铝合金相图
有色金属热处理
合金元素较少时，ω相为六方结构；合金元素含量增 加，逐步过渡到棱方晶系 ω相可由淬火时的β相形成，也可由淬火后亚稳β在 550℃以下的等温(回火或时效)转变而来。
慢冷却中的相变
Ti-β同晶二元系固态平衡相图示意图
t0点为纯钛的同素异构转变 温度；t0Cβ线表示β→α转变 开始温度线，即β相变点线； t0Cα线为β→α转变终止线
Cu在α相中固溶度为5.65%(548℃时)，在室 温下降至0.05%；在548℃时发生共晶转变
时效热力学
Al-Cu合金中不同沉淀产物相应 的体积自由焓与成分的关系曲线
时效过程是第二相从过饱和固溶 体中沉淀的过程，新相以形核和 长大方式完成转变
驱动力是两相自由能(焓)差。从 热力学的角度看，在过饱和的α 固溶体中直接析出平衡的θ相最 有利
Mg-Zn相图
不同Mg-Zn二元合金力学性能
wZn(%) 2
原始加工状态
A(%) 11
Rp0.2/MPa Rm/Mpa
35
180
4
9
50
180
6
5
65
180
8
4
75
170
淬火态
A(%) Rp0.2/MPa 11 35
8
40
6
55
5
75
Rm/Mpa 180 180 190 190
淬火+人工时效/176℃×16h
12~16
16 3~5 2~3 3~5 0.5 4~8 2 2 24 16
介质
空气 空气 空气 空气 空气 空气 -
空气
空气 空气 空气 空气 空气 空气 空气 空气 空气 空气
铝及铝合金的金相检验
– 五级针孔
• GB/T3246.2-2000《变形铝及铝合金制品低 倍组织检验方法》
– 缺陷分为22种 – 晶粒度检验 – 断口检验
变形铝合金的缺陷
• 疏松、非金属夹杂、氧化膜、化合物（一 次晶）、羽毛状晶、光亮晶粒、气孔、冷 隔、铸造裂纹、板材分层、缩尾、成层、 挤压裂纹、淬火裂纹、粗晶环、焊合不良 、锻造裂纹、压质效果评定：
– 提高合金的综合性能，硅得到细化，呈点球状。 – 标准：JB/T7946.1-1999《铸造铝硅合金变质》 – 钠变质分为6级、磷变质分为4级
• 热处理过烧组织评定
– 标准：JB/T7946.3-1999《铸造铝硅合金过烧》 – 分为5级
• 晶粒度评定
– 标准：JB/T7946.4-1999《铸造铝铜合金晶粒度》 – 晶粒度分为8级
– 铸造铝硅合金(ZL1XX)、铸造铝铜合金(ZL2XX) 、铸造 铝镁合金(ZL3XX) 、铸造铝锌合金(ZL4XX) 、压铸铝 合金
• 变形铝合金
– 热处理不可强化铝合金
• 纯铝L系列、防锈铝LF系列
– 热处理可强化铝合金
• 硬铝LY、锻铝LD、超硬铝LC等
铝合金分类状态图
铝合金的宏观检验
• 1、试样的制备
相 – Mg2Si、Al2Cu、Al2CuMg等
Al-Si二元合金状态图
铝铜合金
• ZL2xx系列
– 可通过热处理强化，具有高的强度和耐热性， – 铸造性比铝硅系差 – 强化相Al2Cu、
Al-Cu二元合金状态图
变形铝合金
变形强化铝合金
• 只能采用加工硬化的方法来提高强度
– 纯铝 – 防锈铝
6061铝合金
1.1 引言6061铝合金是一种典型的可变形热处理铝合金, 具有良好的综合性能, 其成形方式主要为锻造成形, 其锻件被广泛地应用于汽车、摩托车和游艇上。
目前, 有关6061 铝合金材料的高温力学参数较少, 给该材料的高温性能研究带来了许多困难。
本文采用热压缩模拟试验, 根据所得数据, 确定了6061 铝合金的材料常数, 即激活能Q、应力指数n、应力水平参数A和结构因子A 等。
本文通过研究6061合金在不同退火处理条件下，对其微观组织的影响。
1.2铝概述铝是地壳中分布最广、储量最多的金属元素之一，约占地壳总质量的8.2%，仅次于氧和硅，比铁（约占5.1%）、镁（约占2.1%）和钛（约占0.6%）的总和还多。
