铝合金的回归现象和回归热处理

铝合金的回归现象和回归热处理
铝合金的回归现象和回归热处理

一、回归现象特点

经过自然时效强化的铝合金,快速加热至210-250℃,然后快速冷却至室温,该合金重新软化,恢复至新淬火状态,如将其在室温下停放,仍能进行正常的自然时效。这种现象称为回归现象。如重复上述工艺过程,则可以反复出现回归现象。

回归现象实际上是经过自然时效后的铝合金生成的GP区或亚稳定相,在快速短时加热时发生溶解,变成原有的淬火状态。因而合金性能也恢复到新淬火状态下的性能。回归现象具有下面几个特点:

1)凡自然时效强化的铝合金都具有回归现象。

2)回归处理可以多次重复进行。但是每次回归处理后,它的性能不能完全恢复到原有状态,总有一点差距。

3)回归处理的温度越高,回归过程越快,所需加热时间越短。

4)经回归处理后的合金,其耐蚀性能有所下降。

二、回归再时效处理

过去认为只有自然时效的合金才可以回归处理。到1974年B.M.Cina首次提出,对人工时效状态的铝合金也可进行回归处理,随后再重复原来的人工时效。这种热处理工艺称作回归再时效处理。这种工艺较适用于Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg-Cu系合金。

如Al-Zn-Mg-Cu系的7075合金,用单极峰值时效(T6)可达到最高抗拉强度,但应力腐蚀抗力降低。为改善应力腐蚀抗力采用分级时效,即用110℃时效,保温8h,再177℃时效,保温8h,结果提高了应力腐蚀抗力,但强度降低了10%-15%。而采用回归再时效处理,可以保持7075合金T6状态的高强度,又具备了分级时效处理的优良应力腐蚀抗力。

铝合金及热处理

铝合金的热处理 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大,因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长,一般都在2h以上,而后者保温时间短,只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大,因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长,一般都在2h以上,而后者保温时间短,只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的,其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多,故其在热处理时的保温也短很多。铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀,有异形面或内通道等复杂结构外形,为保证热处理时不变形或开裂,有时还要设计专用夹具予以保护,并且淬火介质的温度也比变形铝合金高,故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。 一、热处理的目的 铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能,稳定尺寸,改善切削加工和焊接等加工性能。因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求,除Al-Si系的ZL102,Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外,其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能,具体有以下几个方面:1)消除由于铸件结构(如璧厚不均匀、转接处厚大)等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力;2)提高合金的机械强度和硬度,改善金相组织,保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能;3)稳定铸件的组织和尺寸,防止和消除高温相变而使体积发生变化;4)消除晶间和成分偏析,使组织均匀化。

二、热处理方法1、退火处理 退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力,稳定加工件的外形和尺寸,并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化,改善合金的塑性。其工艺是:将铝合金铸件加热到280-300℃,保温2-3h,随炉冷却到室温,使固溶体慢慢发生分解,析出的第二质点聚集,从而消除铸件的内应力,达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。 2、淬火 淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度(一般在接近于共晶体的熔点,多在500℃以上),保温2h以上,使合金内的可溶相充分溶解。然后,急速淬入60-100℃的水中,使铸件急冷,使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。这种过程叫做淬火,也叫固溶处理或冷处理。 3、时效处理 时效处理,又称低温回火,是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度,保温一定时间出炉空冷直至室温,使过饱和的固溶体分解,让合金基体组织稳定的工艺过程。 合金在时效处理过程中,随温度的上升和时间的延长,约经过过饱和固溶体点阵内原子的重新组合,生成溶质原子富集区(称为G-PⅠ区)和G-PⅠ区消失,第二相原子按一定规律偏聚并生成G-PⅡ区,之后生成亚稳定的第二相(过渡相),大量的G-PⅡ区和少量的亚稳定相结合以及亚稳定相转变为稳定相、第二相质点聚集几个阶段。 时效处理又分为自然时效和人工时效两大类。自然时效是指时效强化在室温下进行的时效。人工时效又分为不完全人工时效、完全人工时效、过时效3

铝合金热处理原理

铝合金热处理原理 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范,控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却,改变其合金的组织,其主要目的是提高合金的力学性能,增强耐腐蚀性能,改善加工型能,获得尺寸的稳定性。 铝合金热处理特点 众所周知,对于含碳量较高的钢,经淬火后立即获得很高的硬度,而塑性则很低。然而对铝合金并不然,铝合金刚淬火后,强度与硬度并不立即升高,至于塑性非但没有下降,反而有所上升。但这种淬火后的合金,放置一段时间(如4~6昼夜后),强度和硬度会显著提高,而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、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。 铝合金时效强化原理 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缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。目前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。 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

铝合金的牌号、状态、性能与应用.

