铝合金金相和热处理
铝合金金相和热处理
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， 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。
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。 半金属 介于金属与非金属之间状或条状 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
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
合金相鉴别
• ZL102
(ZAlSi12)
铝合金热处理
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（504.98C ），高于共晶温度则发生了变化。
a356t6热处理标准 -回复
a356t6热处理标准-回复热处理是金属加工过程中的一个重要环节，通过改变金属的组织结构和性能，来达到优化金属性能的目的。
而热处理标准则是对热处理工艺和质量要求的规范，保证热处理过程的稳定性和产品质量的稳定性。
在热处理标准中，a356t6是一种常见的铝合金材料。
第一步回答：什么是热处理？热处理是指通过将金属材料加热到一定温度区间中，在一定时间内保持在该温度区间中，以及对其进行冷却处理，从而改变金属材料的结构和性能的过程。
热处理可以改变金属的硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等性能，使其适应不同的工艺要求和使用环境。
第二步回答：什么是热处理标准？热处理标准是对热处理工艺和质量要求进行规定的文件或标准，旨在确保热处理过程的稳定性和产品质量的稳定性。
热处理标准包括热处理工艺参数、热处理设备要求、热处理工艺流程以及热处理后的产品性能要求等内容。
第三步回答：a356t6热处理标准是什么？a356t6是一种铝合金材料，常用于制造高强度和轻量化的零部件，如汽车车身、航空航天部件等。
a356t6热处理标准规定了该材料的热处理工艺和质量要求，以确保a356t6材料在热处理后能够达到预期的性能指标。
第四步回答：a356t6热处理标准的工艺参数有哪些？a356t6热处理标准中的工艺参数主要包括加热温度、保温时间、冷却介质和方式等。
具体的工艺参数根据不同的热处理工艺和要求可能有所不同，但一般需要控制加热温度在一定范围内，保持一定的保温时间，然后采用适当的冷却方式使其冷却到室温。
第五步回答：a356t6热处理标准的质量要求有哪些？a356t6热处理标准中的质量要求主要包括金相组织、力学性能和杂质含量等指标。
金相组织要求铝合金晶粒细小、均匀分布，不得出现裂纹和变形等缺陷；力学性能要求满足一定的强度和韧性指标；杂质含量要求控制在一定的范围内，以保证材料的纯净度。
第六步回答：如何评估a356t6热处理效果？评估a356t6热处理效果可以通过金相显微镜观察和力学性能测试来完成。
热处理对A356铝合金组织与性能的影响分析
热处理对 A356铝合金组织与性能的影响分析摘要：热处理是优化铝合金A356的内部结构和使用性能参数的重要处理方法。
其中，合理的热处理时间和相应的温度使铝合金A356获得更高的机械性能。
作为汽车行业的技术支持，热处理工艺会随着时间的推移不断发展，优化各种参数并改善机械性能，以满足当今行业的需求。
热处理对于铝合金A356的内部结构状态和性能参数的提高非常必要。
本文主要通过观察铝合金A356的内部结构和外部力学性能，研究其主要指标的变化，以了解热处理对铝合金A356铸件的影响，并提出了优化方案，用于铝合金A356中成型零件的热处理。
关键词：热处理；A356 铝合金；性能热处理工艺是一项完善的处理技术，可以优化各种金属和非金属材料的性能。
其中，热处理过程中的温度和时间是影响其优化性能的重要参数。
对于铝合金A356的特殊热处理，优化固溶和时效温度等工艺参数可以改善铝合金A356的机械性能，同时确保A356铝合金具有出色的加工性能。
热处理工艺可以满足各种机械壳体，金属密封件，小齿轮，高强度耐热部件和其他材料的性能要求。
同时，确保铝合金A356不易损坏且不变形，并最终达到汽车工业所需的结构和形状。
零部件经过热处理后，可获得合适的强度，良好的可塑性和较高的抗冲击性，因此热处理是汽车行业铸造铝轮毂的必要选择。
1.热处理加工工艺在A356铝合金轮毂的加工和制造中，热处理非常必要。
其中，固溶时间和温度对A356铝合金轮毂的最终性能影响很大。
研究发现，调整固溶时间和温度的效果是不同的。
在500℃下固溶2小时以上后，铝合金A356中较粗的树枝状颗粒会疏松地形成细小的球形晶枝，致密分布。
