铝及铝合金热处理工艺
2024铝合金t351热处理工艺(一)
2024铝合金t351热处理工艺(一)2024铝合金t351热处理工艺热处理工艺概述2024铝合金是一种高强度、耐腐蚀性好的铝合金,常用于制造飞行器零件。
T351是它的一种热处理状态,其性能优于T4、T6状态。
T351状态的2024铝合金具有较高的强度和韧性,在高温环境下耐腐蚀性也很好。
热处理过程要获得T351状态的2024铝合金,需要进行完全热处理。
这个过程包括:1.固溶处理。
铝合金在480℃以下均为固溶状态,需要将其加热到520℃左右保温2-4小时,使合金中的元素均匀分布。
2.水淬。
将加热后的铝合金迅速放入冷却水中,使其快速冷却。
这个过程是为了保证合金中的元素不发生分解反应,维持其强度和韧性。
3.人工时效。
水淬后的铝合金通常需要在100-120℃下人工时效4-8小时,使其性能达到最佳状态。
时效可以改变铝合金中硬质颗粒的大小和形状,以达到调整强度和韧性的目的。
热处理注意事项热处理环境要严格控制,保证热处理过程中铝合金的温度、时间、均匀性和冷却速率等参数的精度和一致性。
特别要注意的是:1.固溶处理时,温度过高或保温时间过长都会使铝合金产生过量析出物和过强晶粒长大现象,从而降低了合金的强度和韧性;2.水淬过程中,铝合金长时间呆在水中,会引起急冷脆性和变形;3.时效过程中,温度和时间的不足或过多都会影响合金的性能。
热处理效果T351状态的2024铝合金具有较高的强度和韧性,在高温环境下耐腐蚀性也很好。
经过热处理后,合金中的硬质颗粒大小和形状可通过时效控制调整,以获得最佳的强度、韧性和抗腐蚀能力。
因此,热处理工艺对于2024铝合金的性能提升至关重要。
以上是关于2024铝合金T351热处理工艺的介绍,希望能对您有所帮助。
适用范围T351热处理状态适用于2024铝合金的各种加工工艺,特别是那些需要高强度和抗腐蚀性的应用场合,如航空航天、车辆制造、机械制造等领域。
热处理后的表面处理热处理后的表面需要进一步进行处理,以保证表面质量和对铝合金的保护。
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。
铝合金热处理工艺
铝合金热处理工艺铝合金热处理原理铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范,控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定的速度冷却,改变其合金的组织.其主要目的是提高合金的力学性能,增强耐腐蚀性能,改善加工性能,获得尺寸的稳定性。
铝合金热处理特点众所周知,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。
然而对铝合金则不然,铝合金刚淬火后,强度与硬度并不会立即升高,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(如4~6昼夜后),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。
铝合金时效强化原理铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程,它不仅决定于合金的组成、时效工艺,还取决于合金在生产过程中萎缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。
目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。
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。
在时效热处理过程中,该合金组织有以下几个变化过程:形成溶质原子偏聚区-G·P(Ⅰ)区。
在新淬火状态的过饱和固溶体中,铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。
铝合金热处理工艺
铝合金热处理工艺1. 引言铝合金是一种重要的构件材料,在航空工业、汽车工业以及建筑领域有广泛的应用。
热处理是铝合金加工过程中不可或缺的步骤,通过控制合金材料的加热和冷却过程,可以改善其力学性能、耐蚀性能和热稳定性。
本文将介绍铝合金热处理工艺的基本原理、常用方法以及工艺参数的选择与控制。
2. 铝合金热处理原理铝合金热处理的基本原理是通过加热和冷却过程改变合金材料的晶体结构和组织,从而调控其力学性能。
主要包括以下几个步骤:2.1 固溶处理固溶处理是铝合金热处理的首要步骤,其目的是将合金材料中的固溶体中的溶质原子溶解到基体中,形成均匀的固溶体溶液。
固溶处理温度和时间的选择对于合金材料的性能具有重要影响。
