6063-T5铝型材怎么调质?
碳钢淬火后可立即获得很高的硬度,塑性降低。但对铝合金并非如此,铝合金刚刚淬火后,强度与硬度并不立即升高,而塑性非但不下降反而有所升高。这种淬火后的合金,放置一段时间(如4~6昼夜后),强度与硬度会显著提高,而塑性明显降低。
淬火(行业内叫固溶处理)后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象,称为时效。时效可以在常温下发生,称自然时效,也可以在高于室温的某一温度范围(如100~200℃)内发生,称人工时效。
6063-T5铝型材挤压后要经过时效处理增强力学性能,也就是放入时效炉里保温几个小时,但这个过程不完全相同于调质处理,调质处理是针对钢材的说法。如果对强度要求更高,可以选择经过固溶处理的铝合金牌号,比如6063-T6,或者6061-T6。
6063-T5铝型材
铝型材调质? 铝合金没有调质处理吧。若想稳定工件尺寸、消除或降低型材应力、降低型材硬度或性能,改善加工性能的话,可进行退火、回归、欠、过时效等处理。
硬度嘛,随型材的牌号、状态和处理的方式的不同而不同。是6063 T6 还是T4
等等。
1、退火
把钢加热到临界温度(在钢的固态范围内,引起钢内部组织结构变化的温度)以上30°C~50°C,经过适当保温后,随炉温一起缓慢冷却下来
其目的是降低材料的硬度,提高塑性,细化组织结构,改善力学性能和切削加工性能 2、淬火
将零件加热到临界温度以上,保温一段时间后,然后在水中或油中迅速冷却。由于材料内部组织的变化,使其硬度提高,耐磨性加强,但材料的脆性也增强,塑性下降。由于淬火温度变化快。材料内部形成较大的淬火应力,会导致零件的变形或裂开。淬火不能作为零件的最终热处理,通常要经过适当的回火处理,一消除淬火应力。
淬火可以细化组织、提高硬度、便于切削加工。
3、调质
淬火加高温回火为调质。一些重要的零件,特别是一些在变应力下 工作的零件,如连杆、齿轮和轴等常采用。
4、回火
将淬火后的零件重新加热到临界以下的某一温度,保温一段时间后,然后在 空气中领冷却。回火温度越高,材料的硬度和强度下降越多,而塑性和韧性则显著提高。
调质(quenching and high temperature tempering)即淬火和高温回火的综合热处理工艺。
调质件大都在比较大的动载荷作用下工作,它们承受着拉伸、压缩、弯曲、扭转或剪切的作用,有的表面还具有摩擦,要求有一定的耐磨性等等。总之,零件处在各种复合应力下工作。这类零件主要为各种机器和机构的结构件,如轴类、连杆、螺柱、齿轮等,在机床、汽车和拖拉机等制造工业中用得很普遍。尤其是对于重型机器制造中的大型部件,调质处理用得更多.因此,调质处理在热处理中占有很重要的位置。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
将合金加热至高温单相区恒温保持,使过剩相充
分溶速冷却,以得到过饱和固溶体的热处理工艺
时效处理可分为自然时效和人工时效两种自然时效是将铸件置于露天场地半年以上,便其缓缓地发生形,从而使残余应力消除或减少,人工时效是将铸件加热到550~650℃进行去应力退火,它比自然时效节省时间,残余应力去除较为彻底.