常用铝合金的牌号、状态和性能 1铝的基本特性与应用范围 铝是元素周期表中第三周期主族元素,原子序数为13,原子量为26.9815。 铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性,如密度小,仅为2.7 g / cm3,约为铜或钢的1/3;良好的耐蚀性和耐候性;良好的塑性和加工性能;良好的导热性和导电性;良好的耐低温性能,对光热电波的反射率高、表面性能好;无磁性;基本无毒;有吸音性;耐酸性好;抗核辐射性能好;弹性系数小;良好的力学性能;优良的铸造性能和焊接性能;良好的抗撞击性。此外,铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此,铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用,下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。 铝的基本特性及主要应用领域

2 铝及铝合金的分类 纯铝比较软,富有延展性,易于塑性成形。如果根据各种不同的用途,要求具有更高的强度和改善材料的组织和其他各种性能,可以在纯铝中添加各种合金元素,生产出满足各种性能和用途的铝合金。 铝合金可加工成板、带、条、箔、管、棒、型、线、自由锻件和模锻件等加工材(变形铝合金),也可加工成铸件、压铸件等铸造材(铸造铝合金)。 纯铝—1×××系,如1000合金 非热处理型合金Al-Mn系合金—3×××系,如3003合金 Al-Si系合金—4×××系,如4043合金变形铝合金Al-Mg系合金—5×××系,如5083合金 Al-Cu系合金—2×××系,如2024合金 热处理型合金Al-Mg-Si系合金—6×××系,如6063合金铝及Al-Zn-Mg系合金—7×××系,如7075合金铝合金Al-其它元素—8×××系,如8089合金 纯铝系 非热处理型合金Al-Si系合金,如ZL102合金 Al-Mg系合金,如ZL103合金 铸造铝合金Al-Cu-Si系合金,如ZL107合金 Al-Cu-Mg-Si系合金,如ZL110合金 热处理型合金Al-Mg-Si系合金,如ZL104合金 Al-Mg-Zn系合金,如ZL305合金

铝合金的牌号、状态和性能解析

1铝的基本特性与应用范围 铝是元素周期表中第三周期主族元素,原子序数为13,原子量为26.9815。 铝具有一系列比其他有色金属、钢铁、塑料和木材等更优良的特性,如密度小,仅为2.7 g / cm3,约为铜或钢的1/3;良好的耐蚀性和耐候性;良好的塑性和加工性能;良好的导热性和导电性;良好的耐低温性能,对光热电波的反射率高、表面性能好;无磁性;基本无毒;有吸音性;耐酸性好;抗核辐射性能好;弹性系数小;良好的力学性能;优良的铸造性能和焊接性能;良好的抗撞击性。此外,铝材的高温性能、成型性能、切削加工性、铆接性以及表面处理性能等也比较好。因此,铝材在航天、航海、航空、汽车、交通运输、桥梁、建筑、电子电气、能源动力、冶金化工、农业排灌、机械制造、包装防腐、电器家具、日用文体等各个领域都获得了十分广泛的应用,下表列出了铝的基本特性及主要应用领域。 铝的基本特性及主要应用领域

3 变形铝合金分类、牌号和状态表示法 3. 1变形铝合金的分类 变形铝合金的分类方法很多,目前,世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分类。 ⑴按合金状态图及热处理特点分为可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两大类。不可热处理强化铝合金(如:纯铝、Al-Mn、Al-Mg、Al-Si系合金)和可热处理强化铝合金(如:Al-Mg-Si、Al-Cu、Al-Zn-Mg 系合金)。 ⑵按合金性能和用途可分为:工业纯铝、光辉铝合金、切削铝合金、耐热铝合金、低强度铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金(硬铝)、超高强度铝合金(超硬铝)、锻造铝合金及特殊铝合金等。 ⑶按合金中所含主要元素成分可分为:工业纯铝(1×××系),Al-Cu合金(2×××系),Al-Mn合金(3×××系),Al-Si合金(4×××系),AL-Mg合金(5×××系),Al-Mg-Si合金(6×××系),Al-Zn-Mg合金(7×××系),Al-其它元素合金(8×××系)及备用合金组(9×××系)。 这三种分类方法各有特点,有时相互交叉,相互补充。在工业生产中,大多数国家按第三种方法,即按合金中所含主要元素成分的4位数码法分类。这种分类方法能较本质的反映合金的基本性能,也便于编码、记忆和计算机管理。我国目前也采用4位数码法分类。 3. 2中国变形铝合金的牌号表示法 根据GB/T16474 —1996“变形铝及铝合金牌号表示方法”,凡化学成分与变形铝及铝合金国际牌号注册协议组织(简称国际牌号注册组织)命名的合金相同的所有合金,其牌号直接采用国际四位数字体系牌号,