2.2 冷却速率控制冷却速率控制是热处理过程中的关键步骤之一,它可以影响到合金材料的析出相、晶粒尺寸和组织结构。
通常通过调整冷却介质的性质和冷却方法来控制冷却速率。
2.3 时效处理时效处理是在固溶处理完成后,通过重新加热合金材料到一定温度并保持一段时间,使得合金中的析出物达到稳定状态。
时效处理可以进一步提高合金的强度和硬度。
3. 常用的铝合金热处理方法铝合金热处理方法种类繁多,常用的方法包括以下几种:3.1 溶解退火溶解退火是将铝合金加热到高温区,使固溶体中的溶质原子溶解于基体中,然后通过合适的冷却速度形成均匀的固溶体。
3.2 固溶处理固溶处理是将铝合金加热到固溶区,并在该温度下保持一段时间,使固溶体达到均匀溶解的状态。
固溶处理后的铝合金具有良好的可塑性和韧性。
3.3 加强时效处理加强时效处理是将铝合金在固溶处理后,重新加热到较低的温度并保持一定时间,以促使合金中的析出物形成并细化,从而提高其强度和硬度。
3.4 自然时效处理自然时效处理是将铝合金在固溶处理后,不进行额外的热处理,而是让其在室温下经过一定时间自行发生时效,适用于一些需要高韧性的应用。
4. 铝合金热处理工艺参数的选择与控制铝合金热处理工艺参数的选择与控制对最终的合金性能具有重要影响,以下是一些需要考虑的关键参数:4.1 加热温度加热温度是铝合金热处理中的关键参数之一,不同合金材料具有不同的加热温度范围,需要根据合金的性质和要求选择合适的加热温度。
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。
铝合金热处理原理及工艺
铝合金热处理原理及工艺铝合金是一种广泛应用于工业和日常生活中的材料,它具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。
然而,铝合金的力学性能和耐腐蚀性能可以通过热处理来进一步改善。
热处理是通过加热、保温和冷却等过程,使铝合金的组织结构发生变化,从而达到提高材料性能的目的。
铝合金热处理的原理是基于固溶体和析出相的原理。
铝合金中存在多种不同类型的固溶体相,如α相、β相、θ相等。
这些固溶体相中溶解了一定量的合金元素,通过热处理可以使合金元素溶解或析出,从而改变材料的性能。
热处理除了改变固溶体相的时效效应外,还可以通过形成析出相来增强材料的硬度和强度。
铝合金热处理的工艺包括固溶处理和时效处理。
固溶处理是将铝合金加热到固溶温度,使固溶体中的合金元素溶解到铝基体中,然后快速冷却以保持合金元素的固溶状态。
固溶处理可以使合金元素溶解度增加,晶内析出物减少,提高铝合金的塑性、延展性和韧性。
时效处理是将铝合金在固溶处理后加热到较低的温度,并保持一定时间,使合金元素通过固溶过饱和形成析出相。
时效处理可以增强铝合金的硬度和强度,提高其抗疲劳和耐腐蚀性能。
对于不同的铝合金,热处理工艺也有所不同。
常规的铝合金如2XXX、6XXX和7XXX系列合金,一般采用固溶处理和时效处理相结合的方式进行热处理。
而高强度铝合金如2XXX、7XXX系列合金,由于含有铜、锌等合金元素,在时效处理时需要进行气体调节才能达到最佳的性能。
除了固溶处理和时效处理,还有一些特殊的热处理工艺可用于改善铝合金的性能。
例如,冷变形后的铝合金经再热处理可以恢复其力学性能;退火处理可以消除铝合金的残余应力和改善其韧性;固态调质处理可以在保持铝合金高强度的同时提高其塑性。
这些特殊的热处理工艺可以根据具体要求进行选择和应用。
综上所述,铝合金热处理是通过加热、保温和冷却等工艺,改变铝合金的组织结构和形成析出相,从而提高合金的力学性能和耐腐蚀性能。
热处理工艺包括固溶处理和时效处理,可根据不同的铝合金类型和要求选择合适的热处理工艺。
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。
铝及铝合金的焊后热处理
铝及铝合金的焊后热处理一、清除残渣焊件焊完后,如果是使用气焊或药皮焊条焊,在对焊缝进行外观检查和无损检测之前,需要对焊缝及两侧的残存熔剂和焊渣及时进行清除,以防止焊渣和残存焊剂腐蚀焊缝及其表面,避免造成不良后果。
常用的焊后清理方法如下:(1)在60℃~~80℃的热水中刷洗;(2)放入重铬酸钾(K2Cr2O2)或质量分数为2%~3%的铬酐(Cr2O2);(3)再在60℃~~80℃的热水中洗涤;(4)放入干燥箱中烘干或风干。
为了检验残存熔剂去除的效果,可以在焊件的焊缝中滴上蒸馏水,然后再将蒸馏水收集起来,并滴入装有5%的硝酸溶液的小试管中,如有白色沉淀,则表示残存熔剂尚未清除彻底。
二、焊件的表面处理通过适当的焊接工艺和正确的操作技术,焊接后的铝及铝合金焊缝表面,具有均匀的波纹光滑的外貌。
阳极化处理,特别是抛光及染色技术配合使用时,可获得高质量的装饰表面。
减小焊接热影响区,可使用阳极化处理导致不良的颜色变化减至最小。
使用快速焊接工艺,可最大限度地减少焊接热影响区。