根据合金本性和用途确定采用何种时效方法。高温下工作的铝合金适宜用人工时效,室温下工作的铝合金有些采用自然时效,有些必须人工时效。
从合金强化相上来分析,含有S相和CuAl2等相的合金,一般采用自然时效,而需要在高温下使用或为了提高合金的屈服强度时,就需要采用人工时效来强化。比如LY11和LY12,40度以下自然时效可以得到高的强度和耐蚀性,对于150度以上工作的LY12和125-250度工作的LY6铆钉用合金则需要人时效。含有主要强化相为MgSi,MgZn2的T相的合金,只有采用人工时效强化,才能达到它的最高强度。
对于一般铝合金,自然时效时,屈服强度稍低而耐蚀性较好,采用人时效时,合金屈服强度较高而伸长率和耐蚀性都降低。对于铝-锌-镁-铜系合金入LC4则相反,当采用人工时效时,合金耐蚀性比自然时效好。
选用不同品种钢材作塑料模具,其化学成分和力学性能各不相同,因此制造工艺路线不同;同样,不同类型塑料模具钢采用的热处理工艺也是不同的。本节主要介绍塑料模具的制造工艺路线和热处理工艺的特点。
一、塑料模具的制造工艺路线
1.低碳钢及低碳合金钢制模具
例如,20,20Cr,20CrMnTi等钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→冷挤压成形→再结晶退火→机械精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
2.高合金渗碳钢制模具
例如12CrNi3A,12CrNi4A钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→正火并高温回火→机械粗加工→高温回火→精加工→渗碳→淬火、回火→研磨抛光→装配。
3.调质钢制模具
例如,45,40Cr等钢的工艺路线为:下料→锻造模坯→退火→机械粗加工→调质→机械精加工→修整、抛光→装配。
4.碳素工具钢及合金工具钢制模具
例如T7A~T10A,CrWMn,9SiCr等钢的工艺路线为:下料→锻成模坯→球化退火→机械粗加工→去应力退火→机械半精加工→机械精加工→淬火、回火→研磨抛光→装配。
5.预硬钢制模具
例如5NiSiCa,3Cr2Mo(P20)等钢。对于直接使用棒料加工的,因供货状态已进行了预硬化处理,可直接加工成形后抛光、装配。对于要改锻成坯料后再加工成形的,其工艺路线为:下料→改锻→球化退火→刨或铣六面→预硬处理(34~42HRC)→机械粗加工→去应力退火→机械精加工→抛光→装配。
二、塑料模具的热处理特点
(一)渗碳钢塑料模的热处理特点
1.对于有高硬度、高耐磨性和高韧性要求的塑料模具,要选用渗碳钢来制造,并把渗碳、淬火和低温回火作为最终热处理。
2.对渗碳层的要求,一般渗碳层的厚度为0.8~1.5mm,当压制含硬质填料的塑料时模具渗碳层厚度要求为1.3~1.5mm,压制软性塑料时渗碳层厚度为0.8~1.2mm。渗碳层的含碳量为0.7%~1.0%为佳。若采用碳、氮共渗,则耐磨性、耐腐蚀性、抗氧化、防粘性就更好。
3.渗碳温度一般在900~920℃,复杂型腔的小型模具可取840~860℃中温碳氮共渗。渗碳保温时间为5~10h,具体应根据对渗层厚度的要求来选择。渗碳工艺以采用分级渗碳工艺为宜,即高温阶段(900~920℃)以快速将碳渗入零件表层为主;中温阶段(820~840℃)以增加渗碳层厚度为主,这样在渗碳层内建立均匀合理的碳浓度梯度分布,便于直接淬火。
4.渗碳后的淬火工艺按钢种不同,渗碳后可分别采用:重新加热淬火;分级渗碳后直接淬火(如合金渗碳钢);中温碳氮共渗后直接淬火(如用工业纯铁或低碳钢冷挤压成形的小型精密模具);渗碳后空冷淬火(如高合金渗碳钢制造的大、中型模具)。
(二)淬硬钢塑料模的热处理
1.形状比较复杂的模具,在粗加工以后即进行热处理,然后进行精加工,才能保证热处理时变形最小,对于精密模具,变形应小于0.05%。
