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进口铝板铝合金热处理特点 一

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进口铝板铝合金热处理特点 一

发布日期:2014-11-08 作者: 点击:

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。然而对进口铝板铝合金并不然,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(504.98℃),高于共晶温度则发生了变化。 铝合金工件加热后的冷却时间必须很短,一避免在固熔处理前工件局部或整体温度下降。工件从出炉到进入固熔处理槽的间隔时间要严格控制,延迟时间过长将导致工件温度下降,发生部分固熔体分解,析出粗大疏松相,产生组织偏析,从而降低时效强化效果。[6]  固溶热处理加热时间首先与合金性质、原始状态有关。因各种铝合金的成分相似所以对此不需特殊考虑 ,那么重点考虑的就是原始组织状态。当强化相比较细时 ,因固溶较快 ,加热时间可缩短。例如冷轧状态的板材所需加热时间较热轧状态的短 ,重复淬火则更短 ,而一般退火状态因强化相较粗 ,保温时间应较长。另外 , 加热时间和加热介质、零件尺寸、量等因素也有直接关系。
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