铝及铝合金热处理工艺

铝及铝合金热处理工艺

1. 铝及铝合金热处理工艺 1.1 铝及铝合金热处理的作用 将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。 1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1.2.1 铝及铝合金热处理的分类(见图1) 图1 铝及铝合金热处理分类 1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理 (1) 退火:产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子扩散、迁移,使之组织更加均匀、稳定、,内应力消除,可大大提高材料的塑性,但强度会降低。 ①铸锭均匀化退火:在高温下长期保温,然后以一定速度(高、中、低、慢)冷却,使铸锭化学成分、组织与性能均匀化,可提高材料塑性20%左右,降低挤压力20%左右,提高挤压速度15%左右,同时使材料表面处理质量提高。 铝及铝合金热处理 回归 均匀化退火 退火 成品退火 中间退火 过时效 欠时效 自然时效 人工时效 多级时效 时效 固溶淬火 离线淬火 在线淬火 一次淬火 阶段淬火 立式淬火 卧式淬火

②中间退火:又称局部退火或工序间退火,是为了提高材料的塑性,消除材料 内部加工应力,在较低的温度下保温较短的时间,以利于续继加工或获得某种性能的组合。 ③完全退火:又称成品退火,是在较高温度下,保温一定时间,以获得完全再 结晶状态下的软化组织,具有最好的塑性和较低的强度。 (2)固溶淬火处理:将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定 的时间,使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中,形成过饱和固溶体,然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温,它是一种不稳定的状态,因处于高能位状态,溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高,可进行冷加工或矫直工序。 ①在线淬火:对于一些淬火敏感性不高的合金材料,可利用挤压时高温进行固 溶,然后用空冷(T5)或用水雾冷却(T6)进行淬火以获得一定的组织和性能。 ②离线淬火:对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新 加热到较高的温度并保温一定时间,然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中,以获得一定的组织和性能,根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。 (3)时效:经固溶淬火后的材料,在室温或较高温度下保持一段时间,不稳定的 过饱和固溶体会进行分解,第二相粒子会从过饱和固溶体中析出(或沉淀),分布在α(AL)铝晶粒周边,从而产生强化作用称之为析出(沉淀)强化。自然时效:有的合金(如2024等)可在室温下产生析出强化作用,叫做自然时效。人工时效:有些合金(如7075等)在室温下析出了强化不明显,而在较高温度下的析出强化效果明显,称为人工时效。 人工时效可分为欠时效和过时效。 ①欠时效:为了获得某种性能,控制较低的时效温度和保持较短的时效时间。 ②过时效:为了获得某些特殊性能和较好的综合性能,在较高的温度下或保温 较长的时间状态下进行的时效。 ③多级时效:为了获得某些特殊性能和良好的综合性能,将时效过程分为几个 阶段进行。

常用的铝合金牌号与状态

常用的铝合金牌号与状态 生产铝箔铝板所使用的铝及铝合金牌号,一般是根据产品用途的要求,以及生 产设备的能力来选定。铝箔常用的合金有1050、1100、1200、1145、8011、3003、3005等。高纯铝一般用来制作电解电容器铝箔、化学器皿、电解槽;工业纯铝一般制作电力电容器箔、电缆包复、民用等铝箔;防锈铝一般是作为制造飞机旋翼等的蜂窝铝箔结构。铝箔的状态有H18 H22、H24 H26 O态。 1、变形铝及铝合金的牌号表示方法:采用四位字符来表示,第一位数字表示 铝及铝合金的组别,第二位数字(字母)表示原始纯铝或铝合金的改型 情况,最后两位数字用以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。 铝及铝合金的组别分类表表2

2、常用变形铝及铝合金状态代号:基础状态分为5种,如表3所示 基础状态代号、名称及说明与应用表表3 H代号的细分状态:在字母H后面添加两位阿拉伯数字(称作HXX 3、 状态),或三位阿拉伯数字(称作HXXX犬态)表示H的细分状态。

