铝合金及热处理
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
淬火转移时间/s
3 10 20 30 40 60
抗拉强度sh/MPa
533 525 517 460 427 404
屈服强度s0.2/MPa
503 485 461 385 354 316
伸长率δ/%
11.2 10.7 10.3 12.0 11.6 11.0
2024/3/13
淬火
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。
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。
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淬火（固溶处理）
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。
2024/3/13
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 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。
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（℃）
L+α
L
α
α+β
Al 水冷
空冷
时间（t） 随炉冷
铝合金及热处理
9000系列：备用合金组。
5000 6000 7000 8000 9000
2000系列：以铜为主要合金元 素的铝合金 。
4000系列：以硅为主要合金 元素的铝合金 。
6000系列：以镁、硅为主要合金元素， 并以Mg2Si相为强化相的铝合金 。
8000系列：以其他合金元素为主要元 素态，仅适用于经固溶热处理后，室温下自然
时效的合金，该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段）
T 热处理状态
态的产品）
（适用于执处理后，经过（或不经过）加工硬化达到稳定状
固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩 相充分溶解到固溶体中后快速冷却（水冷），以得到过饱和固 溶体的热处理工艺。
不完全人工时效：采用比较低的时效温度或较短的保温时 间 , 获得优良的综合力学性能 , 即获得比较高的强度 , 良好的 塑性和韧性 , 但耐腐蚀性能可能比较低。
完全人工时效：采用较高的时效温度和较长的保温时间 , 获得最大的硬度和最高的抗拉强度 , 但伸长率较低。 稳定化处 理：为使工件在长期服役的条件下形状和尺寸变化能够保持在 规定范围内的热处理。
2系代表合金2011 以铜为主要合元素的含铝合金。也会添加锰、镁、铅和铋，切削性优秀、高强
度、 耐蚀性不强、杜拉铝总称、切削材、零件螺丝等结构材、飞机材、锻造用素材、 汽机车油压零件、运动用品 。
如：合金，在熔练过程中要注意安全防护（会产生有害气体）。2014合金用天 航空工业，强度高。2017合金比2014合金强度低一点，但比较容易加工。2014可热 处理强化。缺点：晶间腐蚀倾向严重。应用范围：航空工业（2014合金），螺丝 （2011合金）和使用温度较高的行业（2017合金）。
铝合金压铸件 热处理
铝合金压铸件热处理
热处理是指通过对铝合金压铸件进行加热和冷却处理，改变其组织结构和性能的工艺。
热处理主要包括固溶处理、时效处理和应力退火处理。
固溶处理是将铝合金压铸件加热至固溶温度，并保持一段时间，使溶解在晶粒中的合金元素均匀分布，形成固溶体。
然后通过快速冷却，使合金元素固溶体保持在固溶状态，以提高硬度和强度。
时效处理是在固溶处理后，将铝合金压铸件再次加热至一定温度，然后保持一段时间，使合金元素析出形成细小的抗拉强度相，提高材料的硬度和强度。
应力退火处理是在完成固溶和时效处理后，将铝合金压铸件加热至一定温度，然后通过缓慢冷却，以消除合金在加工过程中产生的残余应力，提高材料的韧性和耐腐蚀性。
热处理可以改善铝合金压铸件的机械性能和物理性能，提高其强度、硬度和耐磨性等特性，使其更适合特定的工程应用。
铝合金及热处理
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各铝牌号代表合金
1系代表有1050：0.3Si 0.4Fe 0.1Cu 0.1Mn 0.1Mg 0.1Zn 0.1V 。 高纯铝(含铝量99.9%以上)主要用于科学试验,化学工业及特殊用途。 抗拉强度 σb (MPa)95～125 ，条件屈服强度 σ0.2 (MPa)≥75，1050主要
特性 为纯铝中添加少量铜元素形成，具有极佳的成形加工特性，高耐腐蚀 性，良好的焊接性和导电性。热处理工艺 热处理规范1)完全退火：加热 390～430℃，随材料有效厚度不同，保温时间30～120min，以30～50℃/h速 度随炉冷至300℃下，再空冷。2)快速退火，加热350～370℃，随材料有效 厚度不同，保温时间30～120min。空或水冷。 3)淬火和时效:淬火500～ 510℃，空冷，人工时效 95～105℃，3h，空冷，自然时效。应用举例 ：广 泛用于对强度要求不高的产品，如化工仪器，薄板加工件，深拉或旅压凹形 器皿，焊接零件，热交换器，钟表面及盘面，铭牌，厨具，装饰品。