因此闪光对焊的焊缝,阳极化处理质量良好。
特别是对退火状态下不能热处理强化的合金的焊接件,阳极化处理后,金属基本和焊接热影响区之间的颜色反差最小。
炉中和浸渍钎焊不是局部加热的,所以金属颜色的外观是非常均匀的。
可热处理强化的合金,常常用作建筑结构零件,它们在焊接以后,常常进行阳极化处理。
在这类合金中,焊接加热会形成合金元素的析出,阳极化处理以后,热影响区和焊缝之间会出现差异。
这些在焊接区附近的晕圈,使用快速焊接可使其减至最小,或者使用冷却垫块和压板也可使晕圈减到很小,这些晕圈在焊接后,阳极化处理前,进行固落处理可以消除。
在化学处理的焊接件中,有时会遇到焊缝金属和基全金属的颜色差别较大,这就必须他细地选择填充金属的成分,特别是合金成分中含有硅时,就会对颜色的配比有影响。
如有必要可以对焊进行机械抛光。
常用的机械抛光有抛光、磨光、磨料喷击、喷丸等。
机械抛光即通过研磨、去毛刺、滚光,抛光或砂光等物理方法改善铝工件的表面。
铝合金热处理工艺【详解】
铝合金的热处理工艺内容来源网络,由“XX机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、3D 打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示,就在XX机械展.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。
7a09铝合金热处理工艺
7A09铝合金热处理工艺一、预处理预处理是7A09铝合金热处理工艺的第一步,其目的是去除材料表面的污垢、油渍和其他杂质,确保热处理的顺利进行。
预处理的方法包括清洗、除油和酸洗等。
二、固溶处理固溶处理是将7A09铝合金加热到单相奥氏体状态,然后快速冷却,使溶质原子来不及析出,从而达到过饱和固溶体的状态。
固溶处理可以提高材料的强度和耐腐蚀性,同时改善材料的塑性和韧性。
三、淬火淬火是将经过固溶处理的7A09铝合金迅速冷却至室温,以获得马氏体组织。
淬火可以提高材料的硬度和强度,但也会导致材料变脆。
为了降低淬火过程中产生的内应力,通常采用分级淬火或预冷淬火的方式。
四、回火回火是将经过淬火的7A09铝合金加热到低温或中温状态,保持一定时间,然后冷却至室温。
回火可以调整材料的力学性能,降低淬火产生的内应力,提高材料的韧性和延展性。
根据需要,可以选择不同的回火温度和时间。
五、稳定化处理稳定化处理是通过加热7A09铝合金到适当的温度,并在该温度下保持一段时间,使材料内部的元素充分扩散和均匀分布,以消除内应力、减少变形和提高材料稳定性。
稳定化处理对于提高材料的尺寸精度和稳定性非常重要。
六、时效处理时效处理是将经过稳定化处理的7A09铝合金在室温或较高温度下放置一段时间,以使材料内部的析出物逐渐长大并改变材料的力学性能。
时效处理可以提高材料的强度和硬度,但也会降低材料的延展性和韧性。
根据需要,可以选择不同的时效时间和温度。
七、表面处理表面处理是对经过热处理的7A09铝合金进行表面处理,以提高其耐腐蚀性、耐磨性和装饰性。
常见的表面处理方法包括喷涂、电镀、阳极氧化等。
表面处理可以提高材料的使用寿命和美观度,使其具有更好的综合性能和更高的附加值。
2024铝合金t351热处理工艺
2024铝合金t351热处理工艺
2024 铝合金 T351 是一种高强度、高硬度的铝合金,常用于制造飞机、汽车、船舶等制造业中的零件。
为了获得最佳的性能,通常会进行热处理工艺来强化铝合金。
以下是 2024 铝合金 T351 热处理工艺:
1. 预热:将铝合金工件加热至高温并保持一段时间,以消除加工应力和均匀化合金元素。
通常预热温度为 500-600°C,时间根据工件大小和形状而定,一般在 10-30 分钟之间。
2. 淬火:将预热后的铝合金工件迅速加热至高温 (一般大于850°C),并在水中或油中快速冷却,以获得镜面硬度和高强度。
淬火后,铝合金工件需要在空气中冷却并室温存放。
3. 回火:将淬火后的铝合金工件加热至高温,一般大于 300°C,并在空气中冷却,以消除淬火应力和提高韧性。
回火后,铝合金工件需要室温存放。
4. 电镀:热处理后的铝合金工件可以进行电镀,以获得更好的表面质量和性能。
常见的电镀工艺包括锌合金电镀、铝合金电镀等。
需要注意的是,不同的热处理工艺会影响 2024 铝合金 T351 的性能和质量,因此需要根据具体需求选择适合的热处理工艺。
同时,热处理工艺需要严格控制温度、时间、冷却方式等参数,以确保铝合金工件达到所需的性能和质量。
铝合金的热处理工艺
铝的热处理工艺铝的热处理:利用溶体化处理、时效硬化处理可以调整铝合金的强度、成型性以及其他一些性质。
一般利用溶体化处理+淬火处理+时效硬化处理来进行。
