铝合金淬火工艺

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铝合金淬火新工艺 84-6

铝合金淬火新工艺                    84-6

铝合金淬火新工艺84-6武汉水利电力学院机械系管鄂一、铝合金淬火的意义铝合金的淬火与一般结构钢的淬火意义不同。

单一用淬火工序不能使铝合金达到强化的目的。

刚刚淬火的铝合金,强度提高很少很少。

但铝合金常常采用淬火工艺,其主要意义在于两个方面:一是使它的塑性提高有利于拉伸矫直等精整工作;二是为时效强化作准备工序。

淬火加热时将强化相充分溶解,在高速冷却后得到均匀过饱和固溶体,通过人工时效或自然时效,使过饱和固溶体发生分解,从而使铝合金的强度、硬度大幅度提高。

淬火是时效强化前不可缺少的前置工序。

铝合金根据其成份可分为热处理可强化铝合金以及热处理不可强化铝合金。

下列五类铝合金均可通过淬火——时效处理实现强化:Al-Cu-Mg系硬铝合金,如LY11、LY12、LY6、LY2等;Al-Mg-Si-Cu系锻铝合金,如LD2、LD5、LD10等;Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝合金,LC4、LC5、LC9等;Al-Cu-Mn系耐热铝合金,如LY17等;Al-Cu-Mg-Fe-Ni系耐热锻铝合金,如LD7、LD8、LD9等。

二、铝合金淬火加热规范的选择铝合金淬火加热规范选择正确与否对淬火质量和时效后强化效果以及抗腐蚀性等都有密切关系。

加热规范主要包括以下内容:图1 铝合金淬火温度对其淬火——时效后机械性能的影响α)铝合金淬火温度与合金成份的关系;b)硬铝在淬火一时效后机械性能与淬t共晶——共晶温度,t淬——淬火温度火温度的关系。

δ——延伸率与淬火温度的关系曲线;——强度与淬火温度的关系曲线。

σb1.淬火温度铝合金淬火温度选择相当严格。

从铝的二元合金相图(图1α)看出:高合金硬铝(化学成份I-I)固溶线与共晶线十分接近,因此淬火温度选择范围很窄。

超过共晶熔化温度就引起过烧,铝合金过烧将导致局部熔化和氧化,对零件耐腐蚀性有较严重影响。

时效后强度效果也明显下降;加热温度太低时又可能使合金元素强化相不完全固溶,也影响时效强化效果。

铝板带在线淬火方法_概述说明以及概述

铝板带在线淬火方法_概述说明以及概述

铝板带在线淬火方法概述说明以及概述1. 引言1.1 概述铝板带在线淬火是一种先进的表面处理技术,它通过在生产过程中对铝板带进行快速冷却,以改善其物理和化学性能。

与传统的热处理方法相比,铝板带在线淬火具有更高的效率、更低的能耗和更好的产品质量。

1.2 文章结构本文将从几个方面对铝板带在线淬火方法进行详细介绍和分析。

首先,在第2部分中将概述铝板带在线淬火的方法和技术发展历程,以及该技术在不同领域的应用。

然后,在第3部分中将详细说明铝板带在线淬火的原理、过程介绍以及淬火设备和工艺参数选择等关键内容。

接下来,在第4部分将进行实验和案例分析,包括实验方法与材料选择、实验结果及数据分析,以及案例研究与对比分析。

最后,在第5部分中将总结研究结果并展望该领域未来的发展方向。

1.3 目的本文旨在全面介绍铝板带在线淬火方法,并探讨其在提高产品性能、节约能源和改善生产效率方面的潜力。

通过对铝板带在线淬火的深入研究,我们可以更好地理解该技术的优势和局限性,并为相关领域的研究和应用提供参考。

同时,本文也旨在鼓励进一步开展相关实验和研究,推动铝板带在线淬火技术的发展和应用。

2. 铝板带在线淬火方法概述2.1 淬火方法简介铝板带在线淬火是一种常用的热处理工艺,主要应用于铝合金以及其他金属材料的淬火处理。

淬火是指将材料加热至一定温度后迅速冷却,以增强其力学性能和耐磨性。

2.2 在线淬火技术发展历程随着科技进步和工业发展的需要,传统的离线淬火方法逐渐无法满足生产效率和质量要求。

因此,在线淬火技术被引入并得到了广泛应用。

该技术最早出现在20世纪70年代,随后不断取得进展,并在铝板带行业得到了成功应用。

2.3 在线淬火的应用领域铝板带在线淬火方法广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑材料等领域。

