時效強化，首先取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶度隨溫度變化的程度。如硅、錳在鋁中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖然在鋁基固溶體中有非常大的固溶度，但它們與鋁形成的化合物的結(jié)構(gòu)與基體差異不大，強化效果甚微。因此，二元鋁－硅、鋁－錳、鋁－鎂、鋁－鋅通常都不采用時效強化處理。而有些二元合金，如鋁－銅合金，及三元合金或多元合金，如鋁－鎂－硅、鋁－銅－鎂－硅合金等，它們在熱處理過程中有溶解度和固態(tài)相變，則可通過熱處理進行強化。 
鋁合金淬火爐合金的固溶處理工藝影響 
為獲得良好的時效強化效果，在不發(fā)生過熱、過燒及晶粒長大的條件下，淬火加熱溫度高些，保溫時間長些，有利于獲得非常大過飽和度的均勻固溶體。另外在淬火冷卻過程不析出第二相，否則在隨后時效處理時，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降低時效強化效果。 時效溫度的影響 
在不同溫度時效時，析出相的臨界晶核大小、數(shù)量、成分以及聚集長大的速度不同，若溫度過低，由于擴散困難，G?P區(qū)不易形成，時效后強度、硬度低，當(dāng)時效溫度過高時，擴散易進行，過飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大，時效后強度、硬度偏低，即產(chǎn)生過時效。因此，各種合金都有較適宜的時效溫度。 
鋁合金淬火爐鋁合金的回歸現(xiàn)象 
  經(jīng)淬火自然時效后的鋁合金（如鋁－銅）重新加熱到200～250℃，然后快冷到室溫，則合金強度下降，重新變軟，性能恢復(fù)到剛淬火狀態(tài)；如在室溫下放置，則與新淬火合金一樣，仍能進行正常的自然時效，這種現(xiàn)象稱為回歸現(xiàn)象。關(guān)于回歸現(xiàn)象的解釋是合金在室溫自然時效時，形成G?P區(qū)尺寸較小，加熱到較高溫度時，這些小的G?P區(qū)不再穩(wěn)定而重新溶入固溶體中，此時將合金快冷到室溫，則合金又恢復(fù)到新淬火狀態(tài)，仍可重新自然時效。在理論上回歸處理不受處理次數(shù)的限制，但實際上，回歸處理時很難使析出相完全重溶，造成以后時效過程呈局部析出，使時效強化效果逐次減弱。同時在反復(fù)加熱過程中，固溶體晶粒有越來越大的趨勢，這對性能不利。因此回歸處理僅用于修理飛機用的鉚釘合金，即可利用這一現(xiàn)象，隨時進行鉚接，而對其他鋁合金則沒有使用價值。 
鋁合金淬火爐 固溶處理與淬冷 
  為了利用沉淀硬化反應(yīng)，首先通過加熱及快速冷卻，形成一種過飽和的固溶體。形成固溶體的工藝過程稱固溶熱處理。其目的是把合金非常大量實際可溶解的硬化元素溶于固溶體中。這一工藝過程包括把合金加熱到足夠高溫度下保溫足夠長時間然后水中快冷。 
概括的說，提高鋁合金強度、硬度的熱處理，包括三個步驟的工藝過程：（1）固溶熱處理－可溶相的溶解。（2）淬火－過飽和固溶體的形成。（3）時效－在室溫下（自然時效）或高溫下（人工時效或沉淀熱處理）溶質(zhì)原子的沉淀析出。