溶体化处理(固溶化热处理)/ Solution Treatment:对合金来说,一般温度越高,加入基本金属中的合金元素越容易溶化。
与此相应,加热到合金固有的温度后进行急速冷却的话,低温下应该析出的合金元素会呈现固溶(溶化)状态。
非铁金属(主要是铝合金)中叫溶体化处理,不锈钢中叫做固溶化热处理。
时效硬化/ Age Hardening:经过固溶化热处理后的合金,本来在低温下就可以析出的合金元素通过急速冷却后析出不久又变为了强行溶化的状态,不稳定。
这是随着时间的流逝,物品为变回原来稳定的状态而产生的析出。
这种析出的结晶不易滑动且较硬。
这个叫做“时效硬化”或者“析出硬化”。
在时效硬化中有常温时效硬化和人工时效硬化,后者叫做“析出硬化处理”。
常温时效硬化:在常温中自然通过时效硬化。
析出时效硬化:温度定在100~200℃中进行加热。
铝的调质记号:经过冷间加工、溶体化处理、时效硬化处理、退火等可以调整铝合金的强度、成型性以及其他的性质。
通过此类操作达到所定性质的过程叫调质,调质的种类叫质别。
基本记号:F:刚造出来的产品O:退火后的产品H:加工硬化后的产品W:溶体化处理后的产品T:指利用热处理达到F、O、H以外的稳定的质别的产品T1:从高温加工至冷却后,通过自然时效硬化的产品T2:从高温加工至冷却后,进行冷间加工,然后通过自然时效硬化的产品T3:溶体化处理后,进行冷间加工,然后通过自然时效硬化的产品T4:溶体化处理后,通过自然时效硬化的产品T5:从高温加工至冷却后,通过人工时效硬化的产品T6:溶体化处理后,通过人工时效硬化的产品T7:溶体化处理后,通过稳定化处理的产品T8:溶体化处理后,进行冷间加工,然后通过人工时效硬化的产品T9:溶体化处理后,通过人工时效硬化,然后再进行冷间加工的产品T10:从高温加工到冷却后,进行冷间加工,然后通过人工时效硬化的产品T6处理(热处理工艺的温度变化曲线):此处仅仅例举常用的T6处理,其他处理工艺的温度变化曲线可以类推。
铝合金的热处理工艺
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hZAlSi7Mg 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±10150±5 2ZAlSi7MgA 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 6ZAlSi12 ZL102 T2 - - - 300±10 2-4ZAlSi9Mg 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 5-7ZAlSi12Cu2Mg1 ZL108 T1 - - - 190±5 8-12T6 515±5 6-8 20-70 175±5 14-18T7 515±5 3-8 20-70 240±10 6-10ZAlSi12Cu1Mg1Ni1 ZL109 T1 - - - 205±5 8-12T6 515±5 6-8 20-70 180±5 14-18ZAlSi9Cu2Mg ZL111 T6 520±5 4-6 20-70 180±5 6-8ZAlSi7Mg1A ZL114A T5 535±5 2-7 20-100 150±5 1-3T6 540±5 8-12 65-100 160±5 3-5ZALSi5Zn1Mg ZL115 T4 550±5 16 65-100 - -T5 550±5 16 65-100 160±5 4ZAlSi8MgBe ZL116 T1 - - - 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 ZL201A T4 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 3-10ZAlCu10 ZL202 T2 - - - 290±5 3ZAlCu4 ZL203 T4 515±5 10-15 20-100 - -T5 515±5 10-15 20-100 150±5 2-4ZAlCu5MnCdA ZL204A T6 535±5 7-9 40-100 175±5 3-5T7 535±5 7-9 40-100 190±5 3-5Z AlCu5MnCdVA ZL205A T5 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 5-10ZAlMg10 ZL301 T4 430±10 20 100或油 - -ZAlMg8Zn1 ZL305 T4 455±5 6-8 80-100 - -ZAlZn11Si7 Zl401 T1 - - - 200±10 5-10T2 - - - 300±10 2-4ZAlZn6Mg ZL402 T1 - - - 175±5 6-8T5 - - - 