1. 请简述铝合金时效过程,谢谢
铝合金的热处理不同于碳钢,其熔点低,易过热过烧,加热温度的偏差范围小,对温度仪的精度要求高。若加热保温过于偏差,则可能达不到强化的目的。因此,对于锻铝合金的加热炉温度的控制是整个热处理过程的关键。
根据试验结果分析:人工时效温度的高低与时间的长短有很大关系。较高的时效温度,可以缩短保温时间:较低的时效温度则需要延长保温的时间。用前者方法处理,同一炉试件检出的硬度数据,离散性较大,批量生产难以把握产品的质量,而后者受试件的合格率较高,能够保证强化工艺的质量要求,但工艺成本显著增加。
在这两者之间,必然有一个比较合理的可行区间。经多次反复试验,我们找到如下的加热温度和时间的关系,这对锻铝试件的强化处理较为适合。
铝合金产品特色
以铝为基添加一定量其他合金化元素的合金,是轻金属材料之一。铝合金除具有铝的一般特性外,由于添加合金化元素的种类和数量的不同又具有一些合金的具体特性。铝合金的密度为2.63~2.85g/cm,有较高的强度(σb为110~650MPa)。
比强度接近高合金钢,比刚度超过钢,有良好的铸造性能和塑性加工性能,良好的导电、导热性能,良好的耐蚀性和可焊性,可作结构材料使用,在航天、航空、交通运输、建筑、机电、轻化和日用品中有着广泛的应用。
2. 关于铝合金时效的问题
所谓时效,是指淬火后得到的铝合金过饱和固溶体在一定温度下随时间增长而分解,导致合金强度和硬度升高的现象。其实质是沉淀强化相从过饱和固溶体中析出和长大。在室温下自发强化的过程称自然时效,自然时效以GP区强化为主塑性高强度较低,人工时效以过渡区沉淀相强化为主,强度高塑性低,而预时效温度也一般较低,目的是在合金中形成高密度的GP区。
至于你说的模拟烘烤,要看他的温度如何和时效时间(从而判断是否是欠时效、峰时效还是过时效)。
肯定有时效作用的效果,你的模拟烘烤的目的实质是欠时效,如果你的目的是对铝合金强化,那么就可以说是欠时效的一种。
3. 时效处理的原理是什么啊
时效处理的原理:
金属或合金工件(如低碳钢等)经固溶处理,从高温淬火或经过一定程度的冷加工变形后,在较高的温度放置或室温保持其性能,形状,尺寸随时间而变化的热处理工艺。
一般地讲,经过时效,硬度和强度有所增加,塑性韧性和内应力则有所降低。 含碳较高的钢,淬火后立即获得很高的硬度,但其塑性变得很低。而铝合金淬火后,强度或硬度并不立即达到峰值,其塑性非但未下降,反而有所上升。经相当长时间(例如4~6昼夜)的室温放置后,这种淬火合金的强度与硬度显著提高,而塑性则有所下降。这种淬火合金的强度和硬度随时间而发生显著变化的现象,叫做时效。室温下进行的时效叫自然时效,在一定温度下进行的时效叫人工时效。 时效处理是把材料有意识地在室温或较高温度存放较长时间,使之产生时效工艺。
4. 在铝合金中超硬铝时效强化效果最好
1.固溶强化
纯铝中加入合金元素,形成铝基固溶体,造成晶格畸变,阻碍了位错的运动,起到固溶强化的作用,可使其强度提高。根据合金化的一般规律,形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合金时,不仅能获得高的强度,而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。Al-Cu、Al-Mg、Al-Si、Al-Zn、Al-Mn等二元合金一般都能形成有限固溶体,并且均有较大的极限溶解度(见表9-2),因此具有较大的固溶强化效果。
2.时效强化
合金元素对铝的另一种强化作用是通过热处理实现的。但由于铝没有同素异构转变,所以其热处理相变与钢不同。铝合金的热处理强化,主要是由于合金元素在铝合金中有较大的固溶度,且随温度的降低而急剧减小。所以铝合金经加热到某一温度淬火后,可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时,其强度和硬度随时间的延长而增高,但塑性、韧性则降低,这个过程称为时效。在室温下进行的时效称为自然时效,在加热条件下进行的时效称为人工时效。时效过程中使铝合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。其强化效果是依靠时效过程中所产生的时效硬化现象来实现