鋁合金固熔爐影響時(shí)效的因素

時(shí)間：2020-01-05作者：江蘇恒力爐業(yè)有限公司瀏覽：751

鋁合金固熔爐影響時(shí)效的因素

鋁合金鑄件得熱處理就是選用某一熱處理規(guī)范，控制加熱速度升到某一相應(yīng)溫度下保 溫一定時(shí)間以一定得速度冷卻，改變其合金的組織，其主要目的是提高合金的力學(xué)性能，增強(qiáng)耐腐蝕性能，改善加工型能，獲得尺寸的穩(wěn)定性。

鋁合金時(shí)效強(qiáng)化原理

鋁合金的時(shí)效硬化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過(guò)程，它不僅決定于合金的組成、時(shí)效工藝，還取決于合金在生產(chǎn)過(guò)程中縮造成的缺陷，特別是空位、位錯(cuò)的數(shù)量和分布等。目前普遍認(rèn)為時(shí)效硬化是溶質(zhì)原子偏聚形成硬化區(qū)的結(jié)果。鋁合金固熔爐在淬火加熱時(shí)，合金中形成了空位，在淬火時(shí)，由于冷卻快，這些空位來(lái)不及移出，便被“固定”在晶體內(nèi)。這些在過(guò)飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過(guò)飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變，空位的存在，加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度，因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。硬化區(qū)的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高，空位濃度越大，硬化區(qū)的數(shù)量也就越多，硬化區(qū)的尺寸減小。淬火冷卻速度越大，固溶體內(nèi)所固定的空位 越多，有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量，減小硬化區(qū)的尺寸。     

沉淀硬化合金系的一個(gè)基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度，即隨溫度增加固溶度增加，大多數(shù)可熱處理強(qiáng)化的的鋁合金都符合這一條件。

影響時(shí)效的因素

1、從淬火到人工時(shí)效之間停留時(shí)間的影響

某些鋁合金如Al－Mg－Si系合金在室溫停留后再進(jìn)行人工時(shí)效，合金的強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)不到較大值，而塑性有所上升。如ZL101鑄造鋁合金，淬火后在室溫下停留一天后再進(jìn)行人工時(shí)效，強(qiáng)度極限較淬火后立即時(shí)效的要低10～20Mpa，但塑性要比立刻進(jìn)行時(shí)效的鋁合金有所提高。

2、合金化學(xué)成分的影響

一種合金能否通過(guò)時(shí)效強(qiáng)化，**取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶 度隨溫度變化的程度。如硅、錳在鋁中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖 然在鋁基固溶體中有較大的固溶度，但它們與鋁形成的化合物的結(jié)構(gòu)與基體差異不大，強(qiáng)化效果甚微。因此，二元鋁－硅、鋁－錳、鋁－鎂、鋁－鋅通常都不采用時(shí)效強(qiáng)化處理。而有些二元合金，如鋁－銅合金，及三元合金或多元合金，如鋁－鎂－硅、鋁－銅－鎂－ 硅合金等，它們?cè)跓崽幚磉^(guò)程中有溶解度和固態(tài)相變，則可通過(guò)熱處理進(jìn)行強(qiáng)化。 

3、鋁合金的固溶處理工藝影響

為獲得良好的時(shí)效強(qiáng)化效果，在不發(fā)生過(guò)熱、過(guò)燒及晶粒長(zhǎng)大的條件下，淬火加熱溫度高些，保溫時(shí)間長(zhǎng)些，有利于獲得較大過(guò)飽和度的均勻固溶體。另外在鋁合金固熔爐冷卻過(guò)程不析出*二相，否則在隨后時(shí)效處理時(shí)，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降 低時(shí)效強(qiáng)化效果。

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