通过在线淬火,可以使铝合金材料具备较高的强度、硬度和韧性等优良性能,在各个行业中起到重要作用。

总之,在线淬火方法为提高铝板带的力学性能和耐磨性提供了有效的解决方案,具有广阔的应用前景。

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。

铝合金淬火工艺-铝合金工艺

铝合金淬火工艺-铝合金工艺

铝合金淬火工艺简介:一、淬火加热温度的选择 工业挤压铝合金制品不像建筑铝型材 6063合金,可以 在挤压时用风冷或水冷进行淬火(在线淬火),而多数合金要在专门的加热和冷却设备(淬火炉 和冷却槽)中进行淬火处理。

淬火的 … 淬火加热温度的选择工业挤压铝合金制品不像建筑铝型材 6063合金,可以在挤压时用风冷或水冷进行淬 火(在线淬火),而多数合金要在专门的加热和冷却设备 (淬火炉和冷却槽)中进行淬火处理。

淬火的加热温度、转移时间、冷却方式都有严格的规定。

1淬火加热温度的选择淬火加热温度主要根据相图中低熔点共晶温度和合金溶解度曲线的温度来选择。

如图3— 5—2为二元相图示意图。

成分为 B 的合金只有温度高于t 溶时P 相溶于基体形成单一的 a 固溶体。

当温度继续升高到t 共时,超过了非平衡结晶条件下的低熔点共晶温度,即产生 低熔点共晶体熔化,称过烧。

金属制品过烧,造成废品。

因此淬火加热温度必须低于共晶温 度(过烧温度),而 高于合金的溶解度曲线温度。

从理论上讲共晶温度与过烧温度是一致的。

实际上由于非平衡结晶以及杂质元素的加入,实际的过烧温度比理论上的共晶温度略低。

所 以一般选择淬火温度都是低于过烧温度10〜30Co t 溶与t 共之间的温度范围窄的选下限, 与t 共之间的温度范围宽的视工艺和性能情况而选择。

淬火加热温度是铝合金热处理中的一个重要的工艺参数, 由图3— 5—2可知,铝合金的淬火加热温度范围很窄,应适当选择,且其温度波动范围一般不应超 过± 30。

但由于铝 合金制品淬火大多采用立式淬火炉,其温差很难保证在± 3C 以内,多数淬火炉的温差都有 ± 5C 甚至更大,所以淬火加热温度的温差通常控制 前提下,应尽量提高淬火加热温度。

因为温度越高,合金元素和强化相固溶越好,则淬火时 效后的力学性能就越咼。

如图 3 — 5—3、图3—5—4和图3—5—5所示。

部分工业铝合金的 淬火加热温度见表3—5— 1o淬火温度对力学性能影响在± 5Co —般来说在保证不发生过烧的 图3— 5—2淬火加热温度与合金成分的关系图图 3—5—3 2A02 合金 © 2mn 棒材30600淬火温度对力学性能影响表3—5—1铝合金型、棒材淬火温度表合金炉膛控制温度厂c 开始保温温度/ c淬火温度/ c合金炉膛控制温度/ c开始保温温度/ c淬火温度/ c7005446〜454445450 ± 52A02,20142A14,2A04500〜505500503 ± 57075,7A09458〜465458463 ± 52A50,2B50510〜515510512± 5 7A10,7A03470〜475470472 ± 56A02,2A90516〜521516518± 57A04472〜477472474 ± 52A17,60616063.2A10520〜525520523 ± 57A15,7003465〜475466470 ± 52A70,2A80,2A13526〜531526528 ± 5 2A12,2024(© >20 mm制品)493〜497493495 ± 54A11,6351,6082525〜535525530 ± 52A12,2024 (© < 20 mm)496〜502497500 ± 52B12485〜495485490 ± 5图3—5—4 2A16合金© 2mn棒材© 30mn棒材淬火温度对力学性能影图3—5—5 2A17合金0 470 510 J3O禪火JS0站进10*G柯訓电3 2 15004003003000 #90 300 i:0 520 530 540 550 淖火世度#弋上IVEWh302.淬火加热保温时间淬火加热保温时间主要取决于强化相的固溶速度。