3.1、H后面的第一位数字表示获得该状态的基本处理程序,如下所示: H1—单纯加工硬化状态。适用于未经附加热处理,只经加工硬化即获得所需强度的状态。 H2-加工硬化及不完全退火的状态。适用于加工硬化程度超过成品规定要求 后,经不完全退火,使强度降低到规定指标的产品。 H3-加工硬化及稳定化处理的状态。适用于加工硬化后经低温热处理或由于加工过程中的受热作用致使其力学性能到达稳定的产品。H3状态仅适用于在室温 下逐渐时效软化(除非经稳定化处理)的合金。 H—加工硬化技涂漆处理的状态。适用于加工硬化后,经涂漆处理导致了不完 全退火的产品。 3.2、H后面的第二位数字表示产品的加工硬化程度。数字8表示硬状态。0状态表示全软状态。对于0状态和HX8状态之间的状态,应在HX代号后分别添加从1到7的数字来表示,在HX后面添加数字9表示比HX8加工硬化程度更大的超硬状态。各种HXX细分状态代号及对应的加工硬化程度如表4所示:

铝合金热处理状态定义

铝合金T状态含义如下: T1-----铝材从高温热加工冷却下来,经自然时效所处的充分稳定的状态。适用于热挤压的不进行冷加工的材料,或矫直等冷加工对其标定力学性能无影响的产品。 T2-----铝材从高温热加工冷却后冷加工,然后再进行自然时效的状态。如为了提高强度,对热挤压产品进行冷加工,在通过自然时效可达到充分稳定的状态,也适用于矫直加工会影响其标定力学性能的产品。 T3-----固溶处理后进行冷加工,然后通过自然时效所达到的一种状态。适用于固溶处理后通过冷加工能提高其自然时效状态的强度性能的产品,或矫直能影响其标定力学性能的产品; T31-----固溶热处理,冷加工月1%变形量,然后自然时效; T351-----固溶热处理,通过可控的拉伸量消除应力(薄板的永久变形量0.5%~3.0%,厚板的1.5%~3%,棒材的冷精轧量即冷精整变形量1%~3%,手锻件或环锻件及轧制环的永久变形量1%~5%),然后自然时效。拉伸后不再进行矫直;T3510-----固溶热处理,通过可控的拉伸量对挤压材消除应力(挤压管、棒、型材的永久变形量1%~3%,拉伸管的永久变形量0.5%~3%),然后自然时效。拉伸后不再进行矫直; T3511-----同T3510状态,但拉伸后作了镜面矫直,以达到标准规定的尺寸偏差精度; T352-----固溶热处理,压缩永久变形量1%~5%以消除应力,然后自然时效;T354-----固溶热处理,在精整模内冷整形以消除应力,然后自然时效,适用于模锻件; T36-----固溶热处理,冷加工约6%变形量,然后自然时效; T37-----固溶热处理,冷加工约7%变形量,然后自然时效; T39-----固溶热处理,适量的冷加工变形以满足既定的力学性能要求,冷加工可在自然时效前进行,也可在其后进行。 T4-----固溶热处理与自然时效。 T41-----在热水中淬火的状态,以防止变形与产生较大的热应力,此状态用于锻件; T42-----固溶热处理与自然时效,适用于自退火状态或F状态固溶热处理的实验材料,也适用于用户将任何状态的材料固溶热处理与自然时效; T451-----固溶热处理,通过一定量的拉伸以消除应力(薄板的永久变形量0.5%~3.0%,厚板的1.5%~3%,棒材轧制永久变形量或冷精整相等的变形量,自由锻件、环锻件和轧制环的1%~5%),然后自然时效。拉伸后不得作进一步的矫直; T4510-----固溶热处理,一定量的拉伸以消除应力(挤压管、棒、型材的永久变形量1%~3%,拉拔管的永久变形量0.5%~3%),然后自然时效,拉伸后不得作进一步的矫直; T4511-----同T4510状态,但拉伸后作了镜面矫直,以达到标准规定的尺寸偏差精度; T452-----固溶热处理,压缩永久变形量1%~5%以消除应力,然后自然时效;T454-----固溶热处理,在精整模内冷整形以消除应力,然后自然时效,适用于模锻件; T5-----从热加工温度冷却后再进行人工时效。

铝合金的种类..

