铝合金热处理
铝合金热处理标准
铝合金热处理标准铝合金是一种常见的金属材料，具有优良的导热性、导电性和耐腐蚀性，因此在航空航天、汽车制造、电子产品等领域得到广泛应用。
而铝合金的热处理是为了改善其力学性能和耐腐蚀性能，使其在工程中发挥更好的作用。
本文将介绍铝合金热处理的标准及相关内容。
首先，铝合金热处理的标准主要包括固溶处理、时效处理和退火处理。
固溶处理是指将铝合金加热至固溶温度，使合金元素溶解在铝基体中，然后快速冷却，以提高合金的强度和硬度。
时效处理是在固溶处理后，将合金再次加热至一定温度保温一段时间，使析出硬化相，增加合金的强度和耐腐蚀性。
而退火处理则是通过加热和缓慢冷却，以消除合金中的残余应力和提高塑性。
其次，铝合金热处理的标准还包括了热处理温度、保温时间和冷却速度等具体要求。
不同种类的铝合金对应不同的热处理工艺参数，需要根据具体合金牌号和工程要求进行选择。
通常情况下，固溶处理温度在480-520摄氏度，时效处理温度在120-180摄氏度，保温时间和冷却速度也会有所不同。
此外，铝合金热处理标准还涉及了热处理设备和工艺控制。
在实际生产中，需要使用合适的热处理炉和设备，确保温度均匀和稳定，以及合理的冷却方式。
同时，对于热处理工艺的控制也至关重要，需要进行严格的工艺监控和记录，以确保每一道工序都符合标准要求。
总的来说，铝合金热处理标准是保证铝合金制品质量的重要依据，合理的热处理工艺可以有效提高铝合金的力学性能和耐腐蚀性能，延长其使用寿命。
因此，在实际生产中，需要严格按照相关标准进行操作，确保产品质量和工程安全。
在铝合金热处理标准的指导下，我们可以更好地利用铝合金材料，生产出更加优质的产品，为各个领域的发展提供更好的支持。
希望本文能够对铝合金热处理标准有所了解，并在实际生产中得到应用。
《铝合金热处理》课件
在建筑领域的应用
总结词
美观耐用、绿色环保
详细描述
铝合金在建筑领域的应用广泛，如铝合金门窗、幕墙等。通过热处理技术，可以提高铝合金的硬度和耐磨性，使 其更加美观耐用。同时，铝合金材料可回收利用，符合绿色环保的理念。
在电子产品领域的应用
总结词
精密制造、小型化趋势
详细描述
随着电子产品向小型化、精密化方向发展，铝合金热处理技术在电子产品制造中发挥着越来越重要的 作用。通过热处理技术，可以提高铝合金的精度和稳定性，满足电子产品对材料高精度和高稳定性的 要求。
固溶处理可以提高铝合金的塑性和韧性，改善其加工性能，同时为时效处理提供良 好的基的性能有重要影响，需要严格控制 。
时效处理
时效处理是将经过固溶处理的铝 合金在室温或加热到一定温度下 保温一定时间，使过饱和固溶体
分解，析出强化相的过程。
时效处理可以提高铝合金的强度 和硬度，改善其耐磨性和耐腐蚀
THANKS
感谢观看
详细描述
铝合金因其高强度、轻量化和耐腐蚀等特性，在航空航天领域被广泛使用。通 过热处理技术，可以进一步提高铝合金的性能，满足航空航天领域对材料高强 度和轻量化的严格要求。
在汽车工业领域的应用
总结词
大规模生产、节能减排
详细描述
汽车工业是铝合金热处理应用的重要领域，铝合金零件的大规模生产能够降低汽 车重量，从而减少能源消耗和排放。热处理技术能够提高铝合金的力学性能和耐 腐蚀性，使其在汽车制造中更具竞争力。
提高材料使用寿命
通过合理的热处理工艺，可以显 著提高铝合金的使用寿命，减少 维修和更换的频率，降低成本。
铝合金热处理的历史与发展
早期铝合金热处理
未来发展趋势
早期的铝合金热处理主要采用退火和 淬火等简单工艺，以改善材料的塑性 和硬度。
铝合金热处理
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，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。
