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    鋁合金壓鑄件表面熱處理的方法

    更新時間:2013-09-30 21:27:36  點擊熱度:2546

        鋁合金壓鑄件的熱處置是指按某一熱處置規范 , 控制加熱溫度、保溫時刻和冷卻速度 , 改變合金的安排 , 其主要目的是:進步力學功能 , 增強耐 腐蝕功能 , 改進加工功能 , 取得尺度的安穩性。鋁合金鑄件的熱處置工藝能夠分為如下四類:

        1. 退火處置

        將鋁合金鑄件加熱到較高的溫度 , 一般約為 300 ℃ 左右 , 保溫一定的時刻后 , 隨爐冷卻到室溫的工藝稱為退火。在退火過程中 固溶體發生分解 , 第二相質點發生聚集 , 能夠消除鑄件的內應力 , 安穩鑄件尺度 , 減少變形 , 增大鑄 件的塑性。

        2. 固溶處置

        把鑄件加熱到盡可能高的溫度 , 接近于共晶體的熔點 , 在該溫度下堅持足夠長的時刻 , 并隨后疾速冷卻 , 使強化組元最大限度的溶解 , 這種高溫狀態被固定保管到室溫 , 該過程稱為固溶處置。固溶處置能夠進步鑄件的強度和塑性 , 改進合金的耐腐蝕功能。固溶處置的作用主要取決于下列三個要素:

        (1) 固溶處置溫度。溫度越高 , 強化元素溶解速度越快 , 強化作用越好。一般加熱溫度的上限低于合金開始過燒溫度 , 而加熱溫度的下限應使強化組元盡可能多地溶入固溶體中。為了取得最好的固溶強化作用 , 而又不方便合金過燒 , 有時選用分級加熱的辦法 , 即在低熔點共晶溫度下保溫 , 使組元擴散溶解后 , 低熔點共晶不存在 , 再升到更高的溫度進行保溫和淬火。固溶處置時 , 還應當注意加熱的升溫速度不宜過快 , 以免鑄件發生變形和部分聚集的低熔點安排熔化而產生過燒。固溶熱處置的悴火轉移時刻應盡可能地短 , 一般應不大于 15s, 以免合金元素的擴散析出而降低合金的功能。

        (2) 保溫時刻。保溫時刻是由強化元素的溶解速度來決定的 , 這取決于合金的種類、成分、安排、鑄造辦法和鑄件的形狀及壁厚。鑄造鋁合金的保溫時刻比變形鋁合金要長得多 , 一般由實驗確定 , 一般的砂型鑄件比同類型的金屬型鑄件要延 長 20%-25% 。

        (3) 冷卻速度。 淬火時給予鑄件的冷卻速度越大 , 使固溶體自高溫狀態保管下來的過飽和度也越高 , 從而使鑄件取得高的力學功能 , 但同時所形成的內應力也越大 , 使鑄件變形的可能性也越大。冷卻速度能夠通過選用具有不同的熱容量、導熱性、蒸發潛熱和粘滯性的冷卻介質來改變 , 為了得到最小的內應力 , 鑄件能夠在熱介質 ( 沸水、熱 油或熔鹽 ) 中冷卻。
        為了保證鑄件在淬火后 , 同時具有高的力學功能和低的內應力 , 有時選用等溫淬火 , 即把經固溶處置的鑄件淬入 200-250 ℃ 的熱介質中保溫一定時刻 , 把固溶處置和時效處置結合起來。

        3. 時效處置 將固溶處置后的鑄件加熱到某一溫度 , 保溫一定時刻后出爐 , 在空氣中緩慢冷卻到室溫的工藝稱為時效。若是時效強化是在室溫下進行的稱為天然時效 , 若是時效強化是在高于室溫并保溫一段時刻后進行稱為人工時效。時 效處置進行著過飽和固溶體分解的自發過程 , 從而使合金基體的點陣恢復到比較安穩的狀態。

        時效溫度和時刻的選擇取決于對合金功能的要求、合金的特性、固溶體的過飽和程度以及鑄造辦法等。人工時效可分為三類 : 不完全人工時效 , 完全人工時效和過時效。不完全人工時效是選用比較低的時效溫度或較短的保溫時刻 , 取得優秀 的綜合力學功能 , 即取得比較高的強度 , 良好的塑性和韌性 , 但耐腐蝕功能可能比較低。完全人工時 效是選用較高的時效溫度和較長的保溫時刻 , 取得最大的硬度和最高的抗拉強度 , 但伸長率較低。 過時效是在更高的溫度下進行 , 這時合金堅持較高的強度 , 同時塑性有所進步 , 主要是為了得到好的抗應力腐蝕功能。為了得到安穩的安排和幾何尺度 , 時效應該在更高的溫度下進行。過時效依據使用要求一般也分為安穩化處置和軟化處置。

        4. 冷熱循環處置

        經冷熱循環處置的鑄件 , 由于屢次加熱和冷卻引起固溶體點陣收縮和膨脹 , 使各相的晶格發生了少許位移 , 使第二相質點處于更加安穩的狀態 , 從而進步鑄件尺度的安穩性 , 適于精密零件的 制造。

        鋁合金在低溫下沒有脆性斷裂的傾向 , 隨著溫度的降低 , 力學功能有某些變化 , 強度有所進步 , 但塑性卻降低得很少 , 所以有時為了減小或消 除鑄件內應力 , 可將鑄造或淬火后的鑄件 , 冷卻到 -50 ℃ 、 -70 ℃ 或更低的溫度 , 堅持 2-3h, 隨后在空氣或熱水中加熱到室溫 , 或者是接著進行人工時效 , 這種工藝稱冷處置。


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