变质处理：变质处理就是向金属液体中加入一些细小的形核剂（又称为孕育剂或变质 剂），使它在金属液中形成大量分散的人工制造的非自发晶核，从而获得细小的铸造晶粒， 达到提高材料性能的目的。
孕育处理：在凝固过程中，向液态金属中添加少量其它物质，促进形核、抑制生长， 达到细化晶粒的目的。 习惯上，向铸铁中加入添加剂称为孕育处理；向有色合金中加入 添加剂则称变质处理。 从本质上说，孕育处理主要影响形核和促进晶粒游离；而变质处 理则是改变晶体的生长机理（抑制长大），从而影响晶体形貌。
铝合金热处理及牌号基本概念
铝合金热处理代号--（名称）
F 自由加工状态 (适用于在成型过程中对于加工硬化和热处理条件无特殊要求
的产品，该状态产品的力学性能不作规定)
铝合金热处理方案
铝合金热处理方案简介铝合金热处理是一种通过控制材料温度来改变其组织和性能的加工方法。
本文档将介绍铝合金热处理的基本原理、常用的热处理方法和注意事项。
基本原理铝合金的热处理基于其固溶和析出行为。
通过加热材料到一定温度，使合金元素溶解在铝基体中，然后通过快速冷却或持续加热和冷却的方式，控制合金元素的析出，从而得到所需的组织和性能。
常用热处理方法以下是常见的铝合金热处理方法：固溶处理固溶处理是将铝合金加热到合金元素溶解温度，并保持一定时间，以达到均匀溶解合金元素的目的。
通过固溶处理，合金元素可以均匀分布在铝基体中，提高材料的强度和硬度。
淬火处理淬火处理是在固溶处理后，迅速将材料冷却至室温，以防止合金元素重新析出。
淬火处理可以进一步提高铝合金的强度和硬度。
自然时效自然时效是将材料在室温下放置一段时间，以促使合金元素发生析出。
通过自然时效，材料的强度和硬度可以进一步提高。
人工时效人工时效是在固溶处理后，将材料加热到一定温度保持一定时间，以促使合金元素更快地析出。
通过人工时效，可以更精确地控制材料的性能。
注意事项在进行铝合金热处理时，需要注意以下事项：合适的热处理参数：热处理温度、保温时间和冷却方式等参数需要根据具体合金材料的要求来确定。
防止氧化：铝合金在高温下容易氧化，因此需要在热处理过程中采取适当的防氧化措施。
设备和环境要求：热处理设备和环境应符合安全要求，以防止意外发生。
质量控制：热处理后的铝合金材料应进行质量检验，以确保达到预期的组织和性能。
以上是关于铝合金热处理的简要介绍和方案。
通过合适的热处理方法和注意事项，可以提高铝合金的性能和应用范围。
铝及铝合金热处理工艺
1.铝及铝合金热处理工艺1.1 铝及铝合金热处理的作用将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。
1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1.2.1 铝及铝合金热处理的分类（见图1）均匀化退火中间退火成品退火回归图1铝及铝合金热处理分类1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理（1）退火：产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。
通过原子扩散、迁移，使之组织更加均匀、稳定、，内应力消除，可大大提高材料的塑性，但强度会降低。
① 铸锭均匀化退火：在高温下长期保温，然后以一定速度（高、中、低、慢）冷却，使铸锭化学成分、组织与性能均匀化，可提高材料塑性20%左右，降低挤压力20%左右，提高挤压速度15%左右，同时使材料表面处理质量提高。
② 中间退火：又称局部退火或工序间退火，是为了提高材料的塑性，消除材料内部加工应力，在较低的温度下保温较短的时间，以利于续继加工或获得某种性能的组合。
退火 铝及铝合金热处理固溶淬火时效 人工时效 多级时效欠时效离线淬火卧式淬火立式淬火自然时效过时效③完全退火：又称成品退火，是在较高温度下，保温一定时间，以获得完全再结晶状态下的软化组织，具有最好的塑性和较低的强度。
（2）固溶淬火处理：将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定的时间，使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中，形成过饱和固溶体，然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温，它是一种不稳定的状态，因处于高能位状态，溶质原子随时有析出的可能。
但此时材料塑性较高，可进行冷加工或矫直工序。
①在线淬火:对于一些淬火敏感性不高的合金材料，可利用挤压时高温进行固溶，然后用空冷（T5）或用水雾冷却（T6）进行淬火以获得一定的组织和性能。
②离线淬火:对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新加热到较高的温度并保温一定时间，然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中，以获得一定的组织和性能，根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。
