铝合金热处理
常见的热处理缺陷——腐蚀氧化
2017/3/2
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。
2017/3/2
谢谢!
2017/3/2
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。
淬火(固溶处理)
2017/3/2
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。
铝合金的热处理
2011年8月12日
何谓热处理?
2017/3/2
图1:热处理曲线示意图
热处理的作用
2017/3/2
去除铸件的内应力 稳定尺寸 改善机械性能
2017/3/2
图2:二元合金相图
2017/3/2
2017/3/2
固溶体示意图
铝合金的一般相图
2017/3/2
660
10 0.5 3
时效
将淬火后的铝合金,在室温
2017/3/2
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。
3、影响时效强化的主要因素
规律:淬火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 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
2017/3/2
固溶 处理
时效 工艺
常见的热处理缺陷
2017/3/2
过烧 淬火变形与开裂 机械性能不合格 腐蚀氧化
常见的热处理缺陷——过烧
2017/3/2
正常淬火组织×400
严重过烧组织×400
避免过烧的措施
2017/3/2
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
铝合金的热处理
2017/3/2
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,保证显微组织转变完全。 冷却:随炉冷、空冷、水冷。
温度(℃)
α L+α
L
Al
α+β
水冷
空冷 随炉冷 时间(t)
铝合金的主要热处理形式
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
2017/3/2
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,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。
淬火转移时间/s 抗拉强度sh/MPa 屈服强度s0.2/MPa 伸长率δ /%
3 10 20 30 40 60
533 525 517 460 427 404
503 485 461 385 354 316
11.2 10.7 10.3 12.0 11.6 11.0
淬火
2017/3/2
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。
2017/3/2
2017/3/2
Al-Cu二元合金相图
铸造铝合金
铸 造 铝合金 铝硅系 合 金 铝铜系 合 金 铝镁系 合 金 铝锌系 合 金
2017/3/2
ห้องสมุดไป่ตู้
铸造、机械 性能良好
强度、塑性高 ,耐腐蚀,铸 造时易氧化 高温强度高(耐 热),易腐蚀 强度高,易 腐蚀,价格 低
2017/3/2
热处理工艺
常见的热处理缺陷——淬火开裂
2017/3/2
水温过低
铸件开裂
水温过高
强度不够
常见的热处理缺陷——机械性能不合格
2017/3/2
退 火 产 品
退火温度偏低 塑性不够 保温时间不足
冷却速度过快
常见的热处理缺陷——机械性能不合格
2017/3/2
淬 火 产 品
淬火温度偏低 硬度不够 保温时间不足
转移和冷却过慢