鋁合金加工熱處理的原理

鋁合金加工是將熔融金屬填充在模具中，以獲得各種形狀的零件的鋁合金。它具有密度低、比強(qiáng)度高、耐腐蝕性能和鑄造加工性好、受零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)限制少等優(yōu)點(diǎn)。鋁合金加工可分為Al-Si和Al-Si-Mg-Cu基中強(qiáng)合金；鋁銅基高強(qiáng)度合金；鋁鎂基耐腐蝕合金；Al-Re 基熱強(qiáng)度合金。大多需要進(jìn)行熱處理，以達(dá)到強(qiáng)化合金、消除鑄件內(nèi)應(yīng)力、穩(wěn)定零件組織和尺寸的目的。鋁合金加工一般用于制造橫梁、燃?xì)廨啓C(jī)葉片、泵體、塔架、輪轂、進(jìn)氣唇和發(fā)動(dòng)機(jī)殼體。它還用于制造汽車(chē)氣缸蓋、變速箱和活塞、儀表外殼和渦輪增壓器泵體。下面我們來(lái)看看鋁合金加工的熱處理。

(1)退火：將鋁合金加工品加熱到一定溫度，保持一定時(shí)間，然后以一定的冷卻速度冷卻到室溫。通過(guò)原子的擴(kuò)散和遷移，使結(jié)構(gòu)更加均勻穩(wěn)定，消除內(nèi)應(yīng)力，可大大提高材料的塑性，但強(qiáng)度會(huì)下降。

(2)固溶淬火處理：對(duì)鑄鋁合金材料進(jìn)行加熱。鋁合金加工品可通過(guò)熱處理至較高溫度并保持一定時(shí)間進(jìn)行強(qiáng)化，使材料中的第二相或其他可溶性成分充分溶解到鋁基體中，形成過(guò)飽和固溶體，然后這可以很快冷卻下來(lái)。這種過(guò)飽和的固溶體保持在室溫下，這是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)。但此時(shí)材料的塑性高，可進(jìn)行冷加工或矯直。

(3)時(shí)效：將固溶淬火后的鋁合金加工件在室溫或更高溫度下保持一段時(shí)間，不穩(wěn)定的過(guò)飽和固溶體會(huì)分解，第二相粒子會(huì)從過(guò)飽和固溶體中析出。它分布在α(AL)鋁晶粒周?chē)?，產(chǎn)生強(qiáng)化作用，稱(chēng)為析出(析出)強(qiáng)化。

A、自然時(shí)效：有些合金在常溫下可產(chǎn)生沉淀強(qiáng)化，稱(chēng)為自然時(shí)效。

B、人工時(shí)效：有些鋁合金加工產(chǎn)品在常溫下無(wú)明顯沉淀強(qiáng)化，但在較高溫度下有明顯沉淀強(qiáng)化作用，稱(chēng)為人工時(shí)效。

人工老化分為欠老化和過(guò)度老化。

①欠時(shí)效：為使鋁合金加工產(chǎn)品獲得一定的性能，控制時(shí)效溫度，縮短時(shí)效時(shí)間。

②過(guò)時(shí)效：為了獲得一些特殊的性能和更好的綜合性能，鋁合金加工在更高的溫度或更長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行時(shí)效。

③多階段時(shí)效：為了獲得鋁合金加工產(chǎn)品的一些特殊性能和良好的綜合性能，將時(shí)效過(guò)程分為幾個(gè)階段。 可分為兩個(gè)階段和三個(gè)老化階段。