铝合金分类可热处理
铝合金分类可热处理
铝合金可以根据其成分、结构以及热处理方式进行分类。
以下是一些可进行热处理的铝合金分类：
1. 铸造铝合金：铸造铝合金是通过铸造工艺生产出的铝合金制品。
常见的铸造铝合金有铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金等。
铸造铝合金的热处理主要包括退火、固溶处理、时效处理和循环处理等。
2. 变形铝合金：变形铝合金是通过轧制、拉伸等加工工艺制成的铝合金板、棒、线等制品。
常见的变形铝合金有纯铝、铝锰合金、铝锂合金等。
变形铝合金的热处理主要包括退火、冷作硬化处理、热变形处理等。
3. 铝合金结构材料：这类铝合金主要用于制造航空航天、汽车、轨道交通等领域的结构零件。
常见的铝合金结构材料有7075、6061、2024等牌号。
这些铝合金的热处理方式
主要包括固溶处理、时效处理、双重时效处理等。
4. 铝合金功能材料：这类铝合金具有特殊功能，如导电、导热、电磁屏蔽等。
常见的铝合金功能材料有铝镍合金、铝铜合金等。
这些铝合金的热处理方式与其他铝合金类似，主要包括退火、时效处理等。
5. 铝合金复合材料：铝合金复合材料是通过复合工艺将两种或多种铝合金组合在一起，以实现特定性能要求的材料。
常见的铝合金复合材料有铝基复合材料、铝锂复合材料等。
这类材料的热处理方式因复合方式的不同而有所差异。
总之，铝合金热处理方式多种多样，针对不同类型的铝合金和应用场景，可以选择适当的热处理工艺来提高合金的力学性能、耐腐蚀性能和加工性能。
在实际应用中，根据铝合金的成分、结构和性能要求选择合适的热处理方法至关重要。
铝合金 热处理
铝合金热处理铝合金热处理铝合金是一种广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域的重要材料。
为了改善铝合金的性能和机械性能，通常需要进行热处理。
本文将介绍铝合金热处理的一些基本概念、方法和效果。
一、热处理的基本概念热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的一种方法。
在铝合金中，热处理主要是通过控制材料的加热温度、保温时间和冷却速率来实现的。
二、常见的铝合金热处理方法1. 固溶处理固溶处理是指将铝合金加热到固溶温度，使固溶体中的溶质完全溶解，然后通过快速冷却来获得均匀的固溶体。
固溶处理可以提高铝合金的强度和塑性，并改善其耐蚀性能。
2. 固溶时效处理固溶时效处理是在固溶处理的基础上，将材料保温一段时间，使固溶体中的溶质重新沉淀，形成细小的弥散相。
这种处理方法可以进一步提高铝合金的强度和硬度，同时保持较好的塑性。
3. 调质处理调质处理是指将固溶时效处理后的铝合金再次加热到一定温度，然后快速冷却。
这种处理方法可以消除固溶体中的残余溶质，进一步提高材料的硬度和强度。
三、铝合金热处理的效果通过适当的热处理方法，铝合金可以获得以下几个方面的改善：1. 强度提高：热处理可以通过形成细小的弥散相、消除残余溶质等方式提高铝合金的强度。
2. 硬度提高：热处理可以使铝合金的硬度增加，提高抗划伤和耐磨性能。
3. 耐腐蚀性能提高：热处理可以改善铝合金的耐腐蚀性能，使其更适用于恶劣环境下的使用。
4. 机械性能的综合改善：热处理可以综合改善铝合金的强度、硬度和塑性，使其具有更好的机械性能。
四、注意事项在进行铝合金热处理时，需要注意以下几个方面：1. 温度控制：热处理的温度要根据具体的合金成分和要求来确定，过高或过低的温度都会影响处理效果。
2. 保温时间：保温时间的长短也会对处理效果产生影响，需要根据具体情况进行合理控制。
3. 冷却速率：冷却速率对于处理后的组织和性能也有重要影响，需要选择合适的冷却方法和速率。
4. 处理工艺：不同的合金和要求可能需要不同的处理工艺，需要根据实际情况进行选择和优化。
铝合金及热处理
铝合金的热处理铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。
前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。
因为金属型铸件、低压铸造件铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。
前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。
因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多，故其在热处理时的保温也短很多。
铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形面或内通道等复杂结构外形，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。
一、热处理的目的铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。
