铝合金热处理工艺
2024铝合金t351热处理工艺(一)

2024铝合金t351热处理工艺(一)2024铝合金t351热处理工艺热处理工艺概述2024铝合金是一种高强度、耐腐蚀性好的铝合金,常用于制造飞行器零件。
T351是它的一种热处理状态,其性能优于T4、T6状态。
T351状态的2024铝合金具有较高的强度和韧性,在高温环境下耐腐蚀性也很好。
热处理过程要获得T351状态的2024铝合金,需要进行完全热处理。
这个过程包括:1.固溶处理。
铝合金在480℃以下均为固溶状态,需要将其加热到520℃左右保温2-4小时,使合金中的元素均匀分布。
2.水淬。
将加热后的铝合金迅速放入冷却水中,使其快速冷却。
这个过程是为了保证合金中的元素不发生分解反应,维持其强度和韧性。
3.人工时效。
水淬后的铝合金通常需要在100-120℃下人工时效4-8小时,使其性能达到最佳状态。
时效可以改变铝合金中硬质颗粒的大小和形状,以达到调整强度和韧性的目的。
热处理注意事项热处理环境要严格控制,保证热处理过程中铝合金的温度、时间、均匀性和冷却速率等参数的精度和一致性。
特别要注意的是:1.固溶处理时,温度过高或保温时间过长都会使铝合金产生过量析出物和过强晶粒长大现象,从而降低了合金的强度和韧性;2.水淬过程中,铝合金长时间呆在水中,会引起急冷脆性和变形;3.时效过程中,温度和时间的不足或过多都会影响合金的性能。
热处理效果T351状态的2024铝合金具有较高的强度和韧性,在高温环境下耐腐蚀性也很好。
经过热处理后,合金中的硬质颗粒大小和形状可通过时效控制调整,以获得最佳的强度、韧性和抗腐蚀能力。
因此,热处理工艺对于2024铝合金的性能提升至关重要。
以上是关于2024铝合金T351热处理工艺的介绍,希望能对您有所帮助。
适用范围T351热处理状态适用于2024铝合金的各种加工工艺,特别是那些需要高强度和抗腐蚀性的应用场合,如航空航天、车辆制造、机械制造等领域。
热处理后的表面处理热处理后的表面需要进一步进行处理,以保证表面质量和对铝合金的保护。
铝合金热处理的工艺

铝合金热处理的工艺铝合金热处理的工艺一、引言铝合金是一种重要的结构材料,具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
然而,由于铝合金的晶粒尺寸较大且存在内部应力,需要经过热处理来改善其性能。
本文将介绍铝合金热处理的工艺流程及其影响因素。
二、铝合金热处理工艺流程1. 固溶处理(Solution Treatment)固溶处理是将铝合金加热至固溶温度,使其内部元素达到均匀分布并形成固溶体溶解。
该过程可以消除晶界和析出物,并增加材料的塑性和韧性。
2. 淬火(Quenching)在固溶处理后,需要快速冷却以保持固溶体中元素的均匀分布。
淬火可以通过水、油或气体等介质进行。
选择不同的淬火介质将影响材料的硬度和强度。
3. 时效处理(Aging)时效处理是通过再次加热铝合金至较低温度,并在一定时间内保持稳定温度进行。
该过程有助于形成强化相,提高材料的强度和硬度。
三、影响铝合金热处理的因素1. 合金成分不同的铝合金具有不同的成分,其中包括主要元素和合金元素。
这些元素的含量和比例将直接影响到热处理工艺的选择和效果。
2. 加热温度加热温度是固溶处理和时效处理中最重要的参数之一。
过高或过低的温度都可能导致材料性能下降。
选择适当的加热温度非常关键。
3. 冷却速率冷却速率对铝合金的组织结构和性能有很大影响。
快速冷却可以产生细小均匀的晶粒,从而提高材料的强度。
但是,过快或过慢的冷却速率都可能导致不良效果。
4. 时效时间时效时间是指在时效处理中保持稳定温度进行的时间。
较长的时效时间可以使强化相更充分地析出,从而提高材料性能。
然而,过长时间也会导致晶粒长大和析出物过多。
四、铝合金热处理工艺优化1. 确定合适的热处理工艺参数根据铝合金的成分和性能要求,选择合适的加热温度、冷却速率和时效时间。
通过试验和实践,优化工艺参数以获得最佳的材料性能。
2. 控制加热和冷却过程在加热和冷却过程中,需要控制温度和时间,以确保材料达到所需的固溶度和组织结构。
同时,要注意避免过高或过低的温度对材料造成不利影响。
铝的热处理