2.塑料模型腔表面要求十分严格,因此在淬火加热过程中要确保型腔表面不氧化、不脱碳、不侵蚀、不过热等。应在保护气氛炉中或在严格脱氧后的盐浴炉中加热,若采用普通箱式电阻炉加热,应在模腔面上涂保护剂,同时要控制加热速度,冷却时应选择比较缓和的冷却介质,控制冷却速度,以避免在淬火过程中产生变形、开裂而报废。一般以热浴淬火为佳,也可采用预冷淬火的方式。
3.淬火后应及时回火,回火温度要高于模具的工作温度,回火时间应充分,长短视模具材料和断面尺寸而定,但至少要在40~60min以上。
(三)预硬钢塑料模的热处理
1.预硬钢是以预硬态供货的,一般不需热处理,但有时需进行改锻,改锻后的模坯必须进行热处理。
2.预硬钢的预先热处理通常采用球化退火,目的是消除锻造应力,获得均匀的球状珠光体组织,降低硬度,提高塑性,改善模坯的切削加工性能或冷挤压成形性能。
3.预硬钢的预硬处理工艺简单,多数采用调质处理,调质后获得回火索氏体组织。高温回火的温度范围很宽能够满足模具的各种工作硬度要求。由于这类钢淬透性良好,淬火时可采用油冷、空冷或硝盐分级淬火。表3-27为部分预硬钢的预硬处理工艺,供参考。
表3-27 部分预硬钢的预硬处理工艺
钢 号 加热温度/℃ 冷却方式 回火温度/℃ 预硬硬度HRC
3Cr2Mo 830~840 油冷或160~180℃硝盐分级 580~650 28~36
5NiSCa 880~930 油冷 550~680 30~45
8Cr2MnWMoVS 860~900 油或空冷 550~620 42~48
P4410 830~860 油冷或硝盐分级 550~650 35~41
SM1 830~850 油冷 620~660 36~42
(四)时效硬化钢塑料模的热处理
1.时效硬化钢的热处理工艺分两步基本工序。首先进行固溶处理,即把钢加热到高温,使各种合金元素溶入奥氏体中,完成奥氏体后淬火获得马氏体组织。第二步进行时效处理,利用时效强化达到最后要求的力学性能。
2.固溶处理加热一般在盐浴炉、箱式炉中进行,加热时间分别可取:1min/mm、2~2.5min/mm,淬火采用油冷,淬透性好的钢种也可空冷。如果锻造模坯时能准确控制终锻温度,锻造后可直接进行固溶淬火。
3.时效处理最好在真空炉中进行,若在箱式炉中进行,为防模腔表面氧化,炉内须通入保护气氛,或者用氧化铝粉、石墨粉、铸铁屑,在装箱保护条件下进行时效。装箱保护加热要适当延长保温时间,否则难以达到时效效果。部分时效硬化型塑料模具钢的热处理规范可参照表3-28。
表3-28 部分时效硬化钢的热处理规范
钢 号 固溶处理工艺 时效处理工艺 时效硬度HRC
06Ni6CrMoVTiAl 800~850℃油冷 510~530℃×(6~8)h 43~48
PMS 800~850℃空冷 510~530℃×(3~5)h 41~43
25CrNi3MoAl 880℃水淬或空冷 520~540℃×(6~8)h 39~42
SM2 900℃×2h油冷+700℃×2h 510℃×10h 39~40
PCR 1050℃固溶空冷 460~480℃×4h 42~44
三、塑料模的表面处理
为了提高塑料模表面耐磨性和耐蚀性,常对其进行适当的表面处理。
1.塑料模镀铬是一种应用最多的表面处理方法,镀铬层在大气中具有强烈的钝化能力,能长久保持金属光泽,在多种酸性介质中均不发生化学反应。镀层硬度达1000HV,因而具有优良的耐磨性。镀铬层还具有较高的耐热性,在空气中加热到500℃时其外观和硬度仍无明显变化。
2.渗氮具有处理温度低(一般为550~570℃),模具变形甚微和渗层硬度高(可达1000~1200HV)等优点,因而也非常适合塑料模的表面处理。含有铬、钼、铝、钒和钛等合金元素的钢种比碳钢有更好的渗氮性能,用作塑料模时进行渗氮处理可大大提高耐磨性。
适于塑料模的表面处理方法还有:氮碳共渗、化学镀镍、离子镀氮化钛、碳化钛或碳氮化钛,PVD、CVD法沉积硬质膜或超硬膜等
http://jpkc.cec.edu.cn/jpkc/cygysj/top_all/w_ziyuanku/cailiao/13.4.htm
参考资料:http://jpkc.cec.edu.cn/jpkc/cygysj/top_all/w_ziyuanku/cailiao/13.4.htm