铝及铝合金热处理工艺

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。

锻造铝合金淬火工艺

锻造铝合金淬火工艺

锻造铝合金淬火工艺
锻造铝合金淬火工艺主要包括以下步骤:
1.淬火前的准备:淬火前要清除冷变形加工时附着在表面上的油垢
及污物,常用汽油、丙酮、香蕉水等擦试,也可以浸泡于碱性溶液中。

碱性溶液的成分是:每分溶液含50g磷酸钠、1g氢氧化钠和3g水玻璃。

溶液温度50~60℃,浸泡时间5~10min。

也可以用洗涤剂配成溶液除油垢。

2.淬火操作:
a)加热炉膛温度均匀,控温精度在±(2~3)℃范围内,最
大不超过±5℃。

b)淬火转移时间根据零件成分、形状和生产条件而定:一般
小零件转移时间不超过25s,大零件不超过40s,板材不
超过30s,超硬铝不超过15s。

c)工件淬火加热捆扎用铝带、铝丝或铁丝。

铁丝应无镀锌
层,不能用铜丝捆扎,夹具不能用铜制作,以防铜、锌扩
散入零件,降低工件抗蚀性和产生局部熔化。

d)在硝盐炉中加热时,零件与槽底、槽壁的距离以及零件浸
入液面下的深度不小于100mm。

零件之间应有一定间隙,
不要紧靠。

e)在空气炉中加热零件离炉门200mm以上,离电热元件隔板
100mm以上。

零件放置位置不得防碍热风循环。

板材加
热,板材之间距离不小于20mm。

f)焊接铝件不得在硝盐槽中加热,以防硝盐钻进使焊缝腐
蚀。

g)为防止硝盐腐蚀,盐浴的杂质总质量分数不超过2%。

碱中
碳酸钠质量分数不超过1%。

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。

7075铝合金淬火与时效热处理间隔时间

7075铝合金淬火与时效热处理间隔时间

7075铝合金作为一种高强度、耐腐蚀的金属材料,在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。

而对于7075铝合金的加工工艺中,淬火和时效热处理是至关重要的两个工艺步骤。

淬火是指将材料加热至一定温度后突然冷却,以改变其组织结构和性能;时效热处理则是在淬火后将材料加热至较低的温度下保温一定时间,使其组织进一步稳定和增强。

而7075铝合金淬火与时效热处理间隔时间对最终产品的性能和品质有着重要影响。

本文将对7075铝合金淬火与时效热处理间隔时间进行探讨。

一、7075铝合金淬火与时效热处理的基本原理7075铝合金由于含有较多的锌、铜等合金元素,因此具有很高的强度和硬度。

然而,这也使得该合金在加工过程中容易产生残余应力和变形,为了消除这些影响,需要经过淬火和时效热处理工艺。

1. 淬火原理淬火是通过使材料急剧冷却以促使组织结构发生变化,以提高材料的硬度和强度。

对于7075铝合金来说,常用的淬火工艺是水淬和空冷淬。

水淬可以使得材料快速冷却,获得更高的强度和硬度;而空冷淬则是通过将材料置于自然环境中进行冷却,工艺简单但效果较弱。

2. 时效热处理原理时效热处理是在淬火后将材料加热至较低的温度下保温一定时间,使其组织进一步稳定和增强。

对于7075铝合金来说,常用的时效热处理工艺有T6、T73等。

