可热处理强化铝合金低温热处理到底是时效处理还是稳定化退火处理?
时效处理,为了消除精密量具或模具、零件在长期使用中尺寸、形状发生变化,常在低温回火后(低温回火温度150-250℃)精加工前,把工件重新加热到100-150℃,保持5-20小时,这种为稳定精密制件质量的处理,称为时效。对在低温或动载荷条件下的钢材构件进行时效处理,以消除残余应力,稳定钢材组织和尺寸,尤为重要。 时效处理:指合金工件经固溶处理,冷塑性变形或铸造,锻造后,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。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,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。时效处理的目的,消除工件的内应力,稳定组织和尺寸,改善机械性能等。 在机械生产中,为了稳定铸件尺寸,常将铸件在室温下长期放置,然后才进行切削加工。这种措施也被称为时效。但这种时效不属于金属热处理工艺。
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。
T2--退火 T4--固溶处理加自然时效 T5--固溶处理加不完全人工时效 T6--固溶处理加完全人工时效
固溶处理: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(水冷),以得到过饱和固溶体的热处理工艺。
不完全人工时效:采用比较低的时效温度或较短的保温时间,获得优良的综合力学性能,即获得比较高的强度,良好的塑性和韧性,但耐腐蚀性能可能比较低。
完全人工时效:采用较高的时效温度和较长的保温时间,获得最大的硬度和最高的抗拉强度,但伸长率较低。
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
固溶处理是把铸件加热到尽可能高的温度,接近于共晶体的熔点,温度越高,强化元素溶解速度越快,强化效果越好。一般加热温度的上限低于合金开始过烧温度,下限应使强化组元尽可能多地溶入固溶体中。在该温度下保持足够长的时间,使强化组元最大限度的溶解,这种高温状态被固定保存到室温,保温时间是由强化元素的溶解速度来决定,这取决于合金的种类、成分、组织、铸造方法和铸件的形状及壁厚。快速冷却,淬火时给予铸件的冷却速度越大,使固溶体自高温状态保存下来的过饱温度也越高,从而使铸件获得高的力学性能,但同时所形成的内应力也越大,使铸件变形的可能性也越大,所以对冷却介质温度关系很大。该过程称为固溶处理。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。固溶热处理的淬火转移时间应尽可能地短,一般应不大于15s,以免合金元素的扩散析出而降低合金的性能。时效处理:(设备:铝合金时效炉) 时效处理是将固溶处理后的铝合金铸件加热到某一温度,保温一定时间后出炉,在空气中缓慢冷却到室温的工艺称为时效。如果时效强化是在室温下进行的称为自然时效,如果时效强化是在高于室温并保温一段时间后进行称为人工时效。时效处理进行着过饱和固溶体分解的自发过程,从而使合金基体的点阵恢复到比较稳定的状态。 时效温度和时间的选择取决于对合金性能的要求、合金的特性、固溶体的过饱和程度以及铸造方法等。人工时效可分为三类:不完全人工时效,完全人工时效和过时效。不完全人工时效是采用比较低的时效温度或较短的保温时间,获得优良的综合力学性能,即获得比较高的强度,良好的塑性和韧性,但耐腐蚀性能可能比较低。完全人工时效是采用较高的时效温度和较长的保温时间,获得最大的硬度和最高的抗拉强度,但伸长率较低。过时效是在更高的温度下进行,这时合金保持较高的强度,同时塑性有所提高,主要是为了得到好的抗应力腐蚀性能。为了得到稳定的组织和几何尺寸,时效应该在更高的温度下进行。过时效根据使用要求通常也分为稳定化处理和软化处理。铝合金铸件T6热处理一般分为二个阶段,固溶处理(淬火)加时效铝合金压铸。固溶处理:是指将铝合金铸件加热到一定的温度恒温保持一段时间,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,提高力学性能,增强耐腐蚀性能的热处理工艺。时效处理:时效是铝合金铸件经过固溶处理后完成T6工艺的热处理。时效处理是采用较高的时效温度和较长的保温时间,获得最大的硬度和最高的抗拉强度,达到尺寸的稳定性铝合金压铸。
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)铝硅系合金,也叫“硅铝明”或“矽铝明”。有良好铸造性能和耐磨性能,热胀系数小,在铸造铝合金中品种最多,用量最大的合金,含硅量在10%~25%。有时添加0.2%~0.6%镁的硅铝合金,广泛用于结构件,如壳体、缸体、箱体和框架等。有时添加适量的铜和镁,能提高合金的力学性能和耐热性。此类合金广泛用于制造活塞等部件。
(2)铝铜合金,含铜4.5%~5.3%合金强化效果最佳,适当加入锰和钛能显著提高室温、高温强度和铸造性能。主要用于制作承受大的动、静载荷和形状不复杂的砂型铸件。
(3)铝镁合金,密度最小(2.55g/cm3),强度最高(355MPa左右)的铸造铝合金,含镁12%,强化效果最佳。合金在大气和海水中的抗腐蚀性能好,室温下有良好的综合力学性能和可切削性,可用于作雷达底座、飞机的发动机机匣、螺旋桨、起落架等零件,也可作装饰材料。
(4)铝锌系合金,为改善性能常加入硅、镁元素,常称为“锌硅铝明”。在铸造条件下,该合金有淬火作用,即“自行淬火”。不经热处理就可使用,以变质热处理后,铸件有较高的强度。经稳定化处理后,尺寸稳定,常用于制作模型、型板及设备支架等。
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。