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          鋁合金鍛件的固溶熱處理特點及工序操作要點

          發布時間:2019-12-21 9:05:38

             可固溶熱處理強化的變形鋁合金的熱處理特點及工序操作要點如下:

            1、氧化膜有保護作用
            鋁合金表層的氧化膜有自我保護作用,因此,固溶熱處理不需要采取保護措施。
            2、固溶熱處理溫度接近該合金的熔點
            固溶熱處理溫度范圍大(視合金及其用途的不同而變),從回復所需的下限溫度到高于再結晶溫度(T再結晶=0.4T熔化)直到0.95T熔化或更高的溫度(T為絕對溫度);許多鋁合金的固溶處理溫度接近該合金的熔點,容易發生過燒。
            鋁合金在固溶處理時比鍛造加熱時的溫度更高,已接近過燒溫度,因而要求加熱爐必須精確控溫,空爐時爐溫均勻性不得超過±5℃,最好采用爐溫均勻性在±2.5℃范圍內的空氣循環爐進行熱處理。為防止加熱過程中晶粒過分長大,鋁合金鍛件應在高溫下裝爐,以縮短升溫時間。鋁合金的固溶處理通常使用硝鹽爐(鹽浴爐)或帶強制空氣循環裝置的電爐進行加熱。硝鹽爐是鋁合金固溶處理理想的加熱設備,它升溫快和溫度均勻,重要鍛件應盡可能采用硝鹽爐進行熱處理。
           
          鋁合金鍛件的固溶熱處理特點及工序操作要點
           
            4、固溶熱處理工序
            鋁合金強化處理包括三個步驟:固溶(使溶質最大限度溶入固溶體)、淬火(形成不穩定的過飽和固溶體)和沉淀硬化(時效)處理(在室溫自然時效或加熱人工時效時析出強化相)。
            1)固溶處理
            固溶處理的保溫時間與鍛件厚度、合金成分、加熱溫度、裝爐量、裝爐方式和加熱方式等因素有關。使用硝鹽爐加熱時,如不考慮其他因素,保溫時間可按鍛件等效厚度(1~1.5)min/mm計算,但最短時間應不小于20min,鍛件越厚,保溫時間應在上述計算結果的基礎上再適當延長。使用電爐加熱時,保溫時間通常比硝鹽爐長1倍左右。
            2)淬火
            鍛件在固溶處理完畢后應盡快從加熱爐轉移到淬火槽,轉移時間:小件不得超過10s,大件不得超過15s。
            由于水基有機淬火劑一方面可以保證鋁合金制件的力學性能,另一方面可以減少翹曲變形,故水基淬火介質廣泛用于鋁合金淬火。
            鋁合金最常用的淬火介質是室溫的涼水。在淬火過程中,槽中流動的水應保持一定的流速,水溫不超過35℃。有時為降低鍛件在淬火時的應力,減少鍛件在淬火時的變形,也可采用熱水(通常為60℃~80℃)或其他物質(如聚二醇)作為淬火介質,以降低冷卻速度。但需要指出的是:降低冷卻速度是以犧牲合金強度、斷裂韌性以及晶間腐蝕抗力作為代價的。
            3)沉淀硬化(時效)處理
            沉淀硬化(時效)處理通常在75℃~250℃溫度范圍內進行,保溫時間從幾小時到幾十小時;多數可熱處理強化的鋁合金的性能與在沉淀相析出溫度下的停留時間密切相關。
            淬火后人工時效前鍛件在室溫的停留時間對合金性能有一定的影響,停留時間在4h~30h范圍內危害最大。因此,當鍛件因淬火變形需要整形或其他原因而不能立即進行人工時效時,應使鍛件的室溫停留時間避開上述范圍。
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