铝合金可以耐多少度高温?
一般铝合金无法承受那么高的温度,熔点大多在600多度,但实际550度以上已经没强度了.
至于走热空气500~800度的问题,低频率短时是可以的,因为铝的导热较快,可利用零件本身的热容量来承受,长时间的话一般产品内部要安排水道来降温,就像汽车发动机一样.
铝及铝合金质轻而强度高,广泛应用于汽车,飞机,船舶,武器等结构。
铝合金的组成范围宽广,可以根据工作的工况要求来选择合金元素。
在一定的高温及一定的应力下长期工作的铝合金叫耐热铝合金。
提高铝合金热强性的主要途径是固溶强化、过剩相强化和晶界强化等。为此,常加入钼、镍、铜、锂、铁或稀土元素,形成热稳定性好的过剩相。
耐热铝合金的主要使用温度在150-300℃之间。
一般铝合金的耐热温度在150℃以下,如2024硬铝合金,而7075这类超硬铝的耐热温度就更低了。
我们之所以说铝元素有毒是因为铝元素不属于人体所必需的微量元素.人体中铝元素含量太高时,会影响对磷的吸收.在肠道内形成不溶性磷酸铝随粪便排出体外,而缺磷又影响钙的吸收(没有足够的
磷酸钙生成),可导致骨质疏松,容易发生骨折.今年来又发现老年痴呆症的出现也与平时过多摄入铝元素有关.食用含铝添加剂的食品,是人们摄入铝的主要来源
之一.油条是许多人喜爱的一种食品,它价格低廉、香脆可口,但在制作过程中,为了使油条松软酥脆,常加入少量明矾和苏打.据测算,一个人每天吃100g油
条,铝元素的摄入量就高达18.8mg,远远超过了世界卫生组织提出的每天4mg的安全摄入量.另外,粉丝、凉粉、油饼等也往往都含有铝盐.食用明矾或其他铝盐做净水剂,也增大了水中铝的含量,使人们的身体健康受到威胁.
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。
硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高,空位浓度越大,硬化区的数量也就越多,硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大,固溶体内所固定的空位越多,有利于增加硬化区的数量,减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,即随温度增加固溶度增加,大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。沉淀硬化所要求的溶解度-温度关系,可用铝铜系的Al-4Cu合金说明合金时效的组成和结构的变化。图3-1铝铜系富铝部分的二元相图,在548℃进行共晶转变L→α+θ(Al2Cu)。铜在α相中的极限溶解度5.65%(548℃),随着温度的下降,固溶度急剧减小,室温下约为0.05%。
在时效热处理过程中,该合金组织有以下几个变化过程:
形成溶质原子偏聚区-G·P(Ⅰ)区
在新淬火状态的过饱和固溶体中,铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。时效初期,即时效温度低或时效时间短时,铜原子在铝基体上的某些晶面上聚集,形成溶质原子偏聚区,称G·P(Ⅰ)区。G·P(Ⅰ)区与基体α保持共格关系,这些聚合体构成了提高抗变形的共格应变区,故使合金的强度、硬度升高。
G·P区有序化-形成G·P(Ⅱ)区
随着时效温度升高或时效时间延长,铜原子继续偏聚并发生有序化,即形成G·P(Ⅱ)区。它与基体α仍保持共格关系,但尺寸较G·P(Ⅰ)区大。它可视为中间过渡相,常用θ”表示。它比G·P(Ⅰ)区周围的畸变更大,对位错运动的阻碍进一步增大,因此时效强化作用更大,θ”相析出阶段为合金达到最大强化的阶段。
形成过渡相θ′
随着时效过程的进一步发展,铜原子在G·P(Ⅱ)区继续偏聚,当铜原子与铝原子比为1:2时,形成过渡相θ′。由于θ′的点阵常数发生较大的变化,故当其形成时与基体共格关系开始破坏,即由完全共格变为局部共格,因此θ′相周围基体的共格畸变减弱,对位错运动的阻碍作用亦减小,表现在合金性能上硬度开始下降。由此可见,共格畸变的存在是造成合金时效强化的重要因素。
形成稳定的θ相
过渡相从铝基固溶体中完全脱溶,形成与基体有明显界面的独立的稳定相Al2Cu,称为θ相此时θ相与基体的共格关系完全破坏,并有自己独立的晶格,其畸变也随之消失,并随时效温度的提高或时间的延长,θ相的质点聚集长大,合金的强度、硬度进一步下降,合金就软化并称为“过时效”。θ相聚集长大而变得粗大。
铝-铜二元合金的时效原理及其一般规律对于其他工业铝合金也适用。但合金的种类不同,形成的G·P区、过渡相以及最后析出的稳定性各不相同,时效强化效果也不一样。几种常见铝合金系的时效过程及其析出的稳定相列于表3-1。从表中可以看到,不同合金系时效过程亦不完全都经历了上述四个阶段,有的合金不经过G·P(Ⅱ)区,直接形成过渡相。就是同一合金因时效的温度和时间不同,亦不完全依次经历时效全过程,例如有的合金在自然时效时只进行到G·P(Ⅰ)区至G·P(Ⅱ)区即告终了。在人工时效,若时效温度过高,则可以不经过G·P区,而直接从过饱和固溶体中析出过渡相,合计时效进行的程度,直接关系到时效后合金的结构和性能。
另外,熔点是一回事,能够耐受的温度是另外一回事,虽然有些物质熔点挺高,但是到了高温后要发生氧化或化学反应而导致损坏,所以这两个事情是两码事。
铝的熔点660℃,通过添加铜,锌,硅,镁等金属,可以改变金属铝的硬度,加工性能和防腐性能。对金属铝的熔点影响不大。由于铝合金的良好性能,适当的高温,不会使铝合金变形,这是是铝合金可以用于生产灶具的原因。