铝合金的种类 变形铝合金的分类方法很多,目前,世界上绝大部分国家通常按以下三种方法进行分 类。 (1)按合金状态图及热处理特点分为:可热处理强化铝合金和不可热处理强化铝合金两 大类。 (2)按合金性能和用途可分为;工业纯铝、切削铝合金、 中强度铝合金、高强度铝合金 (硬铝)、超高强度铝合金 等。 (3)按合金中所含主要元素成分可分为: 工业纯铝 系),Al — Mn 合金(3XXX 系),A1 — Si 合金(4XXX 系),AI — Mg 合金(5XXX 系), A1 —Mg — Si 合金(6 XXX 系),A1 — Zn — Mg — Cu 合金(7XXX ), A1 — Li 合金(8XXX 系) 及备用合金组(9 XXX 系)。 选择铝合金的牌号与状态时, 以上各方面很难同时满足, 也没有必要, 应根据产品的性能要 求,使用环境,加工过程等因素,设定各种性能的优先次序,方可做到合理选材,在保证性 能的前是下合理控制成本。 硬度:很多客户在购买铝时非常关心, 硬度首选跟合金化学成份 有直接的关系。其次,不同的状态也影响较大,从所能达到的最高硬度来看, 7系, 2系, 4 系, 6系, 5系, 3系, 1系,依次降低。硬度:强度是产品设计时必须考虑的重要因素,成 其是铝合金组件作为组件时,应根据所承受的压力,选择适当的合金。纯铝强度最低,而 2 系及 7系热处理型合金度最高, 硬度和强度有一定的下相关系。 耐蚀性: 耐蚀性包括化学腐 蚀,耐 应力腐蚀 等性能。一般而言, 1 系纯铝的耐蚀性最佳, 5系表现良好,其次是 3系和 6 系, 2 系及 7 系较差。耐蚀性选用原则应根据其使用场合而定。高强度合金腐蚀环境下使 用,必须使用各种防蚀用 复合材料 。 2014 应用于要求高强度与硬度(包括高温)的场合。飞机重型、 锻件、厚板和挤压材 料,车轮与结 构元件,多级火箭第一级燃料槽与航天器零件,卡车构架与悬挂系统零件 2017 是第一个获得工业应用的 2XXX 系合金,目前的应用范围较窄,主要为 械零件 、结构与运输工具 结构件 ,螺旋桨与配件 车轮毂、螺旋桨元件及其他种种 结构件 2036 件与兵器结构零件 2124 航空航天器结构件 机发动机汽缸头,喷气发动机 叶轮 和压缩机环 机蒙皮与结构零件,工作温度为-270~300 C 。焊接性 好,断裂韧性高, 应力腐蚀 开裂能力 件。活塞和航空发动机零件 温度 200~300 C 的涡轮喷气发动 耐热铝合金、低强度铝合金、 (超硬铝 ) 、锻造铝台金及特殊铝合 金 (1 XXX 系),A1 — Cu 合金(2 XXX 铆钉、通用 机 2024 飞机结构、 铆钉 、导弹构件、卡 汽车车身 钣金件 2048 航空航天器 结构 2218 飞机发动机和柴油发动机活塞, 飞 2219 航天火箭焊接氧化剂槽,超音速飞 T8 状态有很高的抗 2319 焊拉 2219 合金的 焊条和填充焊料 2618 模锻件与自由 锻 2A01工作温度小于等于 100 C 的结构 铆钉 2A02工作 2A06工作温度150~250 C 的飞机 2A10 强度比 2A01 合金的高,用于制造 2A11 飞机的中等强度的结构件、螺旋桨叶

铝型材及热处理概述

分类:展伸材料分非热处理合金及热处理合金 1.1 非热处理合金:纯铝—1000系,铝锰系合金—3000系,铝矽系合金—4000系,铝镁系合金—5000系。 1.2 热处理合金:铝铜镁系合金—2000系,铝镁矽系合金—6000系,铝锌镁系合金—7000系。 二、合金编号:我国目前通用的是美国铝业协会〈Aluminum 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 2 铝及铝合金的热处理 一、鍊度符号: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,调质的结果便是鍊度。 鍊度符号定义 F 制造状态的鍊度 无特定鍊度下制造的成品,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 软烧鍊度 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 加工硬化的鍊度 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

