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发布时jian:2020-5-17 11:24:04 来源:www.jsxjn.net liu览次数:

上一篇就铝合金固溶炉chang家duibu锈钢材料固溶处理做liao详细jie绍和shuo明。 本篇wen章简单的dui铝材料淬火时效后qiang度和硬秖ue蠓萾i高进行描述,作为zhuan业的zhi造chang家江苏188体育在xiangong业炉科ji有限公si,将jin心整理发布各种xiang关zhishi,竭cheng为您服务。

       铝材料淬火以后的bian形铝合金bu能立即qianghua,它得到的是一种过bao和固溶体zu织。这种过bao和固溶体buwen定,它有自发分解的趋势。在一定的温秗en拢琤ao持一定的时jian,过bao和固溶体发生分解(称为脱溶),引起铝合金qiang度和硬秖ue蠓萾i高,这种萹ue砉坛苲hi为时效。

全自动铝合金淬火炉

全自动铝合金淬火炉

       在室温下自然停放一定的时jian,铝合金qiang度ji硬度ti高的方法称为自然时效。ru为的将铝合金zhi品在高于室温下的某一温度,bao温一定的时jian,以ti高铝合金qiang度ji硬度的方法称rugong时效。

       dui于Al-Mg-Sixi的6063合金而yan,自然时效进行得非常huan慢,在室温下停留半个月,甚至更chang的时jian,也dabu到较好的qianghua效果,birugong时效的qianghua效果要差30%~50%,所以一般都cai用rugong时效。含有zhu要qianghuaxiangMg2Si、MgZn和Al2Mg3Zn3的合金、都只有进行rugong时效才能huo得较高的qiang秖u

    含有zhu要qianghuaxiangCuAl2和S(A12CuMg)祌en嗟暮辖穑琧ai用自然时效和rugong时效liang謟hi椒ǘ伎梢浴H2A11和2A12合金cai用自然时效和rugong时效都可以huo得较好qianghua效果。jiu竟cai用哪种时效方法,这需要根据合金的本性和用途来决定。一般在高温下gong作的bian形铝合金多cai用rugong时效,而在室温下gong作的bian形铝合金宜cai用自然时效。

    时效qianghua机理
    铝合金的时效qianghua理lun,有很多种shuo法。如弥散硬hua理lun、滑移干扰理lun、溶謘hi瓃i富ji成qianghua或硬hua区理lundeng。目前普遍ren为时效qianghua或硬hua是原zi富ji形成qianghua区的结果。经实验证实,用X射xian方法dui铝合金过bao和固溶体分解动力学研jiu和通过电zixianwei镜dui薄膜透射观察,看到中jian过渡析出阶段(硬hua区)的数量、大小、形状和分瞛i豥ian,描绘liao硬hua区的形象,揭示liao铝合金时效硬huaxian象的实质。但时效硬hua是一个非常复杂的问题,与合金的成分、时效gong艺、过程中的加gong状态都有关xi,目前dui时效的renshihuaibu十分che底。下面仅jie绍硬hua区理lun。
    铝合金在淬火加re、快速冷que蔮ao纬晒齜ao和固液体。过bao和固溶体有congbuwen定状态向wen定平衡状态转bian的趋势。而在过bao和固溶体快速冷que过程中,合金中的大量空位也被“固定”在jing体中,这些空位的存在加速liao溶謘hi瓃i的扩散速度,促使溶謘hi瓃i祄u籮i。这些溶謘hi瓃i富ji区,开shi形成时是无序的,这种无序祄u籮i区称GPⅠ穤hiK孀盼露鹊膕heng高和时jian的延chang,这些富ji起来的溶謘hi瓃i,逐渐有次序的排列起来,这种有序祄u籮i区称zhiGPⅡ区。
    GP区的大小、数量决定于淬火温度和冷que速秖u4慊鸺觬e温度越高,空位浓度越大,GP区的数量增加,GP区的chi寸减小。冷que速度越大,固溶体内的固定的空位越多,有利于增加GP区的数量,减小GP区的chi寸。dang时效温度ji续sheng高,或时jian延chang蔮ao切┐笥趌in界chi寸的GPⅡ区发生chang大,形成过渡xiangθ′(或β′),θ′xiang的hua学成分与wen定xiangθ(CuAl2)xiang同,与mu体bao持有共格关xi,有效阻碍liao金属jing体的bian形,因而大大ti高liao金属的qiang秖uang温度进一步sheng高或时jian进一步延chang蔮ao蓌iangθ′(或β′)bian成liaoθ(CuAl2)xiang,这时的θxiangwan全脱离liaomuxiang,并有自己独立的jing格。这时合金的qiang度已超过较大值,开shi下降,称为过时效。总zhi合金的时效过程是过bao和固溶体的分解脱溶过程,ju有一定的顺序:先形成GPⅠ区,GP区的有序hua形成GPⅡ区,形成过渡xiangθ′(或β′),cong而形成平衡xiang。
    脱溶时为什么bu直接形成平衡xiang?这是you于平衡xiang一般与基体形成新的非共格界面,界面能大,而亚wen定的脱溶产wuθ′xiang与基体wan全或部分共格,界面能小。xiangbianchu期新xiang的bi表面大,因而界面能起决定作用。界面能小的xiang,形功小,容易形成。所以shou先形成形核功较小的过渡xiang,再演bian成平衡wen定xiang。
    bu同合金xi脱溶序列bu一定xiang同。如Al—Cuxi合金可能出xianliang种过渡xiang矿θ″jiθ′而大部分合金只存在一种过渡亚wen定xiang。
 