T6时效是在人工时效的条件下进行加热处理,可以获得较高的强度和硬度;T73时效则是在固溶态时效条件下进行加热处理,可以获得较高的耐腐蚀性。

二、7075铝合金淬火与时效热处理间隔时间的影响因素7075铝合金淬火与时效热处理间隔时间的选择需要考虑到多种因素,包括材料的成分、加工工艺、产品要求等。

1. 材料成分7075铝合金中的合金元素种类和含量不同,对淬火和时效热处理的影响也会有所不同。

一般来说,含铜量越高、锌量越低的合金对淬火和时效热处理的敏感度越大。

2. 加工工艺不同的加工工艺会对材料的组织结构和性能产生影响。

包括铸造、挤压、锻造等工艺对淬火和时效热处理的影响是不同的,需要根据具体情况进行分析。

铝及铝合金热处理工艺讲解学习

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。

铝合金淬火工艺流程

铝合金淬火工艺流程

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铝合金盐浴槽淬火工艺

铝合金盐浴槽淬火工艺

铝合金盐浴槽淬火工艺
铝合金盐浴槽淬火工艺是一种常用的金属热处理工艺,其主要目的是改善铝合金的力学性能。

该工艺涉及到盐浴槽的制备、铝合金的预处理、加热处理以及淬火处理等多个步骤。

在盐浴槽的制备过程中,需要选择适合的盐类和添加剂,并按照一定的比例进行混合。

铝合金的预处理包括清洗和去油等步骤,以确保铝合金表面清洁无污染。

加热处理是将铝合金置于预热炉中,以使其均匀升温到设定温度。

淬火处理是将预热后的铝合金迅速浸入盐浴槽中,以快速降温并增强材料的硬度和强度。

通过合理的盐浴槽淬火工艺,铝合金的力学性能可以得到有效提升,从而满足不同应用场合的要求。

但同时也需要注意控制淬火工艺的参数,以防止铝合金因过度淬火而产生裂纹、变形等问题。

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铝 淬火 硬度

铝 淬火 硬度

铝淬火硬度铝是一种常见的金属元素,具有轻质、高导电性和良好的加工性能。

然而,纯铝的硬度相对较低,因此在某些应用中需要对铝进行淬火处理以提高其硬度。

淬火是一种热处理过程,通过快速冷却金属材料,使其产生固溶体或相变,从而改变其晶体结构和硬度。

淬火过程中,铝材料首先加热到一定温度,然后迅速冷却。

常用的淬火方法包括水淬、油淬和气体淬火。

具体的淬火方法会根据铝合金的类型和所需的硬度而有所不同。

下面将详细介绍铝淬火的过程和影响硬度的因素。

1. 加热:铝材料首先需要加热到适当的温度。

加热温度取决于铝合金的成分和所需的硬度。

一般来说,较高的加热温度可以增加淬火效果,但也可能导致材料变形或熔化。

因此,需要根据具体情况选择适当的加热温度。

2. 冷却:在加热到适当温度后,铝材料需要迅速冷却以实现淬火效果。

冷却速度决定了材料的硬度。

快速冷却可以产生较高的硬度,因为它可以在较短的时间内固溶合金属元素或产生相变。

水淬是最常用的冷却方法,因为水的冷却速度比较快。

然而,对于某些合金,水淬可能会导致过快的冷却,引起材料的开裂或变形。

在这种情况下,可以使用油淬或气体淬火来调整冷却速度。