铝合金热处理

T651铝板?-T651是铝合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金产品,其强度虽不能与2XXX系或7XXX系相比,但其镁、硅合金特性多,具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好。? -T651是铝合金的主要合金,是经热处理预拉伸工艺生产的高品质铝合金产品,其强度虽不能与2XXX系或7XXX系相比,但其镁、硅合金特性多,具有加工性能极佳、优良的焊接特点及电镀性、良好的抗腐蚀性、韧性高及加工后不变形、材料致密无缺陷及易于抛光、上色膜容易、氧化效果极佳等优良特点。 -T651代表用途包括航天固定装置、电器固定装置、通讯领域,也广泛应用于自动化机械零件、精密加工、模具制造、电子及精密仪器、SMT、PC板焊锡载具等等。 轻有色金属指密度小于/cm3 的有色金属材料,包括铝、镁、钠钾钙锶钡等纯金属及其台金。这类金属的共同特点是:密度小? /cm3) ,化学活性大,与氧、硫、碳和卤素的化合物都相当稳定。其中在工业上应用最为广泛的是铝及铝合金,目前它的产量已超过有色金属材料总产量的1/3 。以铝位代表的系列铝合金中的主要合金元素为镁与硅,具有中等强度、良好的抗腐蚀性、可焊接性,氧化效果较好。广泛应用于要求有一定强度和抗蚀性高的各种工业结构件,如制造卡车、塔式建筑、船舶、电车、铁道车辆、家具等。?T651铝板其主要化学成分为:铜Cu :锰Mn : 镁Mg :~锌Zn : 铬Cr :~钛Ti : 硅Si :~铁Fe : 铝Al :余量他们是四位数字表示的以镁和硅为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金。第一位是数字,用以区分组别。后两位用于区分同一组别系列内的材料牌号,没有特殊意义。 铝合金基本状态代号: F 自由加工状态 适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作 规定(不常见) O 退火状态 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品(偶尔会出现) H 加工硬化状态 适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理(一般为非热处理强化型材料) W 固熔热处理状态 一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的合金,该状态代号仅表示产品处 于自然时效阶段(不常见) T 热处理状态 (不同于F、O、H状态)

铝合金热处理工艺

铝合金热处理工艺 作者:中国铝板带箔信息中心日期:2006-12-16 点击数:284 3.1铝合金热处理原理 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范,控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却,改变其合金的组织,其主要目的是提高合金的力学性能,增强耐腐蚀性能,改善加工型能,获得尺寸的稳定性。 3.1.1铝合金热处理特点 众所周知,对于含碳量较高的钢,经淬火后立即获得很高的硬度,而塑性则很低。然而对铝合金并不然,铝合金刚淬火后,强度与硬度并不立即升高,至于塑性非但没有下降,反而有所上升。但这种淬火后的合金,放置一段时间(如4~6昼夜后),强度和硬度会显著提高,而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、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。 3.1.2铝合金时效强化原理 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缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。目前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。 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: 3.1.2.1 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。3.1.2.2 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。

铝合金基本状态代号

铝合金基本状态代号: F 自由加工状态适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件特殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定(不常见) O 退火状态适用于经完全退火获得最低强度的加工产品(偶尔会出现) H 加工硬化状态适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理(一般为非热处理强化型材料) W 固熔热处理状态一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段(不常见) T 热处理状态(不同于F、O、H状态) 适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字(一般为热处理强化型材料)我们常见的非热处理强化型铝合金后面的状态代号一般是字母H加两位数字。 如1100 H14。下面简单介绍以下状态代号的含义内容。 字母H后面一般跟两位数字:第一位数字表示的就是加工硬化处理的方法。H后面的第一位数字有:1,2,3,4 即H1* H1*表示单纯加工硬化处理 H2* H2*表示加工硬化及不完全退火 H3* H3*表示加工硬化及稳定化处理 H4* H4*表示加工硬化及涂漆处理 第二位数字表示的就是材料所达到的硬化程度。 H后面的第二位数字有:1,2,3,4,5,6,7,8,9 既H*1 0与2之间的硬度 H*2 1/4硬 H*3 2与4之间的硬度 H*4 1/2硬H*5 4与6之间的硬度 H*6 3/4硬H*7 6与8之间的硬度

