鋁及鋁合金熱處理工藝1

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1、1.??鋁及鋁合金熱處理工藝1.1　鋁及鋁合金熱處理的作用將鋁及鋁合金材料加熱到一定的溫度并保溫一定時間以獲得預(yù)期的產(chǎn)品組織和性能。1.2　鋁及鋁合金熱處理的主要方法及其基本作用原理1.2.1　鋁及鋁合金熱處理的分類（見圖1）?????????圖1　　鋁及鋁合金熱處理分類1.2.2鋁及鋁合金熱處理基本作用原理(1)退火：產(chǎn)品加熱到一定溫度并保溫到一定時間后以一定的冷卻速度冷卻到室溫。通過原子擴(kuò)散、遷移，使之組織更加均勻、穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力消除，可大大提高材料的塑性，但強(qiáng)度會降低。①鑄錠均勻化退火：在高溫下長期保溫，然后以一定速度（高、中、低、慢）冷卻，

2、使鑄錠化學(xué)成分、組織與性能均勻化，可提高材料塑性20%左右，降低擠壓力20%左右，提高擠壓速度15%左右，同時使材料表面處理質(zhì)量提高。②中間退火：又稱局部退火或工序間退火，是為了提高材料的塑性，消除材料內(nèi)部加工應(yīng)力，在較低的溫度下保溫較短的時間，以利于續(xù)繼加工或獲得某種性能的組合。③完全退火：又稱成品退火，是在較高溫度下，保溫一定時間，以獲得完全再結(jié)晶狀態(tài)下的軟化組織，具有最好的塑性和較低的強(qiáng)度。(2)固溶淬火處理：將可熱處理強(qiáng)化的鋁合金材料加熱到較高的溫度并保持一定的時間，使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到鋁基體中，形成過飽和固溶體，然后

3、以快冷的方法將這種過飽和固溶體保持到室溫，它是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)，因處于高能位狀態(tài)，溶質(zhì)原子隨時有析出的可能。但此時材料塑性較高，可進(jìn)行冷加工或矯直工序。①在線淬火：對于一些淬火敏感性不高的合金材料，可利用擠壓時高溫進(jìn)行固溶，然后用空冷（T5）或用水霧冷卻（T6）進(jìn)行淬火以獲得一定的組織和性能。②離線淬火：對于一些淬火敏感性高的合金材料必須在專門的熱處理爐中重新加熱到較高的溫度并保溫一定時間，然后以不大于15秒的轉(zhuǎn)移時間淬入水中或油中，以獲得一定的組織和性能，根據(jù)設(shè)備不同可分為鹽浴淬火、空氣淬火、立式淬火、臥式淬火。(3)時效：經(jīng)固溶淬火后的材料，

4、在室溫或較高溫度下保持一段時間，不穩(wěn)定的過飽和固溶體會進(jìn)行分解，第二相粒子會從過飽和固溶體中析出（或沉淀），分布在α（AL）鋁晶粒周邊，從而產(chǎn)生強(qiáng)化作用稱之為析出（沉淀）強(qiáng)化。自然時效：有的合金（如2024等）可在室溫下產(chǎn)生析出強(qiáng)化作用，叫做自然時效。人工時效：有些合金（如7075等）在室溫下析出了強(qiáng)化不明顯，而在較高溫度下的析出強(qiáng)化效果明顯，稱為人工時效。人工時效可分為欠時效和過時效。①欠時效：為了獲得某種性能，控制較低的時效溫度和保持較短的時效時間。②過時效：為了獲得某些特殊性能和較好的綜合性能，在較高的溫度下或保溫較長的時間狀態(tài)下進(jìn)行的時效

5、。③7多級時效：為了獲得某些特殊性能和良好的綜合性能，將時效過程分為幾個階段進(jìn)行?？煞譃槎A段、三階段時效(4)??回歸處理：為了提高塑性，便于冷彎成形或矯正形位公差，將已淬火時效的產(chǎn)品，在高溫下加溫較短的時間即可恢復(fù)到新淬火狀態(tài)叫回歸處理。2、鋁及鋁合金產(chǎn)品狀態(tài)表示法2.1?基本狀態(tài)代號，見表1表1?產(chǎn)品基礎(chǔ)狀態(tài)代號代號??名稱??說明與應(yīng)用F??自由加工狀態(tài)??適用于在成型過程中，對于加工硬化和熱處理條件無特殊要求的產(chǎn)品，該狀態(tài)產(chǎn)品的力學(xué)性能不作規(guī)定O??退火狀態(tài)??適用于經(jīng)完全退火獲得最低強(qiáng)度的加工產(chǎn)品H??加工硬化狀態(tài)??適用于通過加工硬

6、化提高強(qiáng)度的產(chǎn)品，產(chǎn)品在加工硬化后可經(jīng)過（也可不經(jīng)過）使強(qiáng)度有所降低的附加熱處理H代號后面必須跟有兩位或三位阿拉伯?dāng)?shù)字W??固溶熱處理狀態(tài)??一種不穩(wěn)定狀態(tài)，僅適用于經(jīng)固溶熱處理后，室溫下自然時效的合金，該狀態(tài)代號僅表示產(chǎn)品處于自然時效階段T??熱處理狀態(tài)(不同于F、O、H狀態(tài))??適用于熱處理后，經(jīng)過（或不經(jīng)過）加工硬化達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)的產(chǎn)品T代號后面必須跟有一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字2.2?H（加工硬化）狀態(tài)的細(xì)分H1——單純加工硬化狀態(tài)。適用于未經(jīng)附加熱處理，只經(jīng)加工硬化即獲得所需強(qiáng)度的狀態(tài)。H2——加工硬化及不完退火的狀態(tài)。適用于加工硬化程度超過成

7、品規(guī)定要求后，經(jīng)不完全退火，使強(qiáng)度降低到規(guī)定指標(biāo)的產(chǎn)品。對于室溫下自然時效軟化的合金，H2與對應(yīng)的H3有相同的最小極限抗拉強(qiáng)度值；對于其他合金，H2與對應(yīng)的H1具有相同的最小極限抗拉強(qiáng)度值，但伸長率比H1稍高。H3——加工硬化及穩(wěn)定化處理的狀態(tài)。適用于加工硬化后經(jīng)低溫?zé)崽幚砘蛴捎诩庸み^程中的受熱作用致使其力學(xué)性能達(dá)到穩(wěn)定的產(chǎn)品。H3狀態(tài)僅適用于在室溫下逐漸時效軟化（除非經(jīng)穩(wěn)定化處理）的合金。H4——加工硬化及涂漆處理的狀態(tài)。適用于加工硬化后，經(jīng)涂漆處理導(dǎo)致了不完全退火的產(chǎn)品。H后面的第二位數(shù)字表示產(chǎn)品的加工硬化程度。數(shù)字8表示硬狀態(tài)。穩(wěn)定化處理：

8、為了防止合金冷加工后長期放置所產(chǎn)生的軟化現(xiàn)象，在冷變形后，產(chǎn)品進(jìn)行低溫退火（150℃加熱3小時）的處理。這樣可以使在室溫下放置的合金的力