因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102，Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面： 1）消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力； 2）提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能； 3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化； 4）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。
二、热处理方法 1、退火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，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。
其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃，保温2-3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。
铝_铝合金及强化与热处理
铝合金的强化及热处理第一章铝及铝合金一、铝的物理性质分子量26.98，密度2.7g/cm3，熔点660.24℃（99.996%），导电导热性仅次于铜，是铁的3-4倍。
膨胀系数24.58-25.45um/m.K。
铝经合金化后，其强度比纯铝高3-4倍，由于铝合金的质轻而强度高，故其强度在所有的金属和合金中，几乎名列前茅。
铝在室温下易形成一层致密的氧化膜（三氧化二铝，比重2.82—3.92），厚度几个纳米。
二、铝的化学性质两性，与氧结合成氧化膜，在碱和盐溶液中抗蚀性差，三、铝合金及分类按合金的特性分：有防锈铝（纯铝及铝-锰、铝-镁系合金）、硬铝（铝-铜-镁-锰系）、超硬铝、锻铝及特殊铝。
按合金状态图分：变形铝（分可热处理强化区和不可热处理强化区）和铸造铝。
变形铝合金：熔炼注成铸锭再经热挤压，合金总量一般小于5%，分可热处理和不可热处理。
铸造铝合金：铸造方法浇注或压注成零件或毛坯，合金含量一般8-25%。
1. 变形铝合金牌号的表示方法工业纯铝（≥99.00%）1XXX系列Al-Cu系合金2XXX系列Al-Mn系合金3XXX系列Al-Si系合金4XXX系列Al-Mg系合金5XXX系列Al-Si-Mg系合金6XXX系列Al-Zn系合金7XXX系列其他元素合金8XXX系列备用系9XXX系列2.铸造铝合金牌号的表示方法用化学元素及数字表示，如ZAlSi7Mg表示铸造铝合金，平均含硅量为7%，平均含镁量为小于1%。
还用合金代号表示，如ZL108，ZL111等，Z，L为铸，铝汉语拼音第一个字母，后面第一个数字表示合金系列，其中1、2、3、4分别表示铝硅、铝铜、铝镁、铝锌系列合金，ZL后面第二位，第三位两个数字表示顺序号。
优质合金在数字后面附加了字母“A”。
.第二章铝的合金化与强化方法合金：就是以一种金属为基（大于50%），加入一种或几种元素，使之溶在一起，构成一种新的金属组成物，以达到某种特性或良好的综合性能，这一过程也称合金化。
铝合金热处理标准
铝合金热处理标准铝合金是一种轻质、高强度的金属材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
然而，铝合金的热处理对其性能和用途至关重要。
本文将介绍铝合金热处理的标准及相关知识。
首先，铝合金的热处理标准主要包括时效硬化、固溶处理和淬火。
时效硬化是指在固溶处理后，将合金在较低的温度下保温一段时间，通过析出细小的析出相颗粒来提高合金的硬度和强度。
固溶处理是将合金加热至固溶温度，使合金中的溶解相完全溶解，然后迅速冷却到室温。
淬火是指将固溶处理后的合金快速冷却，以获得高强度和硬度。
其次，铝合金热处理的温度控制非常关键。
不同种类的铝合金对应不同的固溶温度和时效温度，温度控制的不当将导致合金的性能下降甚至失效。
因此，在进行热处理时，必须严格按照标准要求进行温度控制，以确保合金的性能达到设计要求。
另外，热处理过程中的冷却速度也需要严格控制。
过快或过慢的冷却速度都会对合金的性能产生不利影响。
合金的淬火速度要根据具体合金的性能要求进行合理选择，以确保合金在热处理后能够达到设计要求的硬度和强度。
最后，热处理过程中的环境条件也需要重视。
合金的热处理通常在控制气氛炉或真空炉中进行，以避免合金表面的氧化和污染。
此外，热处理过程中还需要注意处理工艺中的气氛气体成分和气氛气氛流速等因素，以确保合金表面的质量和性能。
综上所述，铝合金热处理标准涉及到时效硬化、固溶处理、淬火等多个方面，温度、冷却速度和环境条件都对合金的性能产生重要影响。
只有严格按照标准要求进行热处理，才能确保铝合金的性能达到设计要求，从而保证其在各个领域的应用安全可靠。
热处理对铝合金材料的硬度的影响
热处理对铝合金材料的硬度的影响热处理是一种常用的金属加工方法，通过对材料进行加热和冷却处理，从而改变其组织和性能。
铝合金作为一种重要的结构材料，广泛应用于航空航天、汽车制造等领域。
本文将探讨热处理对铝合金材料硬度的影响，并分析其中的机理。