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;3形性状易产生翘曲的铸件应放在专用的底盘或支架上,不答应有悬空的悬臂部分;4检查铸件性能的单铸或附铸试棒应随零件一起同炉处理,以真实反映铸件的性能;5在保温期间应随时检查、校正炉膛各处温度,防止局部高温或烧化;6在断电后短时间不能恢复时,应将在保温中的铸件迅速出炉淬火,等恢复正常后,再装炉、保暖和进行热处理;7在硝盐槽中淬过火的铸件,应在淬火后立即用热水冲洗,消除残盐,防止腐蚀;8发现淬火后铸件变形,应立即予以校正;9要时效处理的零件,应在淬火后内进行时效处理;10如在热处理后发现性能不合格,可重复进行热处理,但次数不得超过2次;11应根据铸件结构外形、尺寸、合金特性等制定的热处理工艺进行热处理;3、热处理缺陷的产生原因和消除与预防办法缺陷名称缺陷表现产生原因消除与预防办法力学性能不合格退火状态δ5偏低,淬火或时效处理后强度和延伸率不合格; 退火温度偏低或保温时间不足,或冷却太快;淬火温度偏低或保温时间不够,或冷却速度太慢淬火介质温度过高;不完全人工时效和完全人工时效温度偏高,或保温时间偏长,合金的化学成分出现偏差; 再次退火,提高温度或延长保温时间;提高淬火温度或延长保温时间,降低淬火介质温度;如再次淬火,则要调整其后的时效温度和时间;如成分出现偏差,则要根据具体的偏差元素、偏差量、改变或调整重复热处理参数;变形、翘曲热处理后,或之后的机械加工中反映出来的铸件的尺寸、外形变化; 加热速度或淬火冷却速度太快太激烈;淬火温度太高;铸件的设计结构不合理如两连接壁的壁厚相差太大,框形结构中加强筋太薄或太细小;淬火时工件下水方向不当及装料方法不当; 降低升温速度,提高淬火介质温度,或换成冷却速度稍慢的淬火介质以防止合金内产生残余应力;在厚壁或薄壁部位涂敷涂料或用石棉纤维等隔热材料包覆薄壁部位;根据铸件结构、外形选择合理的下水方向或采用专用防变形的夹具;变形量不大的部位,则可在淬火后立即予以矫正;裂纹淬火后的铸件表面用肉眼可以看到的明显的裂纹或通过荧光检查肉眼看不到的微细裂纹;裂纹多曲折不直并呈暗灰色; 加热速度太快,淬火时冷却太快淬火温度过高或淬火介质温度过低,或淬火介质速度太快;铸件结构设计不合理两连接壁壁厚差太大,框形件中间的加强筋太薄或太细小;装炉方法不当或下水方向不对;炉温不均匀,使铸件温度不均匀; 减慢升温速度或采取等温淬火工艺;提高淬火介质温度或换成冷却速度慢的淬火介质;在壁厚或薄壁部位涂敷涂料或在薄壁部位包复石棉等隔热材料;采用专用防开裂的淬火夹具,并选择正确的下水方向;过烧铸件表面有结瘤,合金的延伸率大大下降; 合金中的低熔点杂质元素如Cd、Si、Sb等的含量过高;加热不均匀或加热太快;炉内局部温度超过合金的过烧温度;测量和控制温度的仪表失灵,使炉内实际温度超过仪表指示温度值; 严格控制低熔点合金元素的含量不超标;以不超过3℃/min的速度缓慢升温;检查和控制炉内各区温度不超过±5℃;定期检查或校准测控仪表,确保仪表测温、示温、控温准确无误;表面腐蚀铸件的表面出现斑纹或块状等与铝合金铸件表面的不同色泽; 硝盐液中氯化物含量超标>%而对铸件表面尤其是疏松、缩孔处造成腐蚀;从硝盐槽中取出后没得到充分的清洗,硝盐粘附在铸件表面尤其是窄缝隙、盲孔、通道中造成腐蚀;硝盐液中混有酸或碱或铸件放在浓酸或浓碱四周受到腐蚀; 尽量缩短铸件从炉内移到淬火槽的时间;检查硝盐中氯化物的含量是否超标,如超标,则应降低其含量或浓度,从硝盐槽中加热的铸件应立即用温水或冷水冲洗干净;检查硝盐中酸和碱的含量,如有酸或碱则应中和或停止使用;不把铝合金铸件放在有浓酸或浓碱的四周;淬火不均匀铸件的厚大部位的延伸率和硬度低非凡是其内部中心,薄壁部位硬度高非凡是其表层; 铸件加热和冷却不均匀,厚大部位冷却慢,热透性差; 重新作热处理,降低升温速度,延长保温时间,使厚薄部位温度均衡;在厚壁部位涂敷保温性的涂料或包覆石棉等隔热性材料,尽量使铸件各部位同时冷却;使厚大部位先下水;换成有机淬火剂,降低冷却速度;四、热处理设备、材料1、热处理设备的主要技术要求1由于铝合金淬火和时效温度温差范围不大因其淬火温度接近合金内低熔点共晶成分的熔点,故其炉内的温度差应控制在±5℃;2要求测温、控温仪表灵敏、准确,以确保温度在上述误差范围内;3炉内各区的温度应均匀,差别在1-2℃的范围内;4淬火槽有加热装置和循环装置,保证水的加热和温度均匀;5应定期检查并更换已污染的冷却水;2、淬火介质淬火介质是保证实现各种热处理目的或作用的重要因素;淬火介质的冷却速度越高,铸件冷却的越激烈快,金属组织中α固溶体的过饱和程度越高,铸件的力学性能也就越好,因为大量的金属间化合物等强化相被固溶到Al的α固溶体中去了;淬火介质按其对铸件的冷却速度的快慢依次为:干冰和丙酮的混合物-68℃、冰水、室温的水、80-90℃的水、100℃的水、