铝的热处理铝合金铸件的热处理是指按某一热处理规范,控制加热温度、保温时间和冷却速度,改变合金的组织,其主要目的是:提高力学性能,增强耐腐蚀性能,改善加工性能,获得尺寸的稳定性。
铝合金铸件的热处理工艺可以分为如下四类:1。
退火处理将铝合金铸件加热到较高的温度,一般约为300 ℃左右,保温一定的时间后,随炉冷却到室温的工艺称为退火。
在退火过程中固溶体发生分解,第二相质点发生聚集,可以消除铸件的内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,增大铸件的塑性。
2。
固溶处理把铸件加热到尽可能高的温度,接近于共晶体的熔点,在该温度下保持足够长的时间,并随后快速冷却,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,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。
固溶处理的效果主要取决于下列三个因素:(1)固溶处理温度。
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,而加热温度的下限应使强化组元尽可能多地溶入固溶体中。
为了获得最好的固溶强化效果,而又不便合金过烧,有时采用分级加热的办法,即在低熔点共晶温度下保温,使组元扩散溶解后,低熔点共晶不存在,再升到更高的温度进行保温和淬火。
固溶处理时,还应当注意加热的升温速度不宜过快,以免铸件发生变形和局部聚集的低熔点组织熔化而产生过烧。
固溶热处理的悴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。
(2)保温时间。
保温时间是由强化元素的溶解速度来决定的,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。
铸造铝合金的保温时间比变形铝合金要长得多,通常由试验确定,一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延长20%-25% 。
(3)冷却速度。
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和度也越高,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。
铝合金热处理工艺

铝合金热处理工艺1. 引言铝合金是一种重要的构件材料,在航空工业、汽车工业以及建筑领域有广泛的应用。
热处理是铝合金加工过程中不可或缺的步骤,通过控制合金材料的加热和冷却过程,可以改善其力学性能、耐蚀性能和热稳定性。
本文将介绍铝合金热处理工艺的基本原理、常用方法以及工艺参数的选择与控制。
2. 铝合金热处理原理铝合金热处理的基本原理是通过加热和冷却过程改变合金材料的晶体结构和组织,从而调控其力学性能。
主要包括以下几个步骤:2.1 固溶处理固溶处理是铝合金热处理的首要步骤,其目的是将合金材料中的固溶体中的溶质原子溶解到基体中,形成均匀的固溶体溶液。
固溶处理温度和时间的选择对于合金材料的性能具有重要影响。
2.2 冷却速率控制冷却速率控制是热处理过程中的关键步骤之一,它可以影响到合金材料的析出相、晶粒尺寸和组织结构。
通常通过调整冷却介质的性质和冷却方法来控制冷却速率。
2.3 时效处理时效处理是在固溶处理完成后,通过重新加热合金材料到一定温度并保持一段时间,使得合金中的析出物达到稳定状态。
时效处理可以进一步提高合金的强度和硬度。
3. 常用的铝合金热处理方法铝合金热处理方法种类繁多,常用的方法包括以下几种:3.1 溶解退火溶解退火是将铝合金加热到高温区,使固溶体中的溶质原子溶解于基体中,然后通过合适的冷却速度形成均匀的固溶体。
3.2 固溶处理固溶处理是将铝合金加热到固溶区,并在该温度下保持一段时间,使固溶体达到均匀溶解的状态。
固溶处理后的铝合金具有良好的可塑性和韧性。
3.3 加强时效处理加强时效处理是将铝合金在固溶处理后,重新加热到较低的温度并保持一定时间,以促使合金中的析出物形成并细化,从而提高其强度和硬度。
3.4 自然时效处理自然时效处理是将铝合金在固溶处理后,不进行额外的热处理,而是让其在室温下经过一定时间自行发生时效,适用于一些需要高韧性的应用。
4. 铝合金热处理工艺参数的选择与控制铝合金热处理工艺参数的选择与控制对最终的合金性能具有重要影响,以下是一些需要考虑的关键参数:4.1 加热温度加热温度是铝合金热处理中的关键参数之一,不同合金材料具有不同的加热温度范围,需要根据合金的性质和要求选择合适的加热温度。
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)均匀化退火中间退火成品退火回归图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。
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。
退火 铝及铝合金热处理固溶淬火时效 人工时效 多级时效欠时效离线淬火卧式淬火立式淬火自然时效过时效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。
铝合金热处理工艺