H*8 全硬状态H*9 超硬状态 (H后面跟三个数字的情况不多,只有几个。H111表示最终退火后又进行了适量的加工硬化。H112表示适用于热加工成型的产品。H116表示含镁量≥4.0%的5***系合金制成的产品.) 我们常见的热处理强化型铝合金后面的状态代号一般是字母T加添加一位或多位阿拉伯数字表示T的细分状态在T后面添加0—10的阿拉伯数字,表示细分状态(称作TX状态)。T后面的数字表示对产品的热处理程序。T0 固溶热处理后,经自然时效再通过冷加工的状态。 适用于经冷加工提高强度的产品。 T1 由高温成型过程冷却,然后自然时效至基本稳定的状态。适用于由高温成型过程冷却后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品。 T2 由高温成型过程冷却,经冷加工后自然时效至基本稳定的状态。适用于由高温成型过程冷却后,进行冷加工、或矫直、矫平以提高强度的产品。 T3 固溶热处理后进行冷加工,再,经自然时效至基本稳定的状态。适用于在固溶热处理后,进行冷加工、或矫直、矫平以提高强度的产品。 T4 固溶热处理后自然时效至基本稳定的状态。适用于固溶热处理后,不在进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品。 T5 由高温成型过程冷却,然后进行人工时效的状态。适用于由高温成型过程冷却后,不经过冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限),予以人工时效的产品。 T6 由固溶热处理后进行人工时效的状态。适用于由固溶热处理后,不再进行冷加工(可进行矫直、矫平,但不影响力学性能极限)的产品。 T7 由固溶热处理后进行人工时效的状态。适用于由固溶热处理后,为获取某些重要特性,在人工时效时,强度在时效曲线上越过了最高峰点的产品。 T8 固溶热处理后经冷加工,然后进行人工时效的状态。适用于经冷加工、或矫直、矫平以提高产品强度的产。 T9 固溶热处理后人工时效,然后进行冷加工的状态。适用于经冷加工提高产品强度的产品。

铝合金热处理工艺

铝合金热处理工艺 作者:中国铝板带箔信息中心日期:2006-12-16 点击数:284 3.1铝合金热处理原理 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范,控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却,改变其合金的组织,其主要目的是提高合金的力学性能,增强耐腐蚀性能,改善加工型能,获得尺寸的稳定性。 3.1.1铝合金热处理特点 众所周知,对于含碳量较高的钢,经淬火后立即获得很高的硬度,而塑性则很低。然而对铝合金并不然,铝合金刚淬火后,强度与硬度并不立即升高,至于塑性非但没有下降,反而有所上升。但这种淬火后的合金,放置一段时间(如4,6昼夜后),强度和硬度会显著提高,而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、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。 3.1.2铝合金时效强化原理 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缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。目前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。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: 3.1.2.1 形成溶质原子偏聚区,G?P(?)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(?)区。G?P(?)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。 3.1.2.2 G?P区有序化,形成G?P(?)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(?)区。它与基体α仍保持共格关系,但尺寸较G?P(?)区大。它可视为中间过渡相,常用θ”表示。它比G?P(?)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。 3.1.2.3形成过渡相θ′ 随着时效过程的进一步发展,铜原子在G?P(?)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

铝的牌号和分类

铝的牌号和分类 根据铝合金中铝及其他元素的含量: (1)纯铝:纯铝按其纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝三类。焊接主要是工业纯铝,工业纯铝的纯度为99.7%到98.8%,其牌号有L1.L2.L3.L4.L5.L6等六种。(2)铝合金:往纯铝中加入合金元素就得到了铝合金。根据铝合金的加工工艺特性,可将它们分作形变铝合金和铸造铝合金两类。形变铝合金塑性好,适宜于压力加工。 形变铝合金按照其性能特点和用途可分为防锈铝(LF)、硬铝(LY)、超硬铝(LC)和锻铝(LD)四种。铸造铝合金按加入主要合金元素的不同,分为铝硅系(AL-Si)、铝铜系(Al-Cu)、铝镁系(Al-Mg)和铝锌系(Al-Zn)四种。 主要铝合金牌号有:1024.2011.6060、6063.6061.6082.7075 铝的牌号: 1×××系列为:纯铝(铝含量不小于99.00%) 2×××系列为:以铜为主要合金元素的铝合金 3×××系列为:以锰为主要合金元素的铝合金 4×××系列为:以硅为主要合金元素的铝合金 5×××系列为:以镁为主要合金元素的铝合金 6×××系列为:以镁为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金 7×××系列为:以锌为主要合金元素的铝合金 8×××系列为:以其他元素为主要合金元素的铝合金 9×××系列为:备用合金组 牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况,最后两位数表示,牌号的最后两位数字以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。 1×××系列牌号的最后两位数表示为:最低铝含量的百分点。牌号的第二位的字母表示原始纯铝的改型情况。 2×××~8×××系列牌号的最后两位数没有特殊意义,仅用来区分:同一组中不同的铝合金。牌号的第二位字母表示原始纯铝的改型情况。 *铝和铝合金的状态: 代号F××为:自由加工状态 O××为:退火状态 H××为:加工硬化状态 W××为:固熔热处理状态 T××为:热处理状态(不同于F、O、H状态) *H××的细分状态: H后面的第一位数字表示:获得该状态的基本处理程序,如下所示。 H1:单纯加工硬化状态 H2:加工硬化及不完全退火的状态 H3:加工硬化及稳定化处理的状态 H4:加工硬化及涂漆处理的状态 H后面的第二位数字:表示产品的加工硬化程度。如:0~9代表加工硬化程度越来越硬。