2024 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。
对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％。
[3]2024合金属于Al-Cu-Mg系高强度硬铝合金，由于合金板带材的最佳淬火工艺，以达到改善合金性能，控制其具有强度高，耐热性好，成型性优良及耐损伤等特制淬火变形，提高产品质量的目的。
[4]高纯高强铝合金的固溶程度对其性能的影响十分强烈,尽可能地提高固溶程度是提高该类铝合金综合性能的一个有效途径。
[5]但是随温度升高，性能变化有一定的特点，控制升温的速度很关键，主要是由于要虑2024铝合金的共晶温度（504.98C ），高于共晶温度则发生了变化。
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。
铝合金热处理方法汇总
铝合⾦热处理⽅法汇总
1、退⽕热处理
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。
2、淬⽕
淬⽕是把铝合⾦铸件加热到较⾼的温度，保温2h以上，使合⾦内的可溶相充分溶解。
然后，急速淬⼊⽔中，使铸件急冷，使强化组合在合⾦中得到最⼤限度的溶解并固定保存到室温，这种过程叫淬⽕，也叫固溶处理或冷处理。
3、时效处理
时效处理，⼜称为低温回⽕，是把经过淬⽕的铝合⾦铸件加热到某个温度，保温⼀定时间出炉冷却直⾄室温，使经过饱和的固溶体分解，让合⾦基体组织稳定的⼯艺过程。
时效处理⼜分⾃然时效和⼈⼯时效两⼤类。
⾃然时效是指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种。
4、循环处理
把铝合⾦铸件冷却到零下某个温度并保温⼀定时间，再把铸件加热到350摄⽒度以下，使合⾦中度固溶体点阵反复收缩和膨胀，并使各相的晶粒发⽣少量位移，以使这些固溶体结晶点阵内的原⼦偏聚区和⾦属间化合物的质点处于更加稳定的状态，达到提⾼产品零件尺⼨，体积更稳定的⽬的，这种反复加热冷却的热处理⼯艺叫循环处理。
这种处理适合使⽤中要求精密、尺⼨很稳定的零件，⼀般铸件不做这种处理。
青岛丰东热处理专业提供热处理服务，可为客户提供化学热处理(渗碳、渗氮、碳氮共渗)、真空热处理、等离⼦热处理(离⼦渗氮)、常规热处理(含深冷处理)等四⼤领域的热处理加⼯服务。
欢迎新⽼客户来电咨询，我们将竭诚为您服务。
铝合金热处理
粗大 晶粒
(1)外觀檢 查； (2)試驗力 學性能； (3)金相檢 查； (4)低倍檢 查
缺陷 種類
外觀表現
表現方 法 (1)外觀 檢查； (2)超聲 波探傷 等無損 檢查 試驗力 學性能
產生原因
排除方法
淬火 裂紋
-
(1)采取適當保護措施； (1)零件形狀覆雜、壁厚差別較 (2)降低淬火溫度； 大； (2)淬火溫度過高或加熱不均勻；(3)校對爐溫均勻性； (4)適當提高淬火水溫； (3)淬火時，冷卻速度過快； (5)淬火前應對半制品 (4)轧制、鍛造的隱患微裂紋 仔細進行無損擦傷檢查 (1)加熱溫度、保溫時間選擇不 (1)重新進行熱處理， 當； 恰當選擇加熱溫度和保 溫時間； (2)淬火冷卻太慢(水溫偏高或 淬火轉移時間過長)； (2)提高淬火冷卻速度 (3)人工時效的制品發生過時效；(降低水溫，縮短淬火 轉移時間) ； (4)時效不足(時效溫度低或時 (3)進行補充時效處理； 間太短) ，或時效斷續； (5)開始人工時效時間超出工藝 (4)嚴格執行工藝規範 和規則，不能陸續時效 規程要求； 處理； (6)化學成份與標準不符 (5)檢驗化學成份
1. 時效方式分:自然時效和人工時效兩種.