脱溶序列ji平衡脱溶xiang
    A1—Cu:GP区(pan状) →θ″ →θ′ →θ(CuAl2)
    A1—Ag:GP区(球状) →g′→g (AlAg2)
    A1—Zn—Mg:GP区(球状) →h′ →h (MgZn2),↘ T′→T(A12Mg3Zn3)
    Al一MG—Si:GP区(杆状) →b′→b (MG2Si)
    A1—Cu—Mg:GP区(杆或球状) →S′ →S(Al2CuMg)
Al—Cu合金在130℃时效硬度和结构的bianhua情况。时效各阶段顺序并bu是jie然分开的,而是在前一阶段尚未结束蔮ao笠唤锥蝯e已经开shi。同时也可以看出时效硬hua的zhu要结构是GPⅠ区和GPⅡ区,时效硬度祄u遞eng在GPⅡ区末期和过滤xiangθ′的chu期。dang大量出xian平衡xiangθ蔮ao韍ua明xian,shuo明过时效发生。
 
    6063铝材義i膔ugong时效gong艺
    6063合金的时效gong艺bi较成熟,一般xuanze加rebao温温度为170~220℃,bao温l~8h。时效温度低zebao温时jianchang,xuanze较高的时效温度,zebao温时jianxiang应缩短。dui于bu同企业来shuo,时效炉的加萹ue绞健⒙痾i的形状、大小、温差各buxiang同。因此xuanze较好的时效gong艺,建议通过实验来que定。例如切qu一批6063合金ji压zhi品的时效shi样,按温度bu同分成若干zu,在每一个温秗en拢zhi治猙u同的bao温时jian,进行时效shi验。萮uan蠼玸hi样分别ce定抗laqiang度,bu同温秖uu同bao温时jiance得的抗laqiang度值列于表3—5—6中。萮uan蠼碇惺莼娉墒毙в瞙ua曲xian。
    时效温度为l80℃蔮ao琩a到6063合金国家biao准的抗laqiang度的bao温时jian要4小时以上;时效温度为l90℃蔮ao瑉e需要2.5小时以上;时效温度为200℃蔮ao瑉e只需要l小时就可以liao。目前各个企业多数cai用下面三个bu同的时效gong艺:
    1)时效温度180±5℃,bao温4~8 h;
    2)时效温度l90±5℃,bao温3~6 h;
    3)时效温度200±5℃,bao温l.5~3 h。
    bao温时jian的xuanze应根据铝型材的壁厚和装義i慕裘艹潭壤淳龆āR话惚诤駆.2 mm以下蔮i∠孪辀ao温时jian,壁厚在5.0 mm以上qu上限bao温时jian。在其中jian的壁厚xuanze上、下限bao温时jian的适dang时jian。如装炉量少,装料稀疏可以xuanpian下限的bao温时jian;装炉量多,且摆放致密应xuanpian上限的bao温时jian。
    时效温秗en嗖10℃,同一bao温时jian下zhi品的qiang秗en嗖罱洗螅瑂huo明铝合金的时效效果dui温度十分敏感,为bao证zhi品性能的均匀性和wen定性,dui时效炉的温差要求较严。一般应在±5℃的范wei内,建议能控zhi在±3℃。

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