2、淬火和随后进行高温回火的综合热处理工艺叫调质,是为了取得既强又韧的机械性能,调质钢主要用于受力情况复杂的重要零部件。这时调质后的钢材表面不是很硬,适合机加工,同时内部组织已经比较均匀,基本不存在内应力,能够达到承担较复杂受力的目的。
●化学成份:
铝 Al :余量
硅 Si :≤0.40
铜 Cu :≤0.10
镁 Mg:4.0~4.9
锌 Zn:≤0.25
锰 Mn:0.40~1.0
钛 Ti :≤0.15
铬 Cr:0.05~0.25
铁 Fe: 0.000~ 0.400
注:单个:≤0.05合计:≤0.15
●力学性能:
抗拉强度 σb (MPa):≥270
条件屈服强度 σ0.2 (MPa):≥110
伸长率 δ10 (%):≥20
伸长率 δ5 (%):≥12
典型合金5083-H112机械和物理性能(Typical Mechanical &Physical Properties)
焊接性 切削性 耐蚀性 电导率20℃(68℉)(%IACS) 密度(20℃)(g/cm3)
很好 一般 很好 30-40 2.66
抗拉强度(25°C MPa) 屈服强度(25°C MPa) 硬度500kg力10mm球 延伸率 1.6mm(1/16in)厚度 最大剪应力MPa
315 230 65 14 180
一、铝合金基本常识
1.分类
纯铝 — 1000系
非热处理合金铝锰系合金 — 3000系铝矽系合金 — 4000系
展伸材料 铝镁系合金 — 5000系
铝铜镁系合金 — 2000系
热处理合金铝镁矽系合金 — 6000系
铝锌镁系合金 — 7000系
2.合金编号
我国目前通用的是美国铝业协会〈Aluminium Association〉的编号。兹举例说明如下:
1070-H14(纯铝)
2017-T4(热处理合金)
3004-H32(非热处理合金)
2.1第一位数:表示主要添加合金元素
1:纯铝
2:主要添加合金元素为铜
3:主要添加合金元素为锰或锰与镁
4:主要添加合金元素为矽
5:主要添加合金元素为镁
6:主要添加合金元素为矽与镁
7:主要添加合金元素为锌与镁
8:不属於上列合金系的新合金
2.2第二位数:表示原合金中主要添加合金元素含量或杂质成分含量经修改的合金
0:表原合金
1:表原合金经第一次修改
2:表原合金经第二次修改
2.3第三及四位数:
纯铝:表示原合金
合金:表示个别合金的代号
"-″:后面的Hn或Tn表示加工硬化的状态或热处理状态的鍊度符号
-Hn :表示非热处理合金的鍊度符号
-Tn :表示热处理合金的鍊度符号
一、链度 符号 : 若添加合金元素尚不足於完全符合要 求,尚须藉冷加工、淬水、时效
处理及软烧等处理,以获取所需要的 强度及性能。这些处理的过程称
之为调质,调质的结果便 是链度。
链度符号 定 义
F 制造状态的链度
无特定链度下制造的成品,如挤压、热轧、 锻造品等。
H112 未刻意控制加工硬化程度的制造状态成品,但须保证机械性质。
O 软烧链度
完全再结晶而且最软状态。如系热处理合金,
则须从软烧温度缓慢冷却,
完全防止淬水效果。
H 加工硬化的链度
H1n:施以冷加工而加工硬化者
H2n:经加工硬化后再施以适度的软烧处理
H3n:经加工硬 化后再施以安定化处理
n以1~9的数字表示加工硬化的程度
n=2 表示1/4硬质
n=4 表示1/2硬质
n=6 表示 3/4硬质
n=8 表示硬质
n=9 表示超硬质
T T1:高温加工冷却后自然时效。
挤型 从热加工后急速冷却,再经常温十效硬化处理。亦可施
以不影响强度的矫 正加工,这种调质适合於热加工后冷却便
有淬水效果的合金如:6063。
T3:溶体化处理后经冷加工的目的在提高强度、平整度及尺寸精
度。
T36:T3经6%冷加工者。
T361:冷加工度较T3大者 。
T4:溶体化处理后经自然时效处理。
T5:热加工后急冷 再施以人工时效处理。
人工时效处理的目的在提高材料的机械性质及尺寸 的安定性
适用於热加工冷却便有淬水效果的合金如:6063。
T6: 溶体化处理后施以人工时效处理。