自然時效:經固溶冷卻後在室溫下放置若干小時 快速淬火保留下的空位
導致了G.P區快速形成和強度迅速增加.在4-5天之後達到最大穩定值.
人工時效:經固溶冷卻後重新加熱到高於時溫的某一溫度若干小時.而達到最大穩
定值.
2. 長見時效種類: T5處理 和T6處理
T5處理:原料為F材鋁合金的時效處理.
3. 消除應力退火.
對於冷加工的鍛造鋁合金,僅僅為消除應變硬化影響的退火稱去應力 退火.消除應力退火通常用345℃以下的溫度.不需很長時間的處理.這種 處理可導致簡單的回復,部分的再結晶或再完成的結晶.
铝及铝合金的热处理
铝及铝合金的热处理退火及淬火时效是铝合金的基本热处理形式。
退火是一种软化处理。
其目的是使合金在成分及组织上趋于均匀和稳定,消除加工硬化,恢复合金的塑性。
淬火时效则属强化热处理,目的是提高合金的强度,主要应用于可热处理强化的铝合金。
第一节 退火根据生产需求的不同,铝合金退火分铸锭均匀化退火、坯料退火、中间退火及成品退火几种形式。
一、铸锭均匀化退火铸锭在快速冷凝及非平衡结晶条件,必然存在成分及组织上的不均匀,同时也存在很大的内应力。
为了改变这种状况,提高铸锭的热加工工艺性,一般需进行均匀化退火。
为促使原子扩散,均匀化退火应选择较高的退火温度,但不得超过合金中低熔点共晶熔点,一般均匀化退火温度低于该熔点5~40℃,退火时间多在12~24h之间。
二、坯料退火坯料退火是指压力加工过程中第一次冷变形前的退火。
目的是为了使坯料得到平衡组织和具有最大的塑性变形能力。
例如,铝合金热轧板坯的轧制终了温度为280~330℃,在室温快速冷却后,加工硬化现象不能完全消除。
特别是热处理强化的铝合金,在快冷后,再结晶过程未能结束,过饱和固溶体也未及彻底分解,仍保留一部分加工硬化和淬火效应。
不经退火直接进行冷轧是有困难的,因此需进行坯料退火。
对于非热处理强化的铝合金,如LF3,退火温度为370~470℃,保温1.5~2.5H后空冷,用于冷拉伸管加工的坯料、退火温度应适当高一些,可选上限温度。
对于可热处理强化的铝合金,如LY11及LY12,坯料退火温度为390~450℃,保温1~3H,随后在炉中以不大于30℃/h的速度冷却到270℃以下再出炉空冷。
三、中间退火中间退火是指冷变形工序之间的退火,其目的是为了消除加工硬化,以利于继续冷加工变形。
一般来说,经过坯料退火后的材料,在承受45~85%的冷变形后,如不进行中间退火而继续冷加工将会发生困难。
中间退火的工艺制度基本上与坯料退火相同。
根据对冷变形程度的要求,中间退火可分为完全退火(总变形量ε≈60~70%),简单退火(ε≤50%)和轻微退火(ε≈30~40%)三种。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
常见的热处理缺陷——腐蚀氧化
2017/3/2
在空气炉内进行高温加热，如炉膛内湿度
较大或含有其他有害物质，如硫化物，将 加剧铝制品的高温氧化。 特征：在金属表面形成气泡或在金属内形 成空洞。
2017/3/2
谢谢！
2017/3/2
铝合金的主要热处理形式是退火与淬火时效。
前者是一种软化处理，消除材料中的内应力
及加工硬化，使组织趋于平衡。 后者属于强化热处理，目的是提高合金的机 械强度。
淬火（固溶处理）
2017/3/2
将铝合金加热到固溶线以上保温一 段时间，使铝合金中的强化相溶入基体， 随后快冷，以抑制强化相在冷却过程中 重新析出，从而获得一种过饱和的以铝 为基的固溶体。淬火后铝合金的强度和 硬度不高，具有很好的塑性。
铝合金的热处理
2011年8月12日