一、热处理对铝合金材料硬度的影响热处理是通过材料的加热和冷却过程来改变其组织和性能的方法。
在铝合金材料的热处理过程中，主要采用固溶处理和时效处理两种方式。
固溶处理是将铝合金材料加热到固溶温度，使其内部的元素溶解在铝基体中，然后通过快速冷却固定组织和性能。
时效处理则是在固溶处理后，将材料加热至一个较低的温度，在一定时间内保持稳定，从而形成稳定的强化相。
热处理对铝合金材料的硬度有明显的影响。
经过固溶处理后，铝合金材料的硬度明显降低。
这是因为固溶处理使材料的强化相溶解，在晶界和晶内形成均匀的固溶体。
由于固溶体的形成，晶界的位错和间隙缺陷被视界填补，从而使材料的硬度降低。
另外，固溶处理还能使材料的塑性提高，这是因为固溶体的形成降低了晶界的能量，使材料更容易发生位错滑移和塑性变形。
然而，对于铝合金材料来说，单纯的固溶处理并不能满足实际应用的要求，需要通过时效处理来进一步提高其硬度。
时效处理能够使固溶体中的溶质元素重新析出，形成新的强化相。
这些强化相在晶界和晶内形成弥散的位错散弹器，有效地阻碍位错的滑移和晶粒的生长，从而提高了材料的硬度。
此外，时效处理还能使材料的强度和耐热性提高，同时保持一定的塑性。
二、热处理对铝合金材料硬度的机理热处理对铝合金材料硬度的影响主要与相变、析出、弥散强化等机制密切相关。
在固溶处理过程中，材料的强化相溶解，晶内的位错和间隙缺陷被填补，导致材料的硬度降低。
这是因为固溶体的形成改变了原始的晶粒结构和位错分布，使材料的变形机制由位错滑移变为晶粒边界的滑移。
与此同时，固溶处理还使材料的晶界能量降低，晶界间的塑性变形增加，从而提高了材料的塑性。
而时效处理通过改变材料的温度和时间，促使固溶体中的溶质元素重新析出，形成新的强化相。
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。
热处理对铝合金的影响
热处理对铝合金的影响热处理是一种通过改变材料的热力学状态和组织结构来改善材料性能的方法。
在铝合金材料的加工中，热处理常常被用于提高材料的力学性能、耐热性能和耐腐蚀性能。
本文将探讨热处理对铝合金的影响。
1. 强化效果热处理是铝合金强化的重要方法之一。
通过热处理，可以通过固溶处理和时效处理来改变铝合金的组织结构，从而提高其强度和硬度。
固溶处理通过在高温下加热铝合金，使得合金中的溶质原子均匀溶解在基体中，从而形成固溶体。
而时效处理则是在固溶处理的基础上，通过在适当的时间和温度下保持材料，促进溶质原子形成弥散的致密沉淀物，从而进一步提高材料的强度。
2. 塑性和韧性铝合金经过热处理后，其塑性和韧性也会有所改善。
固溶处理能够提高铝合金的塑性，使其在加工过程中更加容易变形。
与此同时，时效处理可以使铝合金的晶界处形成高密度的位错，从而提高材料的强韧性，使其在承受外力时更加耐用。
3. 耐热性能热处理还可以提高铝合金的耐热性能。
在合适的温度下进行热处理，可以使铝合金形成相对稳定的高温组织结构，从而提高材料的耐高温性。
这极大地扩展了铝合金在高温环境下的应用领域。
4. 耐腐蚀性能铝合金经过热处理后，其耐腐蚀性能也得到了改善。
通过热处理，铝合金可以形成致密的氧化层，该氧化层能够在一定程度上阻止外部腐蚀介质的侵蚀。
此外，热处理还能提高铝合金晶界的稳定性，减少晶界处的腐蚀敏感性，从而进一步提高材料的耐腐蚀性能。
总结：热处理对铝合金具有重要影响。
通过固溶处理和时效处理，可以提高铝合金的强度、硬度、塑性和韧性。
此外，热处理还能提高材料的耐热性和耐腐蚀性。
因此，在铝合金的加工和应用过程中，合理使用热处理技术，能够使铝合金发挥出更好的性能，满足各种工程需求。
铝合金热处理硬度
铝合金热处理硬度
铝合金是一种具有良好机械性能和耐腐蚀性能的金属材料。
在工
业应用中，铝合金常常需要经过热处理才能达到所需的硬度和强度。
热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，改变其晶体结构，从而改
善其性能。
一般来说，铝合金的热处理可以分为时效处理和固溶处理两种方式。
时效处理是先进行固溶处理，然后再经过一段时间的恒温保持。
固溶处理是将铝合金加热至固溶温度，使其中的溶解相尽量溶解，并
形成均匀的固溶体。
然后，通过快速冷却将固溶体固化。
热处理对铝合金的影响主要体现在硬度上。
随着固溶温度的升高，固溶度增加，溶解相的数量也增多，使得合金的硬度提高。
而时效处
理则使得合金中的溶解相重新析出，形成一种弥散的强化相，从而提
高材料的硬度和抗拉强度。
对于铝合金的热处理，我们需要注意以下几点。
首先，合金化元
素的含量和种类对热处理的影响很大。
不同种类的铝合金在热处理过
程中会出现不同的相变行为。
其次，热处理温度和时间的选择也很重要。
温度过高或时间过长可能会导致过量的溶解相析出，从而影响材
料的性能。
最后，冷却速度对热处理的效果也具有一定影响。
合适的
冷却速度可以使固溶相均匀地固化，提高材料的硬度。
总之，铝合金的热处理硬度是通过控制温度、时间和冷却速度来
实现的。
正确的热处理方法可以使铝合金达到所需的硬度和强度，提
高其工程应用价值。
因此，我们在实际应用中应根据具体合金的成分和要求，选择合适的热处理工艺，以确保铝合金具备良好的机械性能和耐腐蚀性能。