它的化学元素符号为AL，在元素周期表中属第三主族，相对原子质量为26.9815，面心立方晶系，常见化合价为+3价。
我国拥有发展铝工业的优越条件，铝土矿储量丰富，可供开发电容量3.8×108kW，动力煤储量3300亿吨，以及十分充裕的劳动力后备军，资源居世界前列。
铝加工业包括铝加工的熔炼和铸造，铝及铝合金板、带、条、箔材，管、棒、型、线材，锻材和模锻件，粉材以及深加工产品的生产与经营，是一个涉及面很广、对国防军工现代化、国民经济发展和人民生活水平提高有重大影响的行业，是一个技术含量和附加值很高的产业。
铝加工是整个铝业产业链条中最强的一环。
世界铝及铝加工产业发展很快，已具有相当规模，中国已成为铝业打过，但还不是铝业强国，而且产品的比例仍不够协调，需要加大产品结构调整力度。
中国铝业的年增长速度大大高于世界各国，在不久的将来，中国会很快赶上世界先进水平。
除了进口一部分特殊管材、型材和棒材及特殊板、带、箔等工业用材外，建筑型材和铝箔已大批出口，成为净出口国。
由此可见，我国铝加工的产业结构和产品结构是极不合理的，需要大力调整。
另外铝加工装备的整体水平还不高，技术自主开发能力还不够强，与国外相比差距较大。
6063铝合金
一、6063铝合金特点6063属低合金化的Al－Mg－Si系合金，国标GB/T 3190—1996规定该牌号的化学成分(%)为：Mg＝0.45～0.90，Si＝0.20～0.60，Fe≤0.35，Cu≤0.10，Mn≤0.10，Cr≤0.10，Zn≤0.10，Ti≤0.10，其它≤0.15，其余为Al。
其中Mg和Si为主要强化元素，形成主要强化相Mg2Si。
6063合金中Mg2Si含量为1.2%左右，Mg与Si的含量是按形成Mg2Si所需要的量，即Mg∶Si＝1.73而设计的。
实际上按此比例往往Mg过剩，而过剩的Mg使Mg2Si在Al中的溶解度显著减少，降低强化效果，故多使Si稍偏高，过剩的Si有强化作用，但Si过剩太多则降低合金的抗蚀性。
从图1所示的伪二元Al－Mg2Si系相图可以看出，Mg2Si在Al中固溶度随温度明显变化，在共晶温度，Mg2Si的极限溶解度为1.85%；在200℃时，Mg2Si的溶解度为0.27%，因此Al—Mg—Si系合金有明显的时效硬化效应。
其中的6063合金，由于高温塑性好，淬火温度宽，临界淬火速度小，可挤压后喷水或风淬，不需要专门的固溶处理，因此在建筑型材、汽车工业等部门获得广泛的应用，从数量上来说，仅次于工业纯铝的用量。
图1 伪二元Al—Mg2Si系相图二、6063铝合金连续挤压工艺研究连续挤压是本世纪七十年代问世的有色金属塑性加工新技术，尤其适用于软铝及其合金的加工。
它采用直径9.5mm的铝杆为原料，靠挤压轮槽壁的摩擦力将毛坯带进由挤压轮槽与模座组成的弧形挤压室。
坯料被伸入轮槽的挡料块挡住，在摩擦力的持续作用下，温度和压力不断升高，达到材料的屈服强度，便从设置在挡料块旁的模具中挤出形成产品。
因此连续挤压不需要毛坯加热装置，节省了设备占地面积与投资。
只要连续供给毛坯，便能生产出任意长度的产品。
产品的特点是小截面(最小为6mm2)，高精度(直径与壁厚公差为±0.05mm)。
5 三元合金相图
2、等温截面 、
三相区都是直边三角形，顶点是平衡相成 分点，三个顶点与三个单相区接触； 两相区和三相区之间的分界线是直线，实 际上是两个相区分界的连接线； 两相区和单相区之间的分界线是曲线。
3、变温截面(平行于浓度三角形 边的变温截面 、变温截面 平行于浓度三角形 边的变温截面) 平行于浓度三角形AB边的变温截面
材料科学基础
武汉科技大学材料与冶金学院 吴志方 E-mail：wuzhifang@ ： Tel：63596309 ：
5 三元相图
