淬火工艺制度

淬火工艺制度简介:一、淬火加热温度的选择工业挤压铝合金制品不像建筑铝型材6063合金，可以在挤压时用风冷或水冷进展淬火(在线淬火)，而多数合金要在特地的加热和冷却设备(淬火炉和冷却槽)中进展淬火处理。淬火的加热温度、转移时间、冷却方式都有严格的规定。淬火加热温度的选择淬火加热温度主要依据相图中低熔点共晶温度和合金溶解度曲线的温度来选择。如图3—5—2为二元相图示意图。成分为B1的合金只有温度高于t溶时β相溶于基体形成单一α固溶体。当温度连续上升到t共时，超过了非平衡结晶条件下的低熔点共晶温度，即产生低熔点共晶体熔化，称过烧。金属制品过烧，造成废品。因此淬火加热温度必需低于共晶温度(过烧温度)，而高于合金的溶解度曲线温度。从理论上讲共晶温度与过烧温度是全都l0～30t溶与t共之间的温度范围窄的选下限，t溶与t共之间的温度范围宽的视工艺和性能状况而选择。淬火加热温度是铝合金热处理中的一个重要的工艺参数，由图3—5—2可知，铝合金的淬火加热温度范围很窄，应适中选择，且其温度波动范围一般不应超过±3℃。但由于铝合金±3±5℃甚至更大，所以淬火加热温度的温差通常掌握在±5℃。一般来说在保证不发生过烧的前提下，应尽量提高淬火加热温度。由于温度越高，合金元素和强化相固溶越好，则淬火时效后的力学3—5—33—5—43—5—5所示。局部工业铝合金的淬火加热3—5—1。3—5—2淬火加热温度与合金成分的关系图图3—5—32A02φ2mm棒材淬火温度对力学性能影响3—5—42A16φ2mm3—5—52A17φ30mm棒材3—5—1铝合金型、棒材淬火温度表炉膛掌握开头保温淬火温度炉膛掌握开头保温淬火温度炉膛掌握开头保温淬火温度合金合金温度/℃ 温度/℃ /℃ 温度/℃/℃2A02，20237005446～454445450±5500～505500503±52A14，2A047075,7A09458～465458463±52A50,2B50510～515510512±57A10,7A03470～475470472±56A02,2A90516～521516518±57A04472～477472474±52A17,6061520～525520523±56063.2A107A15,7003 465～475466470±52A70,2A80,2A13526～531526528±52A12,2024493～497(φ>20mm制品)493495±54A11,6351,6082525～535525530±52A12,2024496～502(φ≤20mm)497500±52B12485～495485490±52A06,2A01,2B11495～505495500±52A16,2A17530～540530535±52A11,2023 495～499495497±5淬火加热保温时间度、合金的本性、组织状态、制品断面大小、加热条件、介质及装炉多少等因素有关。一般淬火加热温度偏上限时，其保温时间相应要短一些。经过高温挤压、变形程度较大的，保温时间较短。而预先经过退火的制品，由于其强化相缓慢析出较粗大，使其强化相间大不一样。在盐浴中加热的时间要短得多。工业用铝合金型、棒材多数是用立式空气淬火炉，其保温时间是以金属外表温度或炉膛温度到达淬火温度下限开头计算保温时间。3—5—2列出了铝合金型、棒材在立式空气淬火炉中，不同制品尺寸的加热保温时3—5—3为管材在立式空气淬火炉中，不同壁厚的加热保温时间。淬火加热保温时间必需保证强化相充分溶解，才能获得最大的强化效果。但加热时间也不宜太长，在某些状况下，反而会使合金性能降低。二、淬火加热保温时间度、合金的本性、组织状态、制品断面大小、加热条件、介质及装炉多少等因素有关。一般淬火加热温度偏上限时，其保温时间相应要短一些。经过高温挤压、变形程度较大的，保温时间较短。而预先经过退火的制品，由于其强化相缓慢析出较粗大，使其强化相间大不一样。在盐浴中加热的时间要短得多。工业用铝合金型、棒材多数是用立式空气淬火炉，其保温时间是以金属外表温度或炉膛温度到达淬火温度下限开头计算保温时间。表3—5—2列出了铝合金型、棒材在立式空气淬火炉中，不同制品尺寸的加热保温时3—5—3为管材在立式空气淬火炉中，不同壁厚的加热保温时间。淬火加热保温时间必需保证强化相充分溶解，才能获得最大的强化效果。但加热时间也不宜太长，在某些状况下，反而会使合金性能降低。3—5—2铝合金型、棒材在立式空气淬火炉中加热保温时间型材壁厚棒材直径/mm加热时间/min制品长度<13m型材壁厚棒材制品长度≥13m 直径/mm加热时间/min制品长度<13m制品≤3.0304530.1～40.01051353.1～5.0456040.1～60.01501505.1～10.0607560.1～100.018018010.1～12.07590>100.021021012.1～30.090120长度≥13m3—5—3长度≥13m壁厚/mm加热时间/min壁厚/mm加热时间/min≤2.O3010.1～20.0752.1～5.040>20.0905.1～10.060三、淬火转移时间金那样可以在空气中淬火，即较小的冷却速度就可以阻挡强化相的析出。它们从淬火加热炉中拿出，转移到淬火水槽中，短短的十几秒钟甚至是几秒钟在空气中冷却，就会有强化相3—5—4列出了7A04合金不同转移时间对淬火后的力学性能的影响。3-5-47A04合金淬火转移时间对制品力学性能的影响淬火转移时间/ssh/MPa屈服强度s /MPaδ/%353350311.21052548510.72051746110.33046038512.04042735411.66040431611.00.2火延迟时间。这一时间与合金的成分、材料的外形、设备操作的自动化程度有关。条件允许20s，大型的40s7A0415s。0.2四、淬火冷却速度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2A11，2A12合金50℃/s7A04合金对冷却速度格外敏感，其淬火冷却速度要求170℃/s以上。度来实现。对于外形简洁、中小型、棒材可用室温水淬火(水温一般l0～35℃)，对于形简单、壁厚差异较大的型材，可用40～50℃的水淬火。而对于特别易产生变形的制品，甚至可以将水温升至75～85℃进展淬火。试验证明随着水温上升使其淬火制品的力学性能和抗蚀性能有所降低。铝合金最常用的淬火介质是水。由于水的粘度小、热容量大，蒸发热快，冷却力量强，而且使用格外便利、经济。但是它的缺点是在加热后冷却力量降低。淬火加热的制品在水中冷却可以分为三个阶段：第一阶段为膜状沸腾阶段。当炎热制品与冷水刚接触时，在其外表其次阶段为气泡沸腾阶段。当蒸汽薄膜破坏时，靠近金属外表的液体产生猛烈的沸腾，发生增加制品外表与水产生对流的热交换，以提高冷却速度。依据上面分析，为了很