常用变形铝合金退火热处理工艺规范标准

常用变形铝合金退火热处理工艺规 1 主题容与适用围 本规规定了公司变形铝合金零件退火热处理的设备、种类、准备工作、工艺控制、技术要求、质量检验、技术安全。 2 引用文件 GJB1694变形铝合金热处理规 YST 591-2006变形铝及铝合金热处理规 《热处理手册》91版 3 概念、种类 3.1 概念:将变形铝合金材料放在一定的介质加热、保温、冷却,通过改变材料表面或部晶相组织结构,来改变其性能的一种金属热加工工艺。 3.2 种类 车间铝合金零件热处理种类:去应力退火、不完全退火、完全退火、时效处理。 4 准备工作 4.1 检查设备、仪表是否正常,接地是否良好,并应事先将炉膛清理干净; 4.2 抽检零件的加工余量,其数值应大于允许的变形量; 4.3工艺文件及工装夹具齐全,选择好合适的工夹具,并考虑好装炉、出炉的方法; 4.4 核对材料与图样是否相符,了解零件的技术要求和工艺规定; 4.5在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位,应采用防护措施,如包扎铁皮、石棉绳、堵塞螺钉等; 5 一般要求 5.1 人员: 热处理操作工及相关检验人员必须经过专业知识考核和操作培训,成绩合格后持证上岗5.2 设备 5.2.1 设备应按标准规要求进行检查和鉴定,并挂有合格标记,各类加热炉的指示记录的仪表刻度应能正确的反映出温度波动围; 5.2.2 热电温度测定仪表的读数总偏差不应超过如下指标: 当给定温度t≤400℃时,温度总偏差为±5℃; 当给定温度t>400℃时,温度总偏差为±(t/10)℃。 5.2.3 加热炉的热电偶和仪表选配、温度测量、检测周期及炉温均匀性均应符合QJ 1428的Ⅲ类及Ⅲ类以上炉的规定。 5.3 装炉 5.3.1 装炉量一般以装炉零件体积计算,每炉零件装炉的有效体积不超过炉体积一半为准。 5.3.2 零件装炉时,必须轻拿轻放,防止零件划伤及变形。 5.3.3堆放要求: a.厚板零件允许结合零件结构特点,允许装箱入炉进行热处理,叠放时允许点及较少的线接触,避免面接触,叠放间隙不小于10mm. b.厚度t≤3mm的板料以夹板装夹,叠放厚度≤25mm,零件及夹板面无污垢、凸点,零件间、零件与夹板间应垫一层雪花纸,以防止零件夹伤。 5.3.4 装炉后需检查零件与电热原件,确定无接触时,方可送电升温,在操作过程中,不得随意打开炉门; 5.3.5 加热速度:变形铝合金退火的加热速度约13℃~15℃/秒,例如加热到410℃设定时间为0.5小时。

铝的主要类别

铝的主要类别 对于铝来说,一般有纯铝和铝合金之分,所以铝的类别有纯铝和铝合金两类。 (1)纯铝:纯铝按其纯度分为高纯铝、工业高纯铝和工业纯铝三类。焊接主要是工业纯铝,工业纯铝的纯度为99. 7%^}98. 8%,其牌号有L1、L2、L3、L4、L5、L6等六种。 <2)铝合金:往纯铝中加入合金元素就得到了铝合金。根据铝合金的加工工艺特性,可将它们分作形变铝合金和铸造铝合金两类。形变铝合金塑性好,适宜于压力加工。 形变铝合金按照其性能特点和用途可分为防锈铝< 形变铝合金按照其性能特点和用途可分为防锈铝

3×××系列为:以锰为主要合金元素的铝合金 4×××系列为:以硅为主要合金元素的铝合金 5×××系列为:以镁为主要合金元素的铝合金 6×××系列为:以镁为主要合金元素并以Mg2Si相为强化相的铝合金 7×××系列为:以锌为主要合金元素的铝合金 8×××系列为:以其他元素为主要合金元素的铝合金 9×××系列为:备用合金组 牌号的第二位字母表示原始纯铝或铝合金的改型情况,最后两位数表示,牌号的最后两位数字以标识同一组中不同的铝合金或表示铝的纯度。 1×××系列牌号的最后两位数表示为:最低铝含量的百分点。牌号的第二位的字母表示原始纯铝的改型情况。 2×××~8×××系列牌号的最后两位数没有特殊意义,仅用来区分:同一组中不同的铝合

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