铝合金热处理

1、,铝合金的热处理,2011年8月12日,2020/7/16,图1：热处理曲线示意图,何谓热处理？,2020/7/16,热处理的作用,去除铸件的内应力 稳定尺寸 改善机械性能,2020/7/16,图2：二元合金相图,2020/7/16,2020/7/16,固溶体示意图,2020/7/16,铝合金的一般相图,0.5,3,10,660,2020/7/16,2020/7/16,Al-Cu二元合金相图,2020/7/16,铸造铝合金,2020/7/16,热处理工艺,2020/7/16,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：

2、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。,2020/7/16,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。,2020/7/16,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。,2020/7/16,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

3、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。,2020/7/16,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。,2020/7/16,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

4、时效。,2020/7/16,3、影响时效强化的主要因素,固溶 处理,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2080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,2020/7/16,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,2020/7/16,常见的热处理缺陷过烧,正常淬火组织400,严重过烧组织400,2020/7/16,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,2020/7/16,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,2020/7/16,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,2020/7/16,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,2020/7/16,常见的热处理缺陷腐蚀氧化,在空气炉内进行高温