铝及铝合金热处理工艺讲解学习
铝及铝合金热处理工艺1. 铝及铝合金热处理工艺1.1 铝及铝合金热处理的作用将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。
1.2 铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理 1.2.1 铝及铝合金热处理的分类（见图1）图1 铝及铝合金热处理分类1.2.2 铝及铝合金热处理基本作用原理(1) 退火：产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却到室温。
通过原子扩散、迁移，使之组织更加均匀、稳定、，内应力消除，可大大提高材料的塑性，但强度会降低。
①铸锭均匀化退火：在高温下长期保温，然后以一定速度（高、中、低、慢）冷却，使铸锭化学成分、组织与性能均匀化，可提高材料塑性20%左右，降低挤压力20%左右，提高挤压速度15%左右，同时使材料表面处理质量提高。
②中间退火：又称局部退火或工序间退火，是为了提高材料的塑性，消除材料内部加工应力，在较低的温度下保温较短的时间，以利于续继加工或获得某种性能的组合。
③完全退火：又称成品退火，是在较高温度下，保温一定时间，以获得完全再结晶状态下的软化组织，具有最好的塑性和较低的强度。
(2)固溶淬火处理：将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定的时间，使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中，形成过饱和固溶体，然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温，它是一种不稳定的状态，因处于高能位状态，溶质原子随时有析出的可能。
但此时材料塑性较高，可进行冷加工或矫直工序。
①在线淬火：对于一些淬火敏感性不高的合金材料，可利用挤压时高温进行固溶，然后用空冷（T5）或用水雾冷却（T6）进行淬火以获得一定的组织和性能。
②离线淬火：对于一些淬火敏感性高的合金材料必须在专门的热处理炉中重新加热到较高的温度并保温一定时间，然后以不大于15秒的转移时间淬入水中或油中，以获得一定的组织和性能，根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。
7系铝合金热处理
7系铝合金热处理
7系铝合金是一类具有高强度、较好的冲击韧性和疲劳强度的
铝合金。
常见的7系铝合金有7075、7050、7049等。
对于7系铝合金的热处理，常见的有时效处理和加速时效处理。
1. 时效处理（T6处理）：首先进行固溶处理，即将合金加热
至固溶温度（通常在480℃左右），使合金内部的溶解相均匀
分布。
然后快速冷却至室温，以固定合金的状态。
紧接着，将合金再次加热至较低的时效温度（通常在120~180℃之间），
保持一定时间，使固溶相逐渐析出，形成细小的沉淀相。
这样能够大大提高合金的强度和硬度，同时不会显著降低韧性。
2. 加速时效处理（T76处理）：加速时效处理是对时效处理的
改进。
在固溶处理后，将合金迅速冷却至低于室温（通常在-70℃左右），然后再加热至较低的时效温度进行时效处理。
这种处理方法能够更加充分地析出固溶相，形成更细小的沉淀相，进一步提高合金的强度和硬度。
同时，由于迅速冷却的存在，还能改善合金的冲击韧性。
总的来说，7系铝合金的热处理可以通过时效处理和加速时效
处理来提高合金的强度、硬度和冲击韧性。
根据具体的应用要求和合金种类，可以选择合适的热处理方法。
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铝合金的热处理铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。
前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。
因为金属型铸件、低压铸造件铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。
前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。
因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多，故其在热处理时的保温也短很多。
铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形面或内通道等复杂结构外形，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。
一、热处理的目的铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。