必要性：工业材料为多元(三元或三元以 上)合金。 三元合金举例如下：轴承钢中的Fe-C-Cr 合金；高锰耐磨钢中的Fe-C-Mn合金；不 锈钢中的Fe-Cr-Ni合金；铸铁中的Fe-CSi合金；铝合金中的Al-Mg-Si合金，AlCu-Mg合金等。
五、投影图
1、全方位投影图 把空间相图的所有相区间的交线都投影到 成分三角形中。 分析合金在冷却或加热过程中的相变过程 和室温组织，并可标出组织。 匀晶相图不必要。
2、等温线投影图 、
把一系列等温截面中的相界线都投影到成 分三角形中，在每一条线上都注明相应的 温度。 可确定合金结晶开始、结束温度。 等温线反映了液相面和固相面的倾斜走向 和陡度(温度的高低)。
2、变温截面中的四相平衡 、
四相平衡区：上下都有三相区邻接。 判断转变类型：共晶(析)、包共晶(析)、 包晶(析)。四相-水平线；三上一下，共晶 (析)；二上二下，包共晶(析)；一上三下， 包晶(析)。
3、投影图中的四相平衡 、
根据12根单变量线的位置和走向来判断 四相平衡反应的类型：四相平衡平面和四 个三相区相连，每一个三相区都有三根单 变量线，四相平衡平面必然与12根单变量 线相连； 根据3根液相单变量线来判断四相平衡反 应的类型：指向结点单变量线数为产物数。
23.二元合金共晶相图及结晶
7
中南大学材料科学与工程学院
材料科学与工程基础 二元合金共晶相图及结晶
x1合金凝固过程
温度3
遇上固溶度线，α析 出βⅡ βⅡ优先从α晶界析出
其次是晶粒内缺陷
961.9 A
αB
T/℃
8.8
3
温度4 由α和βⅡ 组成 α和βⅡ 的体积百分含量
3F
F4
Ag
0.35
α成分变化线
% 4G 100%
FG
Ⅱ%＝
中南大学材料科学与工程学院
材料科学与工程基础 二元合金共晶相图及结晶
2.10 共晶相图及共晶系合金的凝固和组织
Eutectic Phase Diagram
• 1 相图分析
• 2 共晶系合金的平衡凝固和组织 • 3 共晶组织及其形成机理
• 4 共晶系合金的非平衡凝固和组织
2020/4/9
柏振海 baizhai@
2020/4/9
柏振海 baizhai@
21
中南大学材料科学与工程学院
材料科学与工程基础 二元合金共晶相图及结晶
Pb－Sn亚共晶合金平衡凝固的组织
亚共晶III合金： Pb－50％Sn组织α＋（α＋β）共晶＋βII
2020/4/9
βII
α+β
α
柏振海 baizhai@
层片状(Pb-Cd),×250
棒状
纤维状(Sn-Pb)(横截面),×150 针状(Al-Si),×100
螺旋状(Zn-MgZn2),×500蛛网状(Al-Si),×100 骨骼状(Al-Ge),×500
2020/4/9
柏振海 baizhai@
25
1
中南大学材料科学与工程学院
典型铝合金相图 ppt
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
典型的铝合金三元相图
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
焦宇鸿
典型的铝铝合金相图
-
焦宇鸿
1. 二元合金相图
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
焦宇鸿
焦宇鸿
-
实验-1.3 铝合金金相组织的检验
1.3 铝合金金相组织的检验本次实验每位同学需要制备、显示一个样品，此样品是同学自己在之前的实践教学环节过程中镶嵌的。
请根据之前的记录，确认自己制备样品的工艺。
样品涉及4种工艺，参看下表：样品制备、组织显示提示：每一位同学寻找、领取属于自己的样品后，根据《光学技术实验平台》中对于金相样品制备的学习，按照金相样品制备的一般要求进行。
磨光过程经历200、400、600、800等四种规格的水砂纸，然后抛光；随后，显微组织蚀刻。