此为热处理合金代表性的热处理, 无须施以冷加工便能获得
优越的强度。於溶体化处理后为提高尺寸精度或 矫正而施以
冷加工,如不保证更高的强度时,亦可当作是T6链度。
T61:溶体化处理后施以温水淬水再经人工时效处理,温水淬水的
目的在防止发生变形。
T7:溶体化处理后施以安定化处理(亦及 人工时效处理的温度或时
间较T6处理高或长)。
其目的在改善 耐硬力腐蚀裂及防止淬水时发生变形。
T7352:溶体化处理后除去残馀 应力再施以过时效处理(亦及人工
时效处理的温度或时间较T6处理高或长) 。
目的在改善耐硬力腐蚀裂。於溶体化处理后施以1~5%永久变
形的压缩加工,以消除残馀应力。
T8:溶体化处理后施以冷加工再施 以人工时效处理,冷加工时断
面减少率为3%及6% 各为T83 及T86。
T9:溶体化处理后人工时效处理,最后施以冷加工,最后冷加工
的目的在增加强度。
1.淬火的温度一般比回火温度高,淬火的冷却速度一般也比回火的冷却速度快。
2.调质=淬火+回火。
淬火:是将钢加热到临界温度Ac3(亚共析钢)或Ac1(过共析钢)以上温度,保温一段时间,使之全部或部分奥氏体化,然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等温)进行马氏体(或贝氏体)转变的热处理工艺。通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
回火:将经过淬火的工件重新加热到低于下临界温度AC1(加热时珠光体向奥氏体转变的开始温度)的适当温度,保温一段时间后在空气或水、油等介质中冷却的金属热处理工艺。或将淬火后的合金工件加热到适当温度,保温若干时间,然后缓慢冷却。一般用于减小或消除淬火钢件中的内应力,或者降低其硬度和强度,以提高其延性或韧性。
调质:淬火和高温回火的综合热处理工艺。
首先,对废铝进行分类和分级堆放,如纯铝、变形铝合金、铸造铝合金和混合材等。对于废铝制品,应将废铝制品拆开,将与铝材料相连接的钢和其他有色金属零件取出,然后通过清洗、破碎、磁选、干燥等工序加工成废铝制品。埃塞斯。废铝液化分离是今后回收金属铝的发展方向。
它将废铝的预处理与重熔结合起来,不仅缩短了工艺流程,而且最大限度地避免了空气污染,大大提高了净金属的回收率。该装置有一个过滤器,允许气体颗粒通过。在液化层中,铝在底部沉淀。附着在废铝上的油漆等有机物质在450℃或更高温度下分解成气体、焦油和固体碳。
然后通过分离器内的氧化装置完全燃烧。垃圾经转鼓搅拌,与筒仓内溶液混合,砂、砾石等杂质分离进入砂、砾石分离区。废物的溶解通过回收推进器进行并返回液化筒仓。
根据废铝的制备、质量和再生产品的技术要求,选择并计算各种材料的用量。硅和镁的燃速比其它合金元素的燃速大。各种合金元素的燃速应事先通过试验确定。废铝的物理规格和表面清洁度将直接影响再生产品的质量和金属产量。
此外,20%的活性成分将以最高水平进入炉渣。可回收利用的变形铝合金废料可生产变形铝合金3003、3105、3004、3005、5050种,其中以3105合金为主。为保证合金的化学成分满足工艺要求和压力加工工艺要求,必要时应加入一些原铝锭。
回收的铝合金废料中只有一小部分被回收成变形铝合金,其中约1/4被回收到炼钢脱氧剂中,大部分用于铸造回收铝合金。只有一小部分废铝被再生成变形的铝合金。美国、日本等国家广泛使用的a380和adcl0压铸铝合金,基本上都是从废铝中回收的。再生铝的主要设备通常是一种特殊的带燃料或气体的静态炉。
扩展资料
铝和铝合金的塑性加工,应保证产品达到稳定,一致的所需尺寸精度,力学性能和良好的表面质量。还要注意防止机械损伤和腐蚀,控制晶粒度和组织结构,这些质量要求主要靠生产工艺及设备来保证。铝及其合金一般具有较好的塑性,易于塑性加工。硬铝的相组分较复杂。
存在低熔相和金属间化合物等脆性组织,它的塑性加工具有一些特点:如进行均匀化处理消除坯锭冷却时产生的内应力和晶内偏析;坯锭表面要进行铣削加工,去掉低熔相产生的表面偏析物。
参考资料来源:
百度百科-铝加工