因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102，Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面：1）消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力；2）提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能；3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化；4）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。
二、热处理方法1、退火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，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。
其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃，保温2-3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。
2、淬火淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点，多在500℃以上），保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。
然后，急速淬入60-100℃的水中，使铸件急冷，使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。
这种过程叫做淬火，也叫固溶处理或冷处理。
3、时效处理时效处理，又称低温回火，是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一定时间出炉空冷直至室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳定的工艺过程。
合金在时效处理过程中，随温度的上升和时间的延长，约经过过饱和固溶体点阵内原子的重新组合，生成溶质原子富集区（称为G-PⅠ区）和G-PⅠ区消失，第二相原子按一定规律偏聚并生成G-PⅡ区，之后生成亚稳定的第二相（过渡相），大量的G-PⅡ区和少量的亚稳定相结合以及亚稳定相转变为稳定相、第二相质点聚集几个阶段。
时效处理又分为自然时效和人工时效两大类。
自然时效是指时效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。
1）不完全人工时效：把铸件加热到150-170℃，保温3-5h，以获得较好抗拉强度、良好的塑性和韧性，但抗蚀性较低的热处理工艺；2）完全人工时效：把铸件加热到175-185℃，保温5-24h，以获得足够的抗拉强度（即最高的硬度）但延伸率较低的热处理工艺；3）过时效：把铸件加热到190-230℃，保温4-9h，使强度有所下降，塑性有所提高，以获得较好的抗应力、抗腐蚀能力的工艺，也称稳定化回火。
4、循环处理把铝合金铸件冷却到零下某个温度（如-50℃、-70℃、-195℃）并保温一定时间，再把铸件加热到350℃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很精密、尺寸很稳定的零件（如检测仪器上的一些零件）。
一般铸件均不作这种处理。
5、铸造铝合金热处理状态代号及含义代号合金状态热处理的作用或目的说明T1 人工时效在金属型或湿砂型铸造的合金，因冷却速度较快，已得到一定程度的过饱和固溶体，即有部分淬火效果。
再作人工时效，脱溶强化，则可提高硬度和机械强度，改善切削加工性。
对提高Zl104、ZL105等合金的强度有效。
T2 退火主要作用在于消除铸件的内应力（铸造应力和机加工引起的应力），稳定铸件尺寸，并使Al-Si系合金的Si晶体球状化，提高其塑性。
对Al-Si系合金效果比较明显，退火温度280-300℃，保温时间为2-4h。
T4 固溶处理（淬火）加自然时效通过加热保温，使可溶相溶解，然后急冷，使大量强化相固溶在α固溶体内，获得过饱和固溶体，以提高合金的硬度、强度及抗蚀性。
对Al-Mg系合金为最终热处理，对需人工时效的其它合金则是预备热处理。
T5 固溶处理（淬火）加不完全人工时效用来得到较高的强度和塑性，但抗蚀性会有所下降，非凡是晶间腐蚀会有所增加。
时效温度低，保温时间短，时效温度约150-170℃，保温时间为3-5h。
T6 固溶处理（淬火）加完全人工时效用来获得最高的强度，但塑性和抗蚀性有所降低。
在较高温度和较长时间内进行。
适用于要求高负荷的零件，时效温度约175-185℃，保温时间5h以上。
T7 固溶处理（淬火）加稳定化回火用来稳定铸件尺寸和组织，提高抗腐蚀（非凡是抗应力腐蚀）能力，并保持较高的力学性能。
多在接近零件的工作温度下进行。
适合300℃以下高温工作的零件，回火温度为190-230℃，保温时间4-9h。
T8 固溶处理（淬火）加软化回火使固溶体充分分解，析出的强化相聚集并球状化，以稳定铸件尺寸，提高合金的塑性，但抗拉强度下降。
适合要求高塑性的铸件，回火温度约230-330℃，保温时间3-6h。
T9 循环处理用来进一步稳定铸件的尺寸外形。
其反复加热和冷却的温度及循环次数要根据零件的工作条件和合金的性质来决定。
