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
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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
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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。
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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。
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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
屈服强度s0.2/MPa
503 485 461 385 354 316
伸长率δ /%
11.2 10.7 10.3 12.0 11.6 11.0
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淬火
铸铝的淬火冷却介质一般选用热水，以减少铸件的 变形。 对于形状复杂、容易产生变形和裂纹的铸件，以及 要求尺寸稳定性好的铸件，应当在沸水中或热油中 淬火。 铸件形状比较复杂、壁厚相差较大，加热及冷却时 容易发生变形且较难校正，因此加热和淬火速度需 适当减缓。
铝合金热处理
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何谓热处理？
图1：热处理曲线示意图
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热处理的作用
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图2：二元合金相图
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固溶体示意图
铝合金的一般相图
660
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10
0.5
3
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水温过高
强度不够
常见的热处理缺陷——机械性能不合格
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退 火 塑性不够 产 品
退火温度偏低 保温时间不足 冷却速度过快
常见的热处理缺陷——机械性能不合格
2019/11/4
淬 火 硬度不够 产 品
淬火温度偏低 保温时间不足 转移和冷却过慢
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常见的热处理缺陷——腐蚀氧化
2019/11/4
淬火工艺参数
加热温度：在避免发生过烧的情况下，尽可能提高 加热温度，促使更多的强化相溶入基体。 保温时间：对于含铜及含镁量高的合金，以及砂型 铸造的厚大铸件，应选取较长的淬火加热保温时间。 转移时间：越短越好。
淬火转移时间/s
3 10 20 30 40 60
抗拉强度sh/MPa
533 525 517 460 427 404
在空气炉内进行高温加热，如炉膛内湿度 较大或含有其他有害物质，如硫化物，将 加剧铝制品的高温氧化。 特征：在金属表面形成气泡或在金属内形 成空洞。
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Al-Cu二元合金相图
铸造铝合金
铸造 铝合金
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铝硅系 合金
铝铜系 合金
铝镁系 合金
铝锌系 合金
铸造、机械 性能良好
高温强度高（耐 热），易腐蚀
强度、塑性高 ，耐腐蚀，铸
造时易氧化
强度高，易 腐蚀，价格
低
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热处理工艺
铝合金的热处理
2019/11/4
前者是一种软化处理，消除材料中的内应力 及加工硬化，使组织趋于平衡。 后者属于强化热处理，目的是提高合金的机 械强度。
2019/11/4
淬火（固溶处理）
将铝合金加热到固溶线以上保温一 段时间，使铝合金中的强化相溶入基体， 随后快冷，以抑制强化相在冷却过程中 重新析出，从而获得一种过饱和的以铝 为基的固溶体。淬火后铝合金的强度和 硬度不高，具有很好的塑性。