请简述铝合金时效过程,谢谢
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。
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。
指金属或合金工件(如低碳钢等)经固溶处理,从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后,在较高的温度放置或室温保持其性能,形状,尺寸随时间而变化的热处理工艺。一般地讲,经过时效,硬度和强度有所增加,塑性韧性和内应力则有所降低。 含碳较高的钢,淬火后立即获得很高的硬度,但其塑性变得很低。而铝合金淬火后,强度或硬度并不立即达到峰值,其塑性非但未下降,反而有所上升。经相当长时间(例如4~6昼夜)的室温放置后,这种淬火合金的强度与硬度显著提高,而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象,叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效,在一定温度下进行的时效叫人工时效。时效处理是把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间,使之产生时效作用的工艺。
退火
将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却(通常是缓慢冷却,有时是控制冷却)的一种金属热处理工艺。目的是使经过铸造、锻轧、焊接或切削加工的材料或工件软化,改善塑性和韧性,使化学成分均匀化,去除残余应力,或得到预期的物理性能。
1、时效处理上有不同。
铝合金淬火:根据时效温度和时间的不同,会发生析出相的弥散,聚集长大等变化。
钢的淬火:α相状态的变化以及碳化物的聚集长大。
2、在机理、组织与性能上有所不同,
铝合金淬火:时效使合金的强度和硬度随时间的延长而增高,但塑性降低。
钢的淬火:减少或消除残余应力,提高韧性和塑性,获得硬度、强度、塑性和韧性的适当配合。
扩展资料:
铝合金淬火的原理:
铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程,它不仅决定于合金的组成、时效工艺,还取决于合金在生产过程中造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。
铝合金在淬火加热时,合金中形成了空位,在淬火时,由于冷却快,这些空位来不及移出,便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态,必然向平衡状态转变,空位的存在,加速了溶质原子的扩散速度,因而加速了溶质原子的偏聚。
参考资料来源:百度百科-淬火钢
参考资料来源:百度百科-铝合金时效
参考资料来源:百度百科-铝合金热处理技术
指将合金加热到高温单相区恒温保持,使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
目的:
①主要是改善钢和合金的塑性和韧性,为沉淀硬化处理作好准备等。
②使合金中各种相充分溶解,强化固溶体,并提高韧性及抗蚀性能,消除应力与软化,以便继续加工或成型。
时效处理:
指金属或合金工件(如低碳钢等)经固溶处理,从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后,在较高的温度放置或室温保持其性能,形状,尺寸随时间而变化的热处理工艺。
一、分类:
①若采用将工件加热到较高温度,并较短时间进行时效处理的时效处理工艺,称为人工时效处理。
②若将工件放置在室温或自然条件下长时间存放而发生的时效现象,称为自然时效处理。
③第三种方式是振动时效,从80年代初起逐步进入使用阶段,振动时效处理在不加热也不像自然时效那样费时的情况下,给工件施加一定频率的振动使其内应力得以释放,从而达到时效的目的。
二、目的:
消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改善机械性能等。
1.稳定化处理(stabilizing treatment )
稳定化处理:为使工件在长期服役的条件下形状和尺寸变化能够保持在规定范围内的热处理。对于预应力钢材,稳定化处理的作用是将钢丝中的大部分残余应力消除,使绞线结构稳定,切断时不松散,弹性极限提高,在长期保持张力下服役时应力损失(松弛)较低。
2.稳定化处理(steadiness treatment)
根据《安全工程大辞典》,含钛或含铌的奥氏体不锈钢的一种提高抗晶间腐蚀能力的热处理方法。在奥氏体不锈钢冶炼时加入数倍于含碳量的钛或铌元素,可在形成Cr23C6之前优先形成钛或铌的碳化物,这些碳化物几乎不固溶于奥氏体中。在焊接从高温冷却时,即使经过易析出Cr23C6的敏化温度区间(850~450℃)时也不会沿晶界大量析出Cr23C6,从而大大提高了抗晶间腐蚀的能力。为了使钢达到最大的稳定度,还应作稳定化处理,即将构件加热至900℃使Cr23C6充分溶解到奥氏体中,而此时让钛和铌充分形成非常稳定的碳化钛和碳化铌。然后在空气中冷却,即使经过敏化温度时,也无Cr23C6在晶界析出。经稳定化处理后的奥氏体不锈钢便大大降低了晶间腐蚀的可能性。
2、淬火温度525~
540℃,保温时间由于你的产品最厚处大概20mm所以到温保温时间90~110分钟。
3、淬火:明显感觉到你的水温偏高,特别注意从炉子转移到淬火槽的时间越短越好,并且应该上下活动增加冷却能力,减少水汽泡附着在零件上而导致硬度不均或者有软点。你应该增加水的循环,最好让零件冷却到室温再从水里拿出来,标志就是零件出水时,表面的水已经不明显蒸发掉。
4、人工时效温度200
℃保温8
小时,温度160
℃保温时间12
小时。这里所说的保温时间是指炉子仪表到温开始计算的保温时间。
1、热处理、阳极氧化处理、表面工艺处理。衡量铝合金硬度的参数有:铝合金厚度、抗拉强度、屈服强度、氧化膜厚度等。热处理。
2、铝合金热处理包含:退火、淬火(固溶热处理)、时效处理。铝合金热处理不同于钢的热处理,但同样是通过热处理的方法,可以使铝合金表面的硬度增强。