铝合金热处理工艺3.1铝合金热处理原理铝合金铸件得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)。
2024铝合金(包铝)薄板t3、t361、t81、t861状态热处理工艺制度研究

2024铝合金是一种常见的铝合金材料,广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
其中,t3、t361、t81、t861等状态是2024铝合金经过不同热处理工艺后的不同状态。
这些状态具有不同的力学性能和加工性能,因此在不同应用场合下需要根据需要选择合适的热处理工艺制度。
下面分别介绍一下这几种状态的2024铝合金的热处理工艺制度:T3状态:T3状态是2024铝合金在高温下进行固溶处理后,再进行自然时效的一种状态。
其热处理工艺制度如下:(1) 固溶处理:将铝合金加热至500~525℃之间,保温一定时间后进行水淬。
(2) 自然时效:将淬火后的铝合金放置在室温下进行自然时效,时间为12~14小时。
T361状态:T361状态是2024铝合金在高温下进行固溶处理后,再进行人工时效的一种状态。
其热处理工艺制度如下:(1) 固溶处理:将铝合金加热至500~525℃之间,保温一定时间后进行水淬。
(2) 人工时效:将淬火后的铝合金加热至150~175℃之间,保温一定时间后进行时效。
T81状态:T81状态是2024铝合金在高温下进行固溶处理后,再进行变形加工,然后进行自然时效的一种状态。
其热处理工艺制度如下:(1) 固溶处理:将铝合金加热至500~525℃之间,保温一定时间后进行水淬。
(2) 变形加工:将淬火后的铝合金进行变形加工,如拉伸、弯曲等。
(3) 自然时效:将变形加工后的铝合金放置在室温下进行自然时效,时间为12~14小时。
T861状态:T861状态是2024铝合金在高温下进行固溶处理后,再进行变形加工,然后进行人工时效的一种状态。
其热处理工艺制度如下:(1) 固溶处理:将铝合金加热至500~525℃之间,保温一定时间后进行水淬。
(2) 变形加工:将淬火后的铝合金进行变形加工,如拉伸、弯曲等。
铝合金热处理t1至t6