经雾化过的水、各种油菜籽油等、加热到200-220℃的各种油、空气等;近年国内研制出来的铝合金淬火介质CL-1的冷却速度介于水和油之间,它可以任何比例与水互溶,其混合比例不同,冷却速度各异,故很便于根据淬火对象调整其冷却速度;它淬火之后无须再进行冲洗且表面光洁,对铸件无污染、无毒害,且能防锈;其主要技术指标是,外观:淡黄色到黄色粘稠状均匀液体,密度:,粘度Y38:≥154MPa·s,逆熔点:80-87℃,折光n:,临界冷却速度:≥260℃/s450-260℃;CL-1有机淬火剂水溶液之所以具有优良的淬火特性,其机理是此溶液在对工件的淬火过程中,可在温度升到一定值时,从水溶液中析出有机成分并分解,并在工件的表面形成一层均匀的导电性薄膜,淬火气泡对工件是直接作用在此薄膜上,而不是直接作用在工件上,从而降低了形成淬火应力的直接捶击作用,因而减少了工件的变形和裂纹,并且在淬火之后,水溶液冷却到一定温度时,此有机薄膜又溶于水溶液中,恢复成原来的均匀的水溶液状态,不妨碍重复使用效果;3、测温、控温仪表及材料测温、控温仪表的精度不应低于级,热处理加热炉应配有能自动测暖和控温的自动记录、自动报警、自动断电、复电的装置和仪表,以保证炉内温度显示和控制准确及温度均匀;热电偶用镍铬-镍硅、镍铬-镍铝质的直径为的偶丝;为提高温度仪的灵敏度、缩小温度的波动范围,最好使用Ф的上述材质的偶丝;并在使用前和使用过程每3个月1次检测、校准1次;。
铝及铝合金的热处理退火处理
铝及铝合金的热处理退火处理
铝及铝合金的热处理退火处理
目的:
展伸用材料包括压延用材料,挤压用材料及锻造用材料,通常其制造程序为:
熔铸→热加工→冷加工→材料成品
在热加工或冷加工的过程中,材料发生加工硬化的情况,使强度变大或导致加工硬化的情况,使强度变大或导致加工性减低。
为消除这些加工硬化,于冷加工前,中或后所施的热处理即为退火处理,其目的在使材料具有使用上所需要的程度。
分类:
由于退火条件的不同而分:
1、部分退火:
仅消除部份加工硬化,处理温度在再结晶温度以下,实际温度则视强度而定,强度愈高则处理温度较低。
2、完全退火:
处理温度在材料的再结晶温度或稍高使材料发生再结晶而完全消除加工硬化,亦使强度达到最低的状态。
退火处里就时机而分:
1、中间退火:
再冷加工开始之前或冷加工过程中,所加的退火处理,通常为完全退火,其目的在恢复其加工性,使接下去的加功能较顺利,及控制其组织状态,俾能适合于最终成品的要求。
2、最终退火:
主要目的再调整成品最后的强度水平亦即调整炼度。
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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。
铝合金的热处理工艺
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280-300C,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。
1系铝合金热处理工艺
1系铝合金热处理工艺
1系铝合金是指含铜、镁、锌等元素的铝合金,具有较高的强度和耐腐蚀性能。
热处理是常用的改善铝合金性能的方法之一。
本文将介绍1系铝合金的热处理工艺及其作用。
1. 固溶处理:固溶处理是1系铝合金最常用的热处理工艺。
其主要目的是溶解合金中的析出相,使合金达到均匀固溶状态。
固溶处理温度一般在480-520°C之间,时间根据合金厚度和成分而定。
2. 淬火处理:淬火处理是在固溶处理后,迅速将合金冷却到室温,以固定固溶体的性能。
淬火可以通过水淬、油淬、气淬等方式进行。
淬火处理可以增加合金的强度和硬度,但可能会降低塑性和韧性。
3. 时效处理:时效处理是在固溶处理和淬火处理后,将合金在适当温度下保持一段时间,使析出相再次发生。
时效处理可以进一步提高1系铝合金的强度和耐腐蚀性能。
时效处理温度一般在150-200°C之间,时间从几小时到几十小时不等。
4. 冷变形与再时效处理:冷变形是通过冷轧、冷拔等方式对1系铝合金进行塑性变形,从而增加其强度。
再时效处理是在冷变形后进行的时效处理,以进一步提高合金的性能。
5. 热处理后的1系铝合金具有较高的强度、硬度和耐腐蚀性能,广泛应用于航空航天、汽车、电子等领域。
例如,航空航天中常用的铝合金7075就是1系铝合金经过固溶、淬火和时效处理后得到的。
总结起来,1系铝合金的热处理工艺包括固溶处理、淬火处理、时效处理、冷变形与再时效处理等。
这些工艺可以显著提高合金的强度和耐腐蚀性能,使其在各个领域得到广泛应用。
希望通过本文的介绍,读者对1系铝合金的热处理工艺有所了解。