3. 淬火剂:淬火剂是在冷却过程中使用的介质。

水是最常用的淬火剂,因为它的冷却速度较快。

油和气体也可以用作淬火剂,因为它们的冷却速度相对较慢,可以调整淬火速度。

淬火剂的选择取决于铝合金的类型和所需的硬度。

4. 合金元素:铝合金中的合金元素也会对淬火后的硬度产生影响。

一些合金元素可以加强铝的硬度和强度,例如铜、镁和锌。

这些合金元素可以通过固溶或析出硬化的方式改善铝的硬度。

铝合金中的其他元素,如硅、锰和镍,也可以对硬度产生影响。

总结起来,铝的淬火处理可以通过适当的加热和快速冷却来提高其硬度。

加热温度、冷却速度、淬火剂和合金元素都是影响淬火后硬度的因素。

因此,在进行铝的淬火处理时,需要综合考虑这些因素,并根据具体情况进行优化。

6061淬火工艺

6061淬火工艺

6061淬火工艺6061铝合金是一种常用的铝合金材料,具有优良的机械性能和加工性能。

为了进一步提高其性能,常常需要进行热处理,其中淬火是一种常用的工艺。

淬火是一种通过快速冷却来改善材料性能的热处理工艺。

对于6061铝合金来说,淬火可以使其获得更高的强度和硬度。

在淬火过程中,6061铝合金先经过加热,然后迅速将其冷却至室温以下。

淬火过程中的快速冷却可以使铝合金中的晶粒细化,并产生较高的强化相,从而提高材料的强度和硬度。

淬火工艺对于6061铝合金的影响主要包括淬火温度、冷却介质和冷却速率。

淬火温度是指将6061铝合金加热到的温度,通常为480-520℃。

在这个温度范围内,铝合金的晶粒开始生长,形成较大的晶粒,因此需要通过淬火来细化晶粒。

冷却介质一般选用水或油,其冷却速度决定了淬火效果的好坏。

冷却速率越快,晶粒细化效果越好,材料的强度和硬度也越高。

在6061铝合金的淬火工艺中,还需要注意淬火前的预处理工艺。

首先,要对铝合金进行均匀加热,避免出现温度梯度过大的情况。

其次,要避免淬火过程中出现应力集中和变形现象,可以通过合理的冷却方式和夹具设计来减少这些问题的发生。

淬火工艺不仅可以提高6061铝合金的强度和硬度,还可以改善其耐腐蚀性能。

淬火后的6061铝合金具有较高的抗拉强度和屈服强度,能够承受较大的载荷。

同时,淬火还可以提高铝合金的耐磨性和耐疲劳性能,延长其使用寿命。

6061铝合金的淬火工艺是一种重要的热处理工艺,可以显著提高材料的机械性能和耐腐蚀性能。

通过合理控制淬火温度、冷却介质和冷却速率,可以获得理想的淬火效果。

在实际应用中,淬火工艺可以根据不同的要求进行调整,以满足不同场合的使用需求。

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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铝合金淬火工艺简介:一、淬火加热温度的选择工业挤压铝合金制品不像建筑铝型材6063合金,可以在挤压时用风冷或水冷进行淬火(在线淬火),而多数合金要在专门的加热和冷却设备(淬火炉和冷却槽)中进行淬火处理。

淬火的...淬火加热温度的选择工业挤压铝合金制品不像建筑铝型材6063合金,可以在挤压时用风冷或水冷进行淬火(在线淬火),而多数合金要在专门的加热和冷却设备(淬火炉和冷却槽)中进行淬火处理。