适合要求尺寸、外形很精密稳定的零件。
三、热处理工艺1、铸造铝合金热处理工艺参数合金牌号合金代号热处理固溶处理时效处理（保温后空冷）加热温度（℃）保温时间（h）淬火温度（℃）加热温度（℃）保温时间（h）ZAlSi7Mg ZL101 T2 - - - 300±10 2-4T4 535±5 2-6 20-100 - -T5 535±5 2-6 20-100 150±5 2-4T6 535±5 2-6 20-100 200±5 2-5T7 535±5 2-6 80-100 225±5 3-5T8 535±5 2-6 80-100 250±10 3-5T5 二阶段535±5 2-6 20-100 190±10 0.5 150±5 2 ZAlSi7MgA ZL101A T1 - - - 190±5 3-4T2 - - - 300±10 2-4T4 535±5 10-16 20-100 - -T5 535±5 10-16 20-100 175±5 6 ZAlSi12 ZL102T2 - - - 300±10 2-4 ZAlSi9Mg ZL104 T1 - - - 175±5 5-17T6 535±5 2-6 20-100 175±5 10-15ZAlSi5Cu1Mg ZL105 T1 - - - 180±5 5-10T5 525±5 3-5 20-100 175±5 5-10T6 525±5 3-5 20-100 200±5 3-5T7 525±5 3-5 20-100 230±10 3-5ZAlSi5Cu1MgA ZL105A T1 - - - 180±5 5-10T5 525±5 3-5 20-100 175±5 5-10T6 525±5 3-5 20-100 200±5 3-5T7 525±5 3-5 20-100 230±10 3-5T8 525±5 3-5 20-100 250±10 3-5ZAlSi8Cu1Mg ZL106 T1 - - - 200±10 5-8T2 - - - 280±10 5-8T5 515±5 4-8 20-100 170±5 8-16T6 515±5 4-8 20-100 160±5 4-6T7 515±5 4-8 20-100 230±5 3-5ZAlSi7Cu4 ZL107 T6 515± 5 5-7 20-100 170±10 5-7 ZAlSi12Cu2Mg1 ZL108T1 - - - 190±5 8-12T6 515±5 6-8 20-70 175±5 14-18T7 515±5 3-8 20-70 240±10 6-10ZAlSi12Cu1Mg1Ni1 ZL109T1 - - - 205±5 8-12T6 515±5 6-8 20-70 180±5 14-18ZAlSi9Cu2Mg ZL111T6 520±5 4-6 20-70 180±5 6-8 ZAlSi7Mg1A ZL114AT5 535±5 2-7 20-100 150±5 1-3T6 540±5 8-12 65-100 160±5 3-5ZALSi5Zn1Mg ZL115T4 550±5 16 65-100 - -T5 550±5 16 65-100 160±5 4ZAlSi8MgBe ZL116T1 - - - 190±5 3-4T2 - - - 300±10 2-4T4 535±5 10-16 20-100 - -T5 535±5 10-16 20-100 175±5 6T6 535±5 10-16 20-100 160±5 3-8ZAlCu5Mn ZAlCu5MnA ZL201 ZL201AT4 545±5 10-12 20-100 - -T5 545±5 5-9 20-100 175±5 3-6T7 545± 5 5-9 20-100 250±10 3-10 ZAlCu10 ZL202 T2 - - - 290±5 3ZAlCu4 ZL203T4 515±5 10-15 20-100 - -T5 515±5 10-15 20-100 150±5 2-4ZAlCu5MnCdA ZL204AT6 535±5 7-9 40-100 175±5 3-5T7 535±5 7-9 40-100 190±5 3-5ZAlCu5MnCdVA ZL205AT5 535±5 10-15 20-60 155±5 8-10T6 535±5 10-15 20-60 175±5 3-5T7 535±5 10-15 20-60 195±5 3-5ZAlRE5Cu3Si2 ZL207 T1 - - - 200±5 5-10 ZAlMg10 ZL301T4 430±10 20 100（或油）- - ZAlMg8Zn1 ZL305T4 455±5 6-8 80-100 - - ZAlZn11Si7 Zl401 T1 - - - 200±10 5-10 T2 - - - 300±10 2-4ZAlZn6Mg ZL402T1 - - - 175± 5 6-8 T5 - - - 室温20天T5 - - - 175±5 6-82、热处理操作技术要点1）热处理前应检查热处理设备、辅助设备、仪表等是否合格和正常，炉膛各处的温度差是否在规定的范围之内（±5℃）；2）装炉前应吹砂或冲洗，应无油污、脏物、泥土，合金牌号不应相混；。