铝合金热处理t1至t6引言铝合金热处理是制造业中常用的一种工艺,通过热处理可以改善铝合金的力学性能和耐腐蚀性能,提高产品的质量和使用寿命。
本文将介绍铝合金热处理过程中的六个阶段,即t1至t6,并详细探讨每个阶段的目的、方法和影响因素。
t1阶段:固溶处理目的固溶处理是铝合金热处理过程中的第一个阶段,其主要目的是使合金中的硬质相(例如硬化相、析出相等)溶解到基体中,从而达到均匀固溶的目的。
方法固溶处理是在固溶温度下进行的,一般为合金的固相区域。
固溶处理常用的方法有两种:急冷和慢冷。
急冷可以增加固溶度,但可能引起变形和内应力;慢冷可以减轻变形和内应力,但固溶度较低。
影响因素固溶处理的效果受到多种因素的影响,包括固溶温度、固溶时间和冷却速度等。
较高的固溶温度和适当的固溶时间可以增加溶解度,而较快的冷却速度可以提高合金的强度。
t2阶段:淬火处理目的淬火处理是铝合金热处理过程中的第二个阶段,其主要目的是通过快速冷却使合金中的溶质迅速固溶,以增加合金的硬度和强度。
淬火处理一般使用水或其他冷却介质进行。
通过快速冷却,合金中的溶质无法析出形成稳定的析出相,从而增加合金的强度。
影响因素淬火处理的效果受到多种因素的影响,包括冷却介质的选择、冷却速度和冷却时间等。
适当选择冷却介质、控制冷却速度和冷却时间可以获得理想的淬火效果。
t3阶段:弥散处理目的弥散处理是铝合金热处理过程中的第三个阶段,其主要目的是通过合金的再固溶使其组织由固溶相+重析出相变为固溶相+细小析出相,从而提高合金的强度和耐磨性。
方法弥散处理一般在较低的温度下进行,通过再固溶使合金中的析出相变得更加细小、均匀。
影响因素弥散处理的效果受到多种因素的影响,包括再固溶温度、再固溶时间和再固溶速率等。
适当选择再固溶温度和控制再固溶时间和速率可以获得理想的弥散处理效果。
t4阶段:时效处理目的时效处理是铝合金热处理过程中的第四个阶段,其主要目的是通过在适当温度下保持合金一定时间,使析出相成熟和再结晶,从而提高合金的强度和韧性。
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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
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。
3.1.2.4 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(?)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(?)区至G?P(?)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。
表3,1几种铝合金系的时效过程及其析出稳定的强化相
3.1.3影响时效的因素
3.1.3.1从淬火到人工时效之间停留时间的影响
研究发现,某些铝合金如Al,Mg,Si系合金在室温停留后再进行人工时效,合金的强度指标达不到最大值,而塑性有所上升。
如ZL101铸造铝合金,淬火后在室温下停留一天后再进行人工时效,强度极限较淬火后立即时效的要低10,20Mpa,但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。
3.1.3.2合金化学成分的影响
一种合金能否通过时效强化,首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以及固溶度随温度变化的程度。
如硅、锰在铝中的固溶度比较小,且随温度变化不大,而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度,但它们与铝形成的化合物的结构与基体差异不大,强化效果甚微。
因此,二元铝,硅、铝,锰、铝,镁、铝,锌通常都不采用时效强化处理。
而有些二元合金,如铝,铜合金,及三元合金或多元合金,如铝,镁,硅、铝,铜,镁,硅合金等,它们在热处理过程中有溶解度和固态相变,则可通过热处理进行强化。
3.1.3.3合金的固溶处理工艺影响为获得良好的时效强化效果,在不发生过热、过烧及晶粒长大的条件下,淬火加热温度高些,保温时间长些,有利于获得最大过饱和度的均匀固溶体。
另外在淬火冷却过程不析出第二相,否则在随后时效处理时,已析出相将起晶核作用,造成局部不均匀析出而降低时效强化效果。
3.1.3.4时效温度的影响
在不同温度时效时,析出相的临界晶核大小、数量、成分以及聚集长大的速度不同,若温度过低,由于扩散困难,G?P区不易形成,时效后强度、硬度低,当时效温度过高时,扩散易进行,过饱和固溶体中析出相的临界晶核尺寸大,时效后强度、硬度偏低,即产生过时效。
因此,各种合金都有最适宜的时效温度。
3.1.4铝合金的回归现象
经淬火自然时效后的铝合金(如铝,铜)重新加热到200,250?,然后快冷到室温,则合金强度下降,重新变软,性能恢复到刚淬火状态;如在室温下放置,则与新淬火合金一样,仍能进行正常的自然时效,这种现象称为回归现象。
关于回归现象的解释是合金在室温自然时效时,形成G?P区尺寸较小,加热到较高温度时,这些小的G?P区不再稳定而重新溶入固溶体中,此时将合金快冷到室温,则合金又恢复到新淬火状态,仍可重新自然时效。
在理论上回归处理不受处理次数的限制,但实际上,回归处理时很难使析出相完全重溶,造成以后时效过程呈
局部析出,使时效强化效果逐次减弱。
同时在反复加热过程中,固溶体晶粒有越来越大的趋势,这对性能不利。
因此回归处理仅用于修理飞机用的铆钉合金,即可利用这一现象,随时进行铆接,而对其他铝合金则没有使用价值。
3.1.5固溶处理与淬冷
为了利用沉淀硬化反应,首先通过加热及快速冷却,形成一种过饱和的固溶体。
形成固溶体的工艺过程称固溶热处理。
其目的是把合金最大量实际可溶解的硬化元素溶于固溶体中。
这一工艺过程包括把合金加热到足够高温度下保温足够长时间然后水中快冷。
概括的说,提高铝合金强度、硬度的热处理,包括三个步骤的工艺过程:(1)固溶热处理,可溶相的溶解。
(2)淬火,过饱和固溶体的形成。
(3)时效,在室温下(自然时效)或高温下(人工时效或沉淀热处理)溶质原子的沉淀析出。