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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)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。
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。
铝及铝合金热处在线淬火离线淬火固溶淬火一次淬火阶段淬火时效立式淬火卧式淬火过时效欠时效人工时效自然时效多级时效(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。
(3)时效:经固溶淬火后的材料,在室温或较高温度下保持一段时间,不稳定的过饱和固溶体会进行分解,第二相粒子会从过饱和固溶体中析出(或沉淀),分布在α(AL)铝晶粒周边,从而产生强化作用称之为析出(沉淀)强化。
自然时效:有的合金(如2024 等)可在室温下产生析出强化作用,叫做自然时效。
人工时效:有些合金(如7075 等)在室温下析出了强化不明显,而在较高温度下的析出强化效果明显,称为人工时效。
人工时效可分为欠时效和过时效。
①欠时效:为了获得某种性能,控制较低的时效温度和保持较短的时效时间。
②过时效:为了获得某些特殊性能和较好的综合性能,在较高的温度下或保温较长的时间状态下进行的时效。
③多级时效:为了获得某些特殊性能和良好的综合性能,将时效过程分为几个阶段进行。
可分为二阶段、三阶段时效(4)回归处理:为了提高塑性,便于冷弯成形或矫正形位公差,将已淬火时效的产品,在高温下加温较短的时间即可恢复到新淬火状态叫回归处理。
2、铝及铝合金产品状态表示法2.1 基本状态代号,见表12.2 H (加工硬化)状态的细分H1——单纯加工硬化状态。
适用于未经附加热处理,只经加工硬化即获得所需强度的状态。
H2——加工硬化及不完退火的状态。
适用于加工硬化程度超过成品规定要求后,经不完全退火,使强度降低到规定指标的产品。
对于室温下自然时效软化的合金,H2 与对应的H3 有相同的最小极限抗拉强度值;对于其他合金,H2 与对应的H1 具有相同的最小极限抗拉强度值,但伸长率比H1 稍高。
H3——加工硬化及稳定化处理的状态。
适用于加工硬化后经低温热处理或由于加工过程中的受热作用致使其力学性能达到稳定的产品。
H3 状态仅适用于在室温下逐渐时效软化(除非经稳定化处理)的合金。
H4——加工硬化及涂漆处理的状态。
适用于加工硬化后,经涂漆处理导致了不完全退火的产品。
H后面的第二位数字表示产品的加工硬化程度。
数字8 表示硬状态。
稳定化处理:为了防止合金冷加工后长期放置所产生的软化现象,在冷变形后,产品进行低温退火(150℃加热3 小时)的处理。
这样可以使在室温下放置的合金的力学性能趋于稳定。
2.3 退火(O)状态代号分类2.3.1 O1 ——均匀化退火2.3.2 O2 ——产品不完全(局部)退火2.3.3 O3 ——产品完全退火3. 时效炉工艺温度控制表燃烧室:温度控制表设定温度200-215 ℃ 温控表显示温度190-210 ℃电机功率 40/55W/h ,电流 81/98A, 电压 380V ,740/1480r/min变级多速三相异步电动机型号 YD2808-8/4时效炉动力配电型号 XL-21,额定电压 380V ,额定电流 1A 问题:时效炉时效时只按合金状态进行了分类时效, 但对于同种合金不同壁厚并 没有明确规定,壁厚差距为多少时不允许一起时效 5. 挤压出口如何调风 当挤压出口料上翘时, 要适当调小下方风速或适当关闭下方风扇; 当挤压出 口料下翘时,要适当调小上方风扇或适当关闭上方风扇6. 时效工艺执行细则(四分厂 3 号时效炉)注:1). 当至少有两个温控表(风机和燃烧机)都到达该制度下,以保温温度时才开 始计算保温时间。
2). 保温时间的确定以炉内最大壁厚的型材为准。
3). 针对装筐密度较大的型材需要适当延长保温时间。
4).对6005-T5、6005A-T5以及 T6511状态的都按照 T6制度执行。
5). 对于具体品种的时效制度如果需要调整以工艺科的通知为准。
双空模在挤压时要注意炉内实测温度 200-210风机右后:风机设定温度 160-180 风机表显示温度 200-210 炉内控制温度 200-210显示:温控表显示温度 190-205 炉内实测温度 200-210显示:温控表显示温度 195-210 炉内实测温度200-2104. 时效炉能源的计算 电机(电能损耗)燃烧机(油料损耗)升温耗能(凉炉、热炉)保温耗能 保温时间时效炉故障(工艺硬度影响)℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃ ℃调整各孔的流速,使其保持一致,在挤压过程中,铸锭中铝的流动问题?看GB-5237 掌握扭转度、公差、会查表、并能熟练在挤压料中,发现平模制品头尾出现气泡现象较为频繁,而组合模尤其是管材出现气泡较少。