整个过程带来铝合金A356的屈服强度和断裂强度的改善，以及诸如小变形的机械制造性能的改善。
在实际应用中，铸轮可承受更大的冲击，不容易变形且易于制造。
在此基础上，经过等时低温（约200℃）的时效处理后，其机械性能得到了进一步提高。
对于铸轮，热处理可大大改善材料的性能。
铝合金固溶热处理后如何判定是否过烧
铝合金件在固溶时效热处理之后，判断在固溶时是否过烧有两种方法：金相法和表面状态色泽法。
根据工件表面色泽、状态判断在热处理固溶时是否过热便于现场及时处理，但是需要丰富经验。
金相法判定准确、但是要解剖实物，是破坏性的检测判定，容易造成浪费。
根据工件表面色泽、状态判断：
①件表面暗灰色，
②工件表面有起小泡的现象，
③出现裂纹，裂纹断口粗糙。
有上述情形之一时，有过烧可能。
这是只在热处理之后的工件上观察。
当固溶时效件已经进行了后续加工，再观察时，发现铝合金工件表面有异常现象——粗糙、变形、皱纹等，不能简单地认为是热处理过烧了。
由于铝合金的强度和黑色金属相比较还是低的，就要分析后续工序的作用和影响了。
尤其后续的抛光、喷砂处理，对表面的影响不能忽视。
当在工件局部出现“水面波纹”式的皱纹时，不能判定为热处理过烧，而是喷砂的压力太高或喷砂的时间过长，在铝合金表面形成的变形层的原因。
这个“水面波纹”式的皱纹不具有铝合金过烧的特征，而是具有表面受冲击形成塑性变形的特征，这时候应该判定为：喷砂缺陷！采用金相法裁定，证实是喷砂缺陷。
青岛丰东热处理有限公司是丰东股份控股的山东热处理厂家之一，是从事商业热处理加工、热处理装备研发与制造、热处理技术咨询的专业公司。
咨询热线：400-657-7217，我们期待与您合作！。
金相组织和热处理
Ac1 线又叫做共析线，是指含碳量在0.77%~2.11%的铁碳合金冷却到此线时，在727 度恒温下发生共析转变，即A0.77%→F0.0218%+Fe3C。
Ac3 是加热时铁素体转变为奥氏体的终了温度。
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms（马氏转变温度）以下（或Ms 附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。
工艺过程包括加热、保温、冷却3 个阶段。
回火是工件淬硬后加热到AC1 以下的某一温度，保温一定时间，然后冷却到室温的热处理工艺。
回火一般紧接着淬火进行，其目的是：(a)消除工件淬火时产生的残留应力，防止变形和开裂；(b)调整工件的硬度、强度、塑性和韧性，达到使用性能要求；(c)稳定组织与尺寸，保证精度；(d)改善和提高加工性能。
因此，回火是工件获得所需性能的最后一道重要工序。
按回火温度范围，回火可分为低温回火、中温回火和高温回火。
(1)低温回火(1) 低温回火工件在250℃以下进行的回火。
目的是保持淬火工件高的硬度和耐磨性，降低淬火残留应力和脆性回火后得到回火马氏体，指淬火马氏体低温回火时得到的组织。
力学性能：58～64HRC，高的硬度和耐磨性。
应用范围：刃具、量具、模具、滚动轴承、渗碳及表面淬火的零件等。
(2)中温回火(2) 中温回火工件在250～500 ℃之间进行的回火。
目的是得到较高的弹性和屈服点，适当的韧性。
1 预先热处理回火后得到回火托氏体，指马氏体回火时形成的铁素体基体内分布着极其细小球状碳化物（或渗碳体）的复相组织。
力学性能：35～50HRC，较高的弹性极限、屈服点和一定的韧性。
应用范围：弹簧、锻模、冲击工具等。
(3)高温回火(3) 高温回火工件在500℃以上进行的回火。
你所不知道的铝合金热处理方式及其缺点
. 处理技巧铝合金热处理的定义很广，凡是人為控制之加热与冷却过程，用以改善材料之结构与性质者皆属於热处理，所以铸锭在加工前成形中，或加工后以及铸件所施之加热及冷却过程都叫热处理，亦包含下式的处理：(1) 浸热(Soaking) ，均质化处理(homogenizing) 预热—使铸块组织均质化而长时间加热处理。
(2) 再热(reheating) 热间加工，而加热处理。
(3) Annealing 退火- 软化材料。
(4) Solution heat treatment) 溶体化处理，auenching 淬火，回火(artificial aging 或temper) —提高材料强度(5) Stabilizing treatment 安定化处理铝合金分為两大类：(1) Heat treatable alloy(2) Non-heat treatable热处理铝合金為2XXX 6XXX 7XXX或2XX.X, 3XX.X, 7XX.X，其区分是热处理铝合金如施以适当热处理其内部结构发生一种相变化，產生细緻析出物，藉此种析出物，强化材料。
这种现象叫析出硬化或时效硬化。
