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。
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
热处理报告
热处理报告热处理报告热处理是一种对金属材料进行加热和冷却的工艺，目的是改变材料的组织和性能。
本次热处理实验的目的是通过固溶和时效处理对铝合金进行热处理，观察和分析不同处理工艺对材料性能的影响。
首先，我们选择了工业常用的2A12铝合金作为实验材料。
将材料切割成相同尺寸的试样，并使用砂纸进行抛光，确保表面光滑。
然后，将试样分为两组，一组进行固溶处理，另一组进行固溶和时效处理。
固溶处理是将试样加热到固溶温度（通常比材料的熔点略低），保持一定时间后迅速冷却。
本次实验中，固溶温度设定为480℃，保持时间为1小时。
在固溶过程中，试样的晶粒逐渐溶解，达到固溶平衡后，快速冷却能够防止新晶粒的形成，从而获得均匀的材料组织。
时效处理是在固溶处理后，将试样再次加热到较低的温度，保持一定时间，再进行冷却。
本次实验中，时效温度设定为180℃，时效时间设定为24小时。
时效处理的目的是通过析出相的形成和生长，进一步改善材料的性能。
经过热处理后，我们对试样进行了金相观察。
固溶处理后的试样表面出现一些细小的溶解区，且组织变得均匀。
而进行了时效处理的试样在金相显微镜下显示出明显的析出相，表明应力析出相的形成。
通过观察不同处理工艺的试样，我们可以明显感受到热处理对材料晶粒和析出相的影响。
接下来，我们对热处理后的试样进行了力学性能测试。
通过拉伸试验，我们测量了试样的屈服强度、抗拉强度和延伸率。
结果显示，经过固溶处理后的试样的力学性能得到了显著提高，而经过时效处理后的试样在屈服强度和抗拉强度上有更大的提升。
最后，在实验报告中总结了我们的实验结果和分析。
我们得出结论，固溶处理能够改善材料的组织和增强其力学性能，而时效处理则能进一步提高材料的强度和硬度。
热处理是一种有效的方法，可用于优化材料的性能，并广泛应用于工业生产中。
总之，本次实验通过热处理对铝合金进行了固溶和时效处理。
通过金相观察和力学性能测试，我们分析了不同处理工艺对材料性能的影响。
ams 2772g《铝合金原材料的热处理》
铝合金是一种常见的金属材料，其广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
然而，在实际应用中，铝合金的性能和稳定性往往需要通过热处理来加以改善和调整。
AMS 2772G是针对铝合金原材料热处理的标准规范，本文将深入探讨该规范的内容及其在工业生产中的应用。
一、AMS 2772G标准概述1.1 标准背景AMS 2772G标准是美国国防标准委员会（SAE）颁布的针对铝合金原材料热处理的技术规范，该标准主要针对航空航天领域使用的铝合金材料，旨在保证铝合金材料具有一定的力学性能和耐腐蚀性能。
1.2 标准内容AMS 2772G标准主要包括对铝合金原材料热处理的工艺要求、试样取样、试验方法、检验标准等内容。
标准要求对铝合金材料进行固溶处理、时效处理等热处理工艺，以调整材料的晶粒结构和析出相分布，提高材料的强度、硬度和耐蚀性能。
1.3 标准应用范围AMS 2772G标准适用于铝合金原材料的热处理工艺，主要包括2000、6000、7000系列等常见铝合金材料，适用于航空航天、国防、汽车制造等领域。
二、AMS 2772G标准在工业生产中的应用2.1 工艺控制根据AMS 2772G标准的要求，铝合金材料的热处理工艺需要严格控制各个环节，包括固溶温度、保温时间、冷却速度等参数的控制。
对于工业生产中的铝合金热处理工艺，需要结合具体材料的成分和用途，合理调整工艺参数，确保材料达到标准要求的性能指标。
2.2 设备要求AMS 2772G标准对铝合金热处理设备的要求也较为严格，需要设备具有精确的温度控制能力、良好的保温性能和稳定的冷却系统。
在工业生产中，企业需要根据标准要求选配合适的热处理设备，并定期对设备进行维护和检验，确保设备稳定可靠地运行。
2.3 质量控制AMS 2772G标准要求对热处理后的铝合金材料进行严格的质量检验，包括力学性能测试、硬度测试、金相组织分析等项目。
工业生产中，企业需要建立健全的质量控制体系，确保生产出的铝合金材料符合标准要求，并保证产品的质量稳定性。
2a12铝合金热处理工艺
2a12铝合金热处理工艺2a12铝合金热处理工艺引言•2a12铝合金是一种常用的高强度铝合金材料，广泛应用于航空航天、交通运输和工程结构领域。
•通过合适的热处理工艺，可以提高2a12铝合金的材料性能，包括强度、韧性和耐蚀性等。
热处理方法固溶处理（Solution Treatment）•固溶处理是2a12铝合金热处理中的首要步骤，主要目的是将合金中的固溶体溶解。
•具体步骤包括将材料加热至固溶温度，保持一定时间后迅速冷却。
•适当的固溶温度和时间可确保孪晶析出和晶粒尺寸的控制，从而提高材料的强度和塑性。
淬火处理（Quenching）•在固溶处理后，2a12铝合金需要进行淬火处理以进一步提高材料的力学性能。