7. 挤压注意事项7.1 对6 系合金低于500℃不能保证力学性能,高于560℃表面质量很差7.2 挤压速度与帮温的关系一般:低温高速,高温低速。
应尽量提高挤压速度,此时温度应按表中下限考虑,但应保证出口温度符合规定。
7.3 对于挤压参数大的模具,尤其是分流孔多的应将模具温度和铝棒温度设定到中上限,但在挤压后段应将速度调下来。
7.4 特种散热器型材模具温度480℃以上,铝棒温度530℃以上7.5 各个国家的力学性能标准有些差异,并且与型材的截面有关联,当出现力学性能不够表中的要求时,由技术人员查询相关国家标准或与客户沟通以后确定是否合格,是否放行。
力学性能用户有需求的按技术协议执行。
8. 抛光料6463-T5 均质棒,460-480 ℃低温高速8.1 模具引起的表面机械纹问题较多8.2 在切割和转移过程中造成的分节出现划、磨等硬伤,常出现的问题种类:机械纹、划伤、白道、亮线、收缩纹、拉毛、有棱、起浪、扭拧、几何尺寸超差、虚假划伤、桔皮。
9. 铝的表面机械处理处理后的表面效果可分为:a.光亮表面b.半哑光表面c.消光(哑光)表面抛光的原理:机械抛光是靠磨削材料表面产生塑性变形,从而去掉被抛光后的凸面得到平滑面的抛光方法,一般使用布轮、羊毛轮、砂纸等等。
抛光工序一般分为三步:粗抛、中抛和精抛粗抛:用硬轮对经过或未经过磨光的表面进行抛光,对基材有一定的磨削作用中抛:用较硬的抛光轮对经过粗抛的表面进一步的加工,能去除粗抛留下的划痕精抛:抛光的最后工序,用软论抛光获得镜面光亮的表面,对基材的磨削作用很小10. 机械拉丝法:10.1 直纹拉丝是指在铝板表面用机械摩擦的方法加工出直线纹路10.2 乱纹拉丝是在告诉运转的铜丝刷下,使铝板前后左右移动摩擦所获得的一种无规则,无明显纹路的哑光丝纹10.3 旋纹也称旋光,是采用圆柱状毛毡或研石尼龙轮装在钻床上,用煤油调和抛光油膏,对铝或铝合金板表面进行旋转抛磨所获得的一种丝纹10.4 螺纹是用一台11. 抛光料问题的分析11.1 在低温高速挤压时为什么会产生机械纹过重?可能是由于挤压的填充和初期的平流挤出阶段造成对模具表面的划伤,从而在后期的挤压过程中导致机械纹过重11.2 在高温低速挤压时,也会有机械纹等缺陷?可能是棒温较高,导致挤压过程中紊流较严重,从而使铸棒表面的大量氧化物和杂质流向心部,使型材表面不好12. 模具12.1 组合模根据结构不同又分为两类:桥式组合模和分流组合模,习惯上把桥式组合模叫舌形模,分流组合模就简称为组合模12.2 舌形模:所需挤压力较低,适合挤压不易变形合金,内孔较小的空心型材12.3 组合模:适合于挤压易变形合金和内腔尺寸较大而且形状复杂的大、中型空心型材12.4 用组合模挤压的空心型材,在其宏观组织上可以看到明显的焊缝,焊缝的数目等于铸锭被分成金属股的数目12.5 为获得优质焊缝就要增大模腔内的压力,挤压系数选取的稍大一些有利,采用较高挤压温度为宜,并且挤压速度不应过快12.6 在检验空心型材时,其表面质量、几何尺寸、机械性能和内部组织与普通型材相同,但对于使用在重要部位的空心型材必须检查其焊缝质量,此时其切头长度不应少于500-1000mm13. 铸造铸锭13.1 铝合金铸锭的典型结晶由表面细晶带,柱状晶带和锭心等轴晶带组成13.2 铝合金铸锭中,铝基固溶体的晶粒形状常见的有三种:a.颗粒状的等轴晶b.长条状的柱状晶c .薄片状的羽毛晶13.3 在合金和其他条件一定时,随着铸造温度的提高,柱状晶区宽度增大;等轴晶粒尺寸随着铸造温度的下降而减小;铸造温度恒定时,随着合金元素含量的增大,柱状晶体区减小13.4 变质处理:就是在少量的专门添加剂(变质剂)的作用下改变铸态合金组织,使金属或合金的组织分散度提高的过程,也叫细化处理或孕育处理14. 壁厚技术要求14.1 氧化壁厚a.酸砂氧化:要求± 0.1mmb.银白氧化:要求± 0.1mmc.抛光氧化:要求± 0.1mmd.喷砂氧化:要求-0.08 到+0.1mmf .扭纹氧化:要求-0.08 到+0.1mmg.碱蚀氧化:要求-0.05 到0.15mm14.2 电泳壁厚a.平光电泳:要求± 0.1mmb.喷砂电泳:要求± 0.1mmc.着色碱蚀电泳:-0.05 到+0.1mm14.3 喷涂壁厚a.普通喷涂:要求-0.15 到+0.05mmb.砂皱喷涂:要求-0.15 到+0.05mmc.木纹喷涂:要求-0.15 到+0.05mmd.氟碳喷涂:要求-0.12 到+0.07mm14.4 出口基材壁厚a . 图纸标明壁厚公差的执行图纸壁厚公差b . 未注明壁厚公差的执行国标壁厚公差 2 栏c . 完全封闭空心型材壁厚执行国标壁厚公差 3 栏( SOMA 系列圆管除外) 注:图纸和计划单上标明壁厚公差的实为成品壁厚公差, 挤压基材需根据表面处 理方式的不同作出壁厚公差的相应增减。