这一过程，实际上大家已经有过经验。
下面的小字体提示，仅作为帮助：技巧小贴示：为了消除切割造成的影响，在第一道粗砂纸上暴露出完整样品截面后，继续减薄0.5mm。
由于铝合金比较软，在样品制备过程中相应地请注意样品与砂纸之间接触时的黏着感，掌握控制样品平衡的技巧。
最初向下用力不要过大，有经验后再逐步加大接触的力度。
800号砂纸磨光时，在基本完成前，可以水流加大、用力减轻，近似于漂浮在砂纸上，这样，可以减少砂粒嵌入的机会，减轻样品表面内部损伤层的厚度。
同时，样品上应当保持一个方向的划痕。
在整个制备过程中，样品的『倒角』一定要始终保持，特别是抛光阶段。
为了保证样品在磨光过程中尽量不出现歪斜，请按照下面示意的实线磨削方向进行磨光操作，避免沿虚线示意的方向进行。
铸锭、固溶处理样品的磨光方向轧制、轧制时效样品的磨光方向样品制备的要点：A 缩短在砂纸上停留的时间（包括全过程及每次接触）B 挡水盘距离盘面1cm，请节约用水C 样品抛光前必须在砂纸上修出倒角D 抛光膏的使用原则是微量、多次；注水少量、恰当E 抛光时，用力避免过大，应当适中，可以任意方向抛光样品蚀刻方法请注意：为了保证腐蚀效果，样品避免放置在腐蚀液中长时间不动，应当每隔20~30秒钟移动、按动（在脱脂棉上），以保证金属面所接触腐蚀液的效力。
同时，样品表面倾斜放置，保证腐蚀产生的气泡顺利溢出。
实验涉及到的设备、耗材、器具：M-2型预磨机，P-2型抛光机，帆船牌水砂纸，海军尼，金刚石抛光膏（2.5W ），培养皿，脱脂棉，不锈钢镊子，蚀刻剂，吸水纸以及金相显微镜（CK40M ）。
铝合金热处理PPT课件
常见的热处理缺陷——过烧
2019/11/4
正常淬火组织×400
严重过烧组织×400
2019/11/4
避免过烧的措施
1.掌握不同合金的实际过烧温度
2.严格执行淬火加热工艺规程和准确控制炉温 3.定期检查实际炉温的均匀性和控温仪表的 可靠性
2019/11/4
常见的热处理缺陷——淬火开裂
水温过低
铸件开裂
要点：在不过热过烧条件下，T淬高些，保温t 长些。淬火冷却要保证不析出第二相。为了防止 淬火变形开裂，一般采用20～80℃水冷却
时效 工艺
温度：对一定合金，有最佳时效温度. 时间：在一定时效温度下，有最佳时效时间。 方式：单级和多级时效。高强合金常用分级时效
2019/11/4
常见的热处理缺陷
过烧 淬火变形与开裂 机械性能不合格 腐蚀氧化
热处理工艺一般包括加热、保温、冷却三个过程。
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
2019/11/4
铝合金的主要热处理形式
铝合金的主要热处理形式是退火与淬火时效。
2019/11/4
时效 将淬火后的铝合金，在室温
或低温加热下保温一段时间， 随时间延长其强度、硬度显著 升高而塑性降低的现象，称为 时效。室温下进行的时效称为 自然时效；低温加热下进行的 时效称为人工时效。
2019/11/4
3、影响时效强化的主要因素
固溶 处理
规律：淬火T越高，淬火冷却V越快，转移t越 短，过饱和程度越高，时效强化效果也越大
铝合金(非常经典) PPT
4、特点
• 质量轻 • 优秀的导电、传热和塑性变形性能 • 在大气中有良好的耐蚀性 • 强度低不适于作结构材料
二、铝的合金化
• 合金化原理主要固溶强化和时效强化
• 固溶强化：元素溶解度大，与Al原子直径差大，例如Mg 和Mn
• 时效强化：所加元素或形成的中间相，高温时在Al中有较 大的溶解度，随温度降低溶解度急剧变小。
