1、 铝合金的热处理 2011年8月12日 2020 4 8 图1 热处理曲线示意图 何谓热处理 2020 4 8 热处理的作用 去除铸件的内应力稳定尺寸改善机械性能 2020 4 8 图2 二元合金相图 2020 4 8 2020 4 8 固溶体示意图 2020 4 8 铝合金的一般相图 0 5 3 10 660 2020 4 8 2020 4 8 Al Cu二元合金相图 2020 4 8 铸造铝合金 2020 4 8 热处理工艺 2020 4 8 铝合金的热处理 热处理工艺一般包括加热 保温 冷却三个过程 加热 一般都是加热到相变温度以上 以获得高温组织 保温 使内外温度一致 保证显微组织转变
2、完全 冷却 随炉冷 空冷 水冷 2020 4 8 铝合金的主要热处理形式 铝合金的主要热处理形式是退火与淬火时效 前者是一种软化处理 消除材料中的内应力及加工硬化 使组织趋于平衡 后者属于强化热处理 目的是提高合金的机械强度 2020 4 8 淬火 固溶处理 将铝合金加热到固溶线以上保温一段时间 使铝合金中的强化相溶入基体 随后快冷 以抑制强化相在冷却过程中重新析出 从而获得一种过饱和的以铝为基的固溶体 淬火后铝合金的强度和硬度不高 具有很好的塑性 2020 4 8 淬火工艺参数 加热温度 在避免发生过烧的情况下 尽可能提高加热温度 促使更多的强化相溶入基体 保温时间 对于含铜及含镁量高的合金
3、 以及砂型铸造的厚大铸件 应选取较长的淬火加热保温时间 转移时间 越短越好 2020 4 8 淬火 铸铝的淬火冷却介质一般选用热水 以减少铸件的变形 对于形状复杂 容易产生变形和裂纹的铸件 以及要求尺寸稳定性好的铸件 应当在沸水中或热油中淬火 铸件形状比较复杂 壁厚相差较大 加热及冷却时容易发生变形且较难校正 因此加热和淬火速度需适当减缓 2020 4 8 时效将淬火后的铝合金 在室温或低温加热下保温一段时间 随时间延长其强度 硬度显著升高而塑性降低的现象 称为时效 室温下进行的时效称为自然时效 低温加热下进行的时效称为人工时效 2020 4 8 3 影响时效强化的主要因素 固溶处理 规律 淬
4、火T越高 淬火冷却V越快 转移t越短 过饱和程度越高 时效强化效果也越大 要点 在不过热过烧条件下 T淬高些 保温t长些 淬火冷却要保证不析出第二相 为了防止淬火变形开裂 一般采用20 80 水冷却 时效工艺 温度 对一定合金 有最佳时效温度 时间 在一定时效温度下 有最佳时效时间 方式 单级和多级时效 高强合金常用分级时效 2020 4 8 常见的热处理缺陷 过烧淬火变形与开裂机械性能不合格腐蚀氧化 2020 4 8 常见的热处理缺陷 过烧 正常淬火组织 400 严重过烧组织 400 2020 4 8 避免过烧的措施 1 掌握不同合金的实际过烧温度 2 严格执行淬火加热工艺规程和准确控制炉温 3 定期检查实际炉温的均匀性和控温仪表的可靠性 2020 4 8 常见的热处理缺陷 淬火开裂 水温过低 水温过高 铸件开裂 强度不够 2020 4 8 常见的热处理缺陷 机械性能不合格 退火产品 退火温度偏低 冷却速度过快 保温时间不足 塑性不够 2020 4 8 常见的热处理缺陷 机械性能不合格 淬火产品 淬火温度偏低 转移和冷却过慢 保温时间不足 硬度不够 2020 4 8 常见的热处理缺陷 腐蚀氧化 在空气炉内进行高温加热 如炉膛内湿度较大或含有其他有害物质 如硫化物 将加剧铝制品的高温氧化 特征 在金属表面形成气泡或在金属内形成空洞 2020 4 8 谢谢