淬火的加热温度、转移时间、冷却方式都有严格的规定。

1.淬火加热温度的选择淬火加热温度主要根据相图中低熔点共晶温度和合金溶解度曲线的温度来选择。

如图3—5—2为二元相图示意图。

成分为B1的合金只有温度高于t溶时β相溶于基体形成单一的α固溶体。

当温度继续升高到t共时,超过了非平衡结晶条件下的低熔点共晶温度,即产生低熔点共晶体熔化,称过烧。

金属制品过烧,造成废品。

因此淬火加热温度必须低于共晶温度(过烧温度),而高于合金的溶解度曲线温度。

从理论上讲共晶温度与过烧温度是一致的。

实际上由于非平衡结晶以及杂质元素的加入,实际的过烧温度比理论上的共晶温度略低。

所以一般选择淬火温度都是低于过烧温度l0~30℃。

t溶与t共之间的温度范围窄的选下限,t溶与t共之间的温度范围宽的视工艺和性能情况而选择。

淬火加热温度是铝合金热处理中的一个重要的工艺参数,由图3—5—2可知,铝合金的淬火加热温度范围很窄,应适当选择,且其温度波动范围一般不应超过±3℃。

但由于铝合金制品淬火大多采用立式淬火炉,其温差很难保证在±3℃以内,多数淬火炉的温差都有±5℃甚至更大,所以淬火加热温度的温差通常控制在±5℃。

一般来说在保证不发生过烧的前提下,应尽量提高淬火加热温度。

因为温度越高,合金元素和强化相固溶越好,则淬火时效后的力学性能就越高。

如图3 —5—3、图3—5—4和图3—5—5所示。

部分工业铝合金的淬火加热温度见表3—5—1。

图3—5—2淬火加热温度与合金成分的关系图图3—5—3 2A02合金φ2mm棒材淬火温度对力学性能影响图3—5—4 2A16合金φ2mm棒材图3—5—5 2A17合金φ30mm棒材淬火温度对力学性能影响淬火温度对力学性能影响表3—5—1铝合金型、棒材淬火温度表合金炉膛控制温度/℃开始保温温度/℃淬火温度/℃合金炉膛控制温度/℃开始保温温度/℃淬火温度/℃7005446~454445450±52A02,20142A14,2A04500~505500503±57075,7A09458~465458463±52A50,2B50510~515510512±5 7A10,7A03470~475470472±56A02,2A90516~521516518±57A04472~477472474±52A17,60616063.2A10520~525520523 ±57A15,7003465~475466470±52A70,2A80,2A13526~531526528±52A12,2024(φ>20 mm制品)493~497493495±54A11,6351,6082525~535525530±5 2A12,2024(φ≤20 mm)496~502497500±52B12485~495485490 ±5 2A06,2A01,2B11495~505495500±52A16,2A17530~540530535±5 2A11,2017495~499495497 ±52.淬火加热保温时间淬火加热保温时间主要取决于强化相的固溶速度。

而强化相的固溶速度又与淬火加热温度、合金的本性、组织状态、制品断面大小、加热条件、介质及装炉多少等因素有关。

一般淬火加热温度偏上限时,其保温时间相应要短一些。

经过高温挤压、变形程度较大的,保温时间较短。

而预先经过退火的制品,由于其强化相缓慢析出较粗大,使其强化相溶解速度较慢,因而保温时间相应的长一些。

制品在热空气中加热和在盐浴中加热其保温时间大不一样。

在盐浴中加热的时间要短得多。

工业用铝合金型、棒材多数是用立式空气淬火炉,其保温时间是以金属表面温度或炉膛温度达到淬火温度下限开始计算保温时间。

表3—5—2列出了铝合金型、棒材在立式空气淬火炉中,不同制品尺寸的加热保温时间。

表3—5—3为管材在立式空气淬火炉中,不同壁厚的加热保温时间。

淬火加热保温时间必须保证强化相充分溶解,才能获得最大的强化效果。

但加热时间也不宜太长,在某些情况下,反而会使合金性能降低。

二、淬火加热保温时间淬火加热保温时间主要取决于强化相的固溶速度。

而强化相的固溶速度又与淬火加热温度、合金的本性、组织状态、制品断面大小、加热条件、介质及装炉多少等因素有关。

一般淬火加热温度偏上限时,其保温时间相应要短一些。

经过高温挤压、变形程度较大的,保温时间较短。

而预先经过退火的制品,由于其强化相缓慢析出较粗大,使其强化相溶解速度较慢,因而保温时间相应的长一些。

制品在热空气中加热和在盐浴中加热其保温时间大不一样。

在盐浴中加热的时间要短得多。

工业用铝合金型、棒材多数是用立式空气淬火炉,其保温时间是以金属表面温度或炉膛温度达到淬火温度下限开始计算保温时间。

表3—5—2列出了铝合金型、棒材在立式空气淬火炉中,不同制品尺寸的加热保温时间。

表3—5—3为管材在立式空气淬火炉中,不同壁厚的加热保温时间。

淬火加热保温时间必须保证强化相充分溶解,才能获得最大的强化效果。

但加热时间也不宜太长,在某些情况下,反而会使合金性能降低。

表3—5—2铝合金型、棒材在立式空气淬火炉中加热保温时间表3—5—3铝合金管材在立式空气淬火炉中加热保温时间三、淬火转移时间许多工业热处理强化合金如2A12,7A04等高强度铝合金,不像建筑铝型材如6063合金那样可以在空气中淬火,即较小的冷却速度就可以阻止强化相的析出。