•淬火处理的目标是通过快速冷却使固溶体析出出现亚稳相，增强材料的强度和硬度。
•常见的淬火介质包括水、油和聚合物溶液，具体选择应根据合金的成分和所需性能而定。
时效处理（Aging Treatment）•时效处理是使淬火处理后的2a12铝合金通过析出硬化作用进一步提高强度和耐蚀性的过程。
•时效处理通常分为低温时效和高温时效两种方式。
•低温时效适用于要求较高的强度和韧性，而高温时效适用于追求更高的耐蚀性。
工艺参数优化温度和时间控制•不同的2a12铝合金合金化元素含量和要求的性能决定了热处理的温度和时间参数。
•在固溶处理过程中，合适的温度和时间可确保固溶度达到最大化，同时控制晶粒尺寸的增长。
•淬火处理的温度和时间应根据具体的合金成分和性能要求进行优化。
过高的温度可能引起析出物溶解，而过长的时间可能导致晶粒长大。
淬火介质选择•选择合适的淬火介质对2a12铝合金的性能具有重要影响。
•对于较高强度和硬度的要求，水冷或强力聚合物溶液是常见的选择。
•对于要求较高韧性的应用，油冷或较弱的聚合物溶液可能更适合。
时效处理参数•时效处理的温度、时间和工艺顺序都对2a12铝合金的性能起着重要作用。
•低温时效可通过减小晶界沿岫槽产生的胀大应力，提高合金的强度和塑性。
铸造铝合金金相
铸造铝合金金相
铝合金的金相分析是一种通过金相显微镜观察铝合金的组织结构、相组成、晶粒大小等特征的方法。
进行铝合金金相分析的一般步骤如下：
1. 制备金相试样：将铝合金材料切割或剪下，经过逐渐精细的研磨、抛光等处理，最终制备成光亮的试样。
2. 腐蚀处理：将金相试样浸入酸性或碱性溶液中，通过腐蚀作用去除表面氧化层，使试样表面呈现出相对清晰的组织结构。
3. 增色处理：将腐蚀后的试样浸入染色液中，使组织结构能够更明显地显现出来。
4. 金相观察：将经过腐蚀和染色处理的试样放置在金相显微镜下，利用不同放大倍数观察试样的不同区域，通过调节金相显微镜的焦距、照明等参数，从而获得试样的金相图像。
通过观察铝合金的金相图像，可以确定其组织结构中的晶粒大小、晶界分布、相组成、杂质分布等信息。
这些信息对于评估铝合金的力学性能、耐腐蚀性能、热处理效果等具有重要意义，并为铝合金的合理设计和制备提供了有效的参考依据。
铝合金铸件热处理规程
5．4．2 淬火转移时间是指从铸件吊起到铸件全部淬入介质中，总的时间最好不超过15S。 5．5 铸件变形的校正： 5．5．1 铸件变形应在淬火后立即校正，矫正模具和工具应在淬火前事先准备。 5．5．2 根据铸件特点和变形情况选择相应的矫正方法，矫正时用力不宜过猛，要缓慢均匀。 5．6 时效操作： 5．6．1 需进行人工时效的铸件，应在淬火后尽快进行。 5．6．2 装炉时，炉温不得超过时效温度。 5．6．3 将自动控温仪表定温，然后送电加热，开动风扇。 5．6．4 保温时间到后，断开电源。
4.合金化学成分的偏差，如主要成分偏上限 4.根据具体化学成分，重复热处理 。 并对下批铸件调整化分成分。
1.重新进行热处理，使厚大部位处 延长保温时间；
淬火不均匀：表现在铸件厚大部 铸件局部加热和冷却不均，如厚大部位和薄 位拉伸性能低，硬度低，甚至不 小的部位加热和冷却不一，厚、大部位热透 2.使厚大部位先下水冷却； 合格。 慢，冷却慢。 3.更换淬火介质，改用有机淬火介
6．1．1 目视检查：观察工件的表面状况，目的在于发现是否有共晶体的析出物引起的表面起泡、氧化变黑以及 6．1．2 尺寸检查：检查铸件的变形程度，尺寸是否符合规定的精度等级。 6．1．3 荧光检查：表面裂纹、铸造缺陷：气孔、缩孔、夹渣和疏松等。 6．1．4 力学性能检查：检查单铸试棒或铸件本体的抗拉强度、伸长率或硬度是否符合技术标准 >标准要求。 6．1．5 金相检查：取试样，检查是否过烧和强化相是否溶解完全等。 6．2 热处理缺陷及消除方法： 6．2．1 热处理缺陷分类：力学性能不合格、淬火不均匀、变形、裂纹及过烧。 6．2．2 热处理缺陷产生的原因及消除方法见表4： 表4 热处理缺陷及其消除方法 缺陷类型
人工时效 保温温度 （℃） 300±10
铸铝合金的热处理
铸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、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。
铝合金金相组织晶粒度
铝合金金相组织晶粒度
摘要：
一、铝合金金相组织简介
1.铝合金的定义
2.铝合金的分类
3.铝合金的金相组织特点
二、晶粒度的概念及重要性
1.晶粒度的定义
2.晶粒度对铝合金性能的影响
3.晶粒度与铝合金的应用领域的关系
三、铝合金晶粒度检测方法
1.晶粒度的表征方法
2.常见铝合金晶粒度检测方法
3.铝合金晶粒度检测方法的优缺点分析
四、晶粒度细化方法及应用
1.冷加工法
2.热处理法
3.化学方法
4.晶粒度细化方法在铝合金中的应用
五、总结与展望
1.铝合金金相组织晶粒度研究的发展历程
2.当前研究的局限性及未来发展方向
正文：