何谓热处理？
2017/3/2
图1：热处理曲线示意图
热处理的作用
2017/3/2
去除铸件的内应力 稳定尺寸 改善机械性能
2017/3/2
图2：二元合金相图
2017/3/2
2017/3/2
固溶体示意图
铝合金的一般相图
2017/3/2
660
10 0.5 3
时效
将淬火后的铝合金，在室温
2017/3/2
或低温加热下保温一段时间，
随时间延长其强度、硬度显著
升高而塑性降低的现象，称为 时效 。室温下进行的时效称为 自然时效；低温加热下进行的 时效称为人工时效。
3、影响时效强化的主要因素
规律：淬火T越高，淬火冷却V越快，转移t越 短，过饱和程度越高，时效强化效果也越大 要点：在不过热过烧条件下，T淬高些，保温t 长些。淬火冷却要保证不析出第二相。为了防止 淬火变形开裂，一般采用20～80℃水冷却 温度：对一定合金，有最佳时效温度. 时间：在一定时效温度下，有最佳时效时间。 方式：单级和多级时效。高强合金常用分级时效
2017/3/2
固溶 处理
时效 工艺
常见的热处理缺陷
2017/3/2
过烧 淬火变形与开裂 机械性能不合格 腐蚀氧化
常见的热处理缺陷——过烧
2017/3/2
正常淬火组织×400
严重过烧组织×400
避免过烧的措施
2017/3/2
1.掌握不同合金的实际过烧温度 2.严格执行淬火加热工艺规程和准确控制炉温 3.定期检查实际炉温的均匀性和控温仪表的 可靠性
铝合金的热处理
2017/3/2
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程。 加热：一般都是加热到相变温度以上，以获得高温
组织。 保温：使内外温度一致，保证显微组织转变完全。 冷却：随炉冷、空冷、水冷。
温度（℃）
α L+α
L
Al
α+β
水冷
空冷 随炉冷 时间（t）
铝合金的主要热处理形式
淬火工艺参数
加热温度：在避免发生过烧的情况下，尽可能提高
2017/3/2
加热温度，促使更多的强化相溶入基体。 保温时间：对于含铜及含镁量高的合金，以及砂型 铸造的厚大铸件，应选取较长的淬火加热保温时间。 转移时间：越短越好。
淬火转移时间/s 抗拉强度sh/MPa 屈服强度s0.2/MPa 伸长率δ /%
3 10 20 30 40 60
533 525 517 460 427 404
503 485 461 385 354 316
11.2 10.7 10.3 12.0 11.6 11.0
淬火
2017/3/2
铸铝的淬火冷却介质一般选用热水，以减少铸件的
变形。 对于形状复杂、容易产生变形和裂纹的铸件，以及 要求尺寸稳定性好的铸件，应当在沸水中或热油中 淬火。 铸件形状比较复杂、壁厚相差较大，加热及冷却时 容易发生变形且较难校正，因此加热和淬火速度需 适当减缓。
2017/3/2
2017/3/2
Al-Cu二元合金相图
铸造铝合金
铸 造 铝合金 铝硅系 合 金 铝铜系 合 金 铝镁系 合 金 铝锌系 合 金
2017/3/2
ห้องสมุดไป่ตู้
铸造、机械 性能良好
强度、塑性高 ，耐腐蚀，铸 造时易氧化 高温强度高（耐 热），易腐蚀 强度高，易 腐蚀，价格 低
2017/3/2
热处理工艺
常见的热处理缺陷——淬火开裂
2017/3/2
水温过低
铸件开裂
水温过高
强度不够
常见的热处理缺陷——机械性能不合格
2017/3/2
退 火 产 品
退火温度偏低 塑性不够 保温时间不足
冷却速度过快
常见的热处理缺陷——机械性能不合格
2017/3/2
淬 火 产 品
淬火温度偏低 硬度不够 保温时间不足
转移和冷却过慢