T1－ 从高温成形过程冷却和自然时效至基本稳定的状态 T2－ 从高温成形过程冷却，然后冷加工和自然时效至基本稳定的状态 T3－ 固溶处理、冷加工和自然时效至基本稳定的状态 T4－ 固溶处理，自然时效到基本稳定的状态 T5－ 从高温成形过程冷却，然后进行人工时效的状态 T6－ 固溶处理，人工时效到强度最高的状态 T7－ 固溶处理，人工时效到过时效状态（稳定化处理的状态） T8－ 固溶处理后冷加工，然后进行人工时效的状态 T9－ 固溶处理、人工时效、然后冷加工的状态 T10－从高温成形工序冷却，然后冷加工并进行人工时效的状态
σb＝420～60MPa，σ0.2＝280～300MPa，δ＝15～17％。
耐蚀性低 有晶间腐蚀现象，应力腐蚀（SCC）倾向小。
焊接性不好 主要用于以铆钉、螺栓、点焊为连接手段的结 构中。
可热处理强化
AlZnMg合金相图
2、硬铝的组织
在AlCuMg三元系合金相图铝角附近，按 Mg含量增加，依次可能出现以下四个相：
TX51－通过拉伸消除应力的状态 TX52 － 通过压缩消除应力的状态 TX54 － 通过拉伸和压缩相结合的方法消除应力的状态
第二节 变形铝合金
简单地说：
硬铝 超硬铝 锻铝 防锈铝
综合机械性能好（不耐蚀） 室温强度最高 热塑性好 耐蚀性好，易成形，焊接性好（强度低）
变形铝合金
（2）硬铝
由表2可知，硬铝基本上是Al-Cu-Mg系合金，还含有少量的锰。加入铜和镁，除固溶强化作用外，还形成CuAl2(θ相)，Al2CuMg(S相)等强化相。锰的加入主要是为了改善合金的抗蚀性，也有一定的固溶强化作用，但锰的析出倾向小，故不参与时效过程。各种硬铝都可以进行时效强化，合金中的铜、镁含量越高，时效强化效果越显著，强度就越高，但塑性和抗蚀性则下降。根据合金的合金化程度、机械性能和工艺性能，硬铝可分为铆接硬铝（LY1，LY10）、中强硬铝（LY11），高强硬铝（LY12，LY6）和耐热硬铝（LY2）等。
（1）防锈铝
由表2可看出，在防锈铝中的主要合金元素是锰和镁，属Al-Mn和Al-Mg系合金。这类铝合金属不能时效强化的铝合金，锻造退火后是单相固溶体，故抗腐蚀性能高，塑性好。锰在铝中能通过固溶强化提高铝合金的强度，但其主要的作用是能提高铝合金的抗蚀能力，Al-Mn系合金中的第二相MnAl6与铝的化学性质接近，故含锰合金抗蚀性好。镁对铝合金的抗蚀性损伤较小，而且有较好的固溶强化效果。
变形铝合金在合金牌号后常附有加工和热处理状态代号，其规定见表3
表3变形铝合金的产品状态及代号
名称代号名称代号
退火
固溶处理（淬火）
固溶处理+自然时效
固溶处理+人工时效
冷作硬化M
C
CZCSY半冷作来自化热加工（热轧、热挤）
优质表面
退火优质表面
不包铝Y2
R
O
MO
B
图3铝合金相图的一般类型
2．各类变形铝合金的特点及其合金元素的作用
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
(ZAlSi12) 钠盐变质处理 初生枝晶白色a固溶体和灰色共晶组织 未变质好 硅晶体呈针状和细小条状 抗拉强度低，伸长率小 组织中有深灰色细针状β（Al9Fe2Si2）杂质铁的存在
ZL102
50×
100 ×
200 ×
Al-Fe-Si三元相图
ZL102
(ZAlSi12) 钠盐变质处理 未变质好 白色a固溶体，共晶硅呈深灰色细小针状和条状 组织中有亮灰色针状β（Al9Fe2Si2） 杂质铁过多存在
通常在180～300℃保温后空冷。
(3) 均匀化退火－消除铸锭或铸件的成分偏析 及内应力，提高塑性，通常在高温长时间保温 后空冷。
彩色金相
未变质处理 砂型铸造铝 合金中的 • CuAl2相 棕色－紫色 －蓝色或浅 绿色
2）淬火（固溶处理） 将铝合金加热到固溶线以上保温后 快冷，使第二相来不及析出，得到过饱 和、不稳定的单一 固溶体。淬火后铝 合金的强度和硬度不高，具有很好的塑 性。
请提宝贵意见
谢谢大家
2014-5-27
银邦金属复合材料股份有限公司 Yinbang Clad Material Co,. Ltd.