铝合金是一种广泛应用于各个领域的金属材料，因其具有高比强度、高耐蚀性、高电导率、良好的抗疲劳性能和成型性能等特点，而受到广泛关注。
在铝合金的研究中，金相组织晶粒度是一个重要的参数。
晶粒度是指金属材料中晶粒的大小和分布。
晶粒度的大小对铝合金的性能有着重要的影响。
一般来说，细小的晶粒有利于提高铝合金的强度、硬度和耐蚀性，而粗大的晶粒则有利于提高铝合金的塑性和韧性。
铝合金晶粒度的检测方法有很多种，例如：光学显微镜法、X 射线衍射法、扫描电子显微镜法等。
这些方法各有优缺点，需要根据具体的应用场景选择合适的方法。
为了获得理想的晶粒度，人们研究了许多晶粒度细化方法。
冷加工法、热处理法、化学方法等是常见的晶粒度细化方法。
这些方法在铝合金中的应用，可以有效地提高铝合金的性能。
总的来说，铝合金金相组织晶粒度研究是一个多领域的交叉课题，涉及材料学、金属学、化学等多个学科。
铝合金金相关热处理知识
一、工业纯铝Industria1PureA1uminum1、物理性能熔点660.24o C;密度2.7×103kg∕m3;面心立方晶格a=0.4049nm;原子直径0.286nm相对电导率62%IACS(Internationa1Annea1edCopperStandard)电阻率2.66χ10-8Qm (欧姆米)(99.9%AI);2 .化学性能铝的化学活泼性极高，标准电极电位(・1.67伏)。
铝在空气中表面生成5~10nm厚的AI2O3保护膜，在大气中耐蚀。
在浓硝酸中有极高的稳定性，与有机酸及食品几乎不反应。
在硫酸、盐酸、碱、盐中不稳定。
3 .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A11oyingofA1uminum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A1原子直径差大，例如Mg和Mn o时效强化：所加元素或形成的中间相，高温时在A1中有较大的溶解度，随温度降低溶解度急剧变小。
常加入的元素为Zn、Mg、Cu.Si、1iβo在合金中可能形成：η-MgZn2 T-AI2Mg3Zn3β-Mg2Si δ-AI1iβ-Mg2AI3铝中的主要杂质:Fe.Si为了改善合金的塑性和抗蚀性，合金中常加入Mn、C R Z R Ti、CU等微量元素。
三、铝合金状态A1uminumA11oyStateF-加工态（热轧、挤压），不控制应变硬化量0-退火再结晶状态，强度最低、塑性最高W-固溶处理正在自然时效过程（不稳定）H■冷作硬化状态T-热处理状态应变硬化状态：H1■应变硬化。
H2-应变硬化加不完全退火。
H3-应变硬化稳定处理。
H112-加工过程的应变硬化（不控制应变量）H321-加工过程的应变硬化（控制应变量）H116-特殊应变硬化热处理状态：在T后附有一位或多位数。
对于T状态，列出了在两次操作之间或操作之后的室温下可能发生自然时效时间。
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 3-5T5 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 5-10 T5 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 8-16T7 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 14-18ZA lSi9Cu2Mg 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 3-5ZAlCu5MnCdVA 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.。
铝及铝合金热处理工艺
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退火成品退火在线淬火立式淬火离线淬火铝固溶淬火卧式淬火及一次淬火铝合阶段淬火金热自然时效处过时效理人工时效时效欠时效多级时效回归图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：在高温下历久保温，然后以一定速度（高、中、低、慢）冷却，使铸锭化学成分、组织与机能均匀化，可进步材料塑性20%左右，降低挤压力20%左右，进步挤压速度15%左右，同时使材料表面处置惩罚质量进步。
②中央退火：又称部分退火或工序间退火，是为了进步材料的塑性，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机能的组合。
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。
- 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)。
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