它们从淬火加热炉中拿出,转移到淬火水槽中,短短的十几秒钟甚至是几秒钟在空气中冷却,就会有强化相的析出,影响强化效果。

表3—5—4列出了 7A04合金不同转移时间对淬火后的力学性能的影响。

表3-5-4 7A04合金淬火转移时间对制品力学性能的影响因此淬火转移时间是铝合金淬火工艺中必须规定的工艺参数之一。

即制品从淬火炉中转移到淬火介质中,必须在规定的最大转移时间内完成。

这一时间称最大容许转移时间或淬火延迟时间。

这一时间与合金的成分、材料的形状、设备操作的自动化程度有关。

条件允许的话,淬火转移时间越短越好。

一般工艺规定:小型材的转移时间不应超过20 s,大型的或成批淬火的型材,不应超过40 s。

对于超硬铝合金如7A04,转移时间不应超过15 s。

四、淬火冷却速度淬火时的冷却速度必须确保过饱和固溶体被固定下来不分解。

防止强化相析出,降低淬火时效后的力学性能。

因此淬火时的冷却速度越快越好。

但是冷却速度越大,淬火制品的残余应力和残余变形也越大,因此冷却速度要根据不同的合金和不同形状、尺寸的制品来确定。

一般合金的淬火对冷却速度敏感性强的,选择的冷却速度要大。

如2A11,2A12合金淬火冷却速度应在50℃/s以上,而7A04合金对冷却速度非常敏感,其淬火冷却速度要求在170℃/s 以上。

对于形状、尺寸大小不同的制品应采用不同的冷却速度,通常主要靠调整淬火介质的温度来实现。

对于形状简单、中小型、棒材可用室温水淬火(水温一般 l0~35℃),对于形复杂、壁厚差别较大的型材,可用40~50℃的水淬火。

而对于特别易产生变形的制品,甚至可以将水温升至75~85℃进行淬火。

试验证明随着水温升高使其淬火制品的力学性能和抗蚀性能有所降低。

铝合金最常用的淬火介质是水。

因为水的粘度小、热容量大,蒸发热快,冷却能力强,而且使用非常方便、经济。

但是它的缺点是在加热后冷却能力降低。

淬火加热的制品在水中冷却可以分为三个阶段:第一阶段为膜状沸腾阶段。

当炽热制品与冷水刚接触时,在其表面立即形成一层不均匀的过热蒸汽薄膜,它很牢固,导热性不好,使制品的冷却速度降低。

第二阶段为气泡沸腾阶段。

当蒸汽薄膜破坏时,靠近金属表面的液体产生剧烈的沸腾,发生强烈的热交换。

第三阶段为热量对流阶段,冷却水的循环,或制品左右摆动、或上下移动,增加制品表面与水产生对流的热交换,以提高冷却速度。

根据上面分析,为了很快突破第一阶段,迸一步冷却,保证淬火制品冷却均匀,需要在淬火水槽中装有压缩空气管,以便搅拌,同时制品入水槽后要作适当的摆动。

另外为保证水温不会升高太多,淬火槽应有足够的容量(一般应为淬火制品总体积的20倍以上)。

而且冷却水应有循环装置。

除了调节水温来控制淬火冷却速度外,还可以在冷却水中加入不同的溶剂来调节水的冷却能力。

通常采用聚乙醇水溶液作为冷却介质,同时还可以调节聚乙醇水溶液浓度来控制制品淬火的冷却速度。

一般易变形的制品,经常用这种聚乙醇水溶液来淬火。

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