40
铝及其合金相图、合金相与热处理
有色金属分类： 轻金属 ρ＜4.5g/cm3，如Al、Mg、K、Na、Ca等。 重金属ρ＞4.5g/cm3，如Cu、Zn、Ni、Sn、Pb、Co等。 贵金属 Au、Ag、Pt、Rh（铑）、Cd（镉）等。
稀有金属 相对稀少或产量较少Ti、W、V、Nb、Mo等。
放射性金属 如镭（Ra）、铀（U）、钍（Th）等。
彩色金相
未变质处理 冷模铸造 铝硅合金 中的 • FeSiAl5相
彩色金相
未变质处理 砂型铸造 铝合金中 的 • CuAl2相 棕色
热处理(退火、淬火和时效)
1）退火
(1) 再结晶退火－铝件经过变形加工后，在再
结晶温度以上保温一段时间后空冷，用于消除 变形工件的加工硬化，提高塑性，以便继续进 行成形加工。 (2) 低温退火－消除内应力，适当增加塑性，
亮灰色Al2Cu
浅灰色骨骼状 Al8Mg3SiFeSi6
ZL103铝硅铜合金
• ZAlSi5Cu2 变质处理 白色a固溶体 状共晶硅 少量块状初晶硅 黑色骨骼状 Mg2Si
亮灰色Al2Cu 浅灰色骨骼状 Al8Mg3SiFeSi6
• 四元相图
彩色金相
变质处理 砂型铸造 铝硅合金 中的 FeSiAl3相
Al－Cu相图
• 共 晶 相 图
具有化合物的组合相图
三元相图恒温截面
三元相图
• 三 元 相 图 垂 直 截 面
• Al－Si－Mg
ZL101铝硅镁合金
• ZAlSi7Mg 未变质处理
白色a固溶体 灰色条片状共晶硅 块状初晶硅
浅灰色骨骼状η相 Al8Mg3SiFeSi6
ZL101铝硅镁合金
பைடு நூலகம்
3）时效
将淬火后的铝合金，在室温或低温加热下保
温一段时间，随时间延长其强度、硬度显著升
高而塑性降低的现象，称为 时效 。室温下进行
的时效称为自然时效；低温加热下进行的时效 称为人工时效。 时效的实质，是第二相从过饱和、不稳定的 单一 α 固溶体中析出和长大，由于第二相与母 相（ α 相）的共格程度不同，使母相产生晶格 畸变而强化。
• ZAlSi7Mg 变质处理
白色枝晶状a固溶体 细小颗粒状或条状 共晶硅
黑色骨骼状Mg2Si
ZL101铝硅镁合金
• ZAlSi7Mg 变质处理
白色枝晶状a固溶体 细小颗粒状或条状 共晶硅 黑色骨骼状Mg2Si 浅灰色骨骼状 Al8Mg3SiFeSi6
三元相图垂直截面
ZL103铝硅铜合金
• ZAlSi5Cu2 未变质处理 白色a固溶体 片条状共晶硅 少量块状初晶硅 黑色骨骼状Mg2Si
时效曲线【Al-4%Cu合金】
自然时效
人工时效
铸造铝合金热处理代号
• • • • T1 －铸造后不淬火直接人工时效 T2－退火 T4－淬火＋自然时效 T5－淬火＋部分人工时效（人工时效温度低或时 间短 • T6－淬火＋完全人工时效 • T7－淬火＋稳定化回火（时效温度比T6高） • T8－淬火＋软化回火 （时效温度比T7高）
半金属 介于金属与非金属之间的元素，如硅、锗、硼
铝合金一般相图
• 共晶相图一部分
不 能热 处理 强化 的铝 合金
Al-Si系相图
Al-Si系相图
• 共晶相图
• ZL102 (ZAlSi12)
未变质处理 基体a固溶体 粗大条状共晶硅 块状初晶硅
合金相鉴别
(ZAlSi12) • ZL102
钠盐变质处理 白色a固溶体成枝晶状 灰色共晶硅呈椭圆状 和球状