(Heat treatable alloy =precipitation-hardenable alloy) 非热处理合金则无析出硬化现象( 但也会有析出物) ，故其强化作用通常借助一般的方法，如因溶体强化，加强化细晶强化。
(1) 铝合金之特性首先我们先讨论铝及其合金的特性来说明铝及铝合金為何大量的被运用。
(a) 轻~2.7Mg/m,差不多是同体积铜或钢的1/3重量。
(b) 防腐蚀能力强。
(c) 可反射辐射能—可见光、辐射热、电磁波。
(d) 导电及导热能力强，且又是非铁磁性。
(e) non-sparking(f) 无毒性(g) 外观及表面易处理(h) 机械性质良好(i) 存量多铝合金的代号甚多，例如：A.A(Aluminum,Association)Al coa : (Alumunum Company of America)，JIS，DIN，BS等等，在我们仅说明A.A. 代号及J.I.S 代号：A.A. 代号用四位数字表示1XXX 纯铝系99.00%以上2XXX Al-Cu3XXX Al-Mn4XXX Al-Si5XXX Al-Mg6XXX Al-Mg-Si7XXX Al-Zn8XXX 前代号以外之系统9XXX 备用J.I.S 代号A2P1A- 代表铝2-表示大区别1. 铝2. 耐蚀铝合金3. 高力铝合金4. 耐热铝合金P-表示形状P板R条E圆板PC合板RC合条T管B棒W线S挤压形材V卯钉材F锻造品H箔TW熔接管BC导体1- 表示种类特1 特2 分别用S.O（2）铝合金之析出硬化当金属所受袜力超过其降伏强度时，即发生塑性变形，从内部微结构的观点来看，变形最主要是由差排（dislocation）再受外力下，开始移动而造成。
铝合金热处理标准
铝合金热处理标准
铝合金热处理是一种重要的工艺，通过控制材料的加热、保温和冷却过程，可
以改善铝合金的力学性能和耐腐蚀性能。
铝合金热处理标准对于保证产品质量、提高材料性能至关重要。
在进行铝合金热处理时，需要严格按照相关标准进行操作，以确保产品达到预期的性能要求。
首先，铝合金热处理标准对材料的化学成分和物理性能提出了要求。
在进行热
处理之前，需要对铝合金材料的成分进行分析，确保其符合相关标准的要求。
同时，还需要对材料的硬度、强度、延展性等物理性能进行测试，以确定热处理参数和工艺。
其次，铝合金热处理标准规定了热处理工艺的具体要求。
包括加热温度、保温
时间、冷却方式等参数的控制，以及热处理设备的选择和使用。
在进行热处理过程中，需要严格按照标准规定的工艺要求进行操作，确保产品能够获得良好的力学性能和表面质量。
另外，铝合金热处理标准还对热处理后的产品进行了性能检测和评定的方法和
标准。
通过对产品的硬度、强度、延展性等性能进行测试，可以评定热处理效果是否符合要求，从而保证产品的质量和性能。
总的来说，铝合金热处理标准是保证铝合金制品质量的重要依据，对于生产和
使用铝合金制品的企业和个人都具有重要的指导意义。
只有严格按照标准要求进行操作，才能够获得优质的铝合金制品，提高产品的竞争力和市场占有率。
因此，在进行铝合金热处理时，务必要重视标准的遵守和执行，才能够获得满意的热处理效果和产品质量。
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ZL102 (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
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
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 亮灰色Al2Cu
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。
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
• ZAlSi7Mg
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
合金相鉴别
• 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
(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
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。
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
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，
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