6061等铝合金热处理的时效处理方法主要有哪些
T1 人工时效 在金属型或湿砂型铸造的合金,因冷却速度较快,已得到一定程度的过饱和固溶体,即有部分淬火效果。再做人工时效,脱溶强化,则可提高硬度和机械强度,改善切削加工性。 对提高Zl104、ZL105等合金的强度有效。
T2 退火 主要作用在于消除铸件的内应力(铸造应力和机加工引起的应力),稳定铸件尺寸,并使Al-Si系合金的Si晶体球状化,提高其塑性。 对Al-Si系合金效果比较明显,退火温度280-300℃,保温时间为2-4h。
T4 固溶处理(淬火)加自然时效 通过加热保温,使可溶相溶解,然后急冷,使大量强化相固溶在α固溶体内,获得过饱和固溶体,以提高合金的硬度、强度及抗蚀性。 对Al-Mg系合金为最终热处理,对需人工时效的其它合金则是预备热处理。
T5 固溶处理(淬火)加不完全人工时效 用来得到较高的强度和塑性,但抗蚀性会有所下降,非凡是晶间腐蚀会有所增加。 时效温度低,保温时间短,时效温度约150-170℃,保温时间为3-5h。
T6 固溶处理(淬火)加完全人工时效 用来获得最高的强度,但塑性和抗蚀性有所降低。 在较高温度和较长时间内进行。适用于要求高负荷的零件,时效温度约175-185℃,保温时间5h以上。
T7 固溶处理(淬火)加稳定化回火 用来稳定铸件尺寸和组织,提高抗腐蚀(非凡是抗应力腐蚀)能力,并保持较高的力学性能。 多在接近零件的工作温度下进行。适合300℃以下高温工作的零件,回火温度为190-230℃,保温时间4-9h。
T8 固溶处理(淬火)加软化回火 使固溶体充分分解,析出的强化相聚集并球状化,以稳定铸件尺寸,提高合金的塑性,但抗拉强度下降。 适合要求高塑性的铸件,回火温度约230-330℃,保温时间3-6h。
T9 循环处理 用来进一步稳定铸件的尺寸外形。其反复加热和冷却的温度及循环次数要根据零件的工作条件和合金的性质来决定。 适合要求尺寸、外形很精密稳定的零件。
铝合金的热处理不同于碳钢,其熔点低,易过热过烧,加热温度的偏差范围小,对温度仪的精度要求高。若加热保温过于偏差,则可能达不到强化的目的。因此,对于锻铝合金的加热炉温度的控制是整个热处理过程的关键。
根据试验结果分析:人工时效温度的高低与时间的长短有很大关系。较高的时效温度,可以缩短保温时间:较低的时效温度则需要延长保温的时间。用前者方法处理,同一炉试件检出的硬度数据,离散性较大,批量生产难以把握产品的质量,而后者受试件的合格率较高,能够保证强化工艺的质量要求,但工艺成本显著增加。
在这两者之间,必然有一个比较合理的可行区间。经多次反复试验,我们找到如下的加热温度和时间的关系,这对锻铝试件的强化处理较为适合。
铝合金产品特色
以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外,由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63~2.85g/cm,有较高的强度(σb为110~650MPa)。
比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
将铝合金在535±5℃保温5.5±0.5个小时,然后在80±10℃的水中淬火,淬火时间不能低于5min。
再在165±5℃的低温炉中时效4±0.5个小时。出来后硬度一般达到HB80-90,延伸率大于8%,抗拉强度250MPa以上。
技术问题主要是保温问题,一定要按工艺执行,还有从高温炉到下水淬火要尽量快,否则就会影响固熔效果,影响热处理效果!
1、退火处理。将铸件加热到较高温度(300℃左右),保温一定时间后,随炉冷却的工艺称为退火。退火处理可以消除铸件的内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,增大铸件的塑性。
2、固溶处理。把铸件加热到尽可能高的温度(接近于共晶体的熔点),保温足够长的时间后快速冷却,使强化组元在铝中最大限度地溶解,这种高温状态被固定保存到室温的过程称为固溶处理,俗称淬火。固溶处理可以提高铸件的强度和塑性,改善合金的耐腐蚀性能。
3、时效处理。将固溶处理后的铸件加热到某一温度,保温一定的时间后出炉空冷的工艺称为时效。采用较低的时效温度或较短的保温时间的时效处理称为不完全人工时效;采用较高的时效温度或较长的保温时间的时效处理称为完全人工时效。不完全人工时效可使铸件获得优良的综合力学性能,即较高的强度,良好的塑性和韧性,但抗蚀性能可能较低。完全人工时效,可使铸件获得最大的强度,即最高的抗拉强度,但伸长率较低。
4、循环处理。多次将铸件冷却到零下温度,保温一定时间再加热到铸件的工作温度的过程,称为循环处理。循环处理可捷高铸件尺寸的稳定性,适于精密零件的处理。
参考资料:http://www.zz361.com/information_content.php?id=10011962
1.固溶强化
纯铝中加入合金元素,形成铝基固溶体,造成晶格畸变,阻碍了位错的运动,起到固溶强化的作用,可使其强度提高。根据合金化的一般规律,形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合金时,不仅能获得高的强度,而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。Al-Cu、Al-Mg、Al-Si、Al-Zn、Al-Mn等二元合金一般都能形成有限固溶体,并且均有较大的极限溶解度(见表9-2),因此具有较大的固溶强化效果。
2.时效强化
合金元素对铝的另一种强化作用是通过热处理实现的。但由于铝没有同素异构转变,所以其热处理相变与钢不同。铝合金的热处理强化,主要是由于合金元素在铝合金中有较大的固溶度,且随温度的降低而急剧减小。所以铝合金经加热到某一温度淬火后,可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时,其强度和硬度随时间的延长而增高,但塑性、韧性则降低,这个过程称为时效。在室温下进行的时效称为自然时效,在加热条件下进行的时效称为人工时效。时效过程中使铝合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。其强化效果是依靠时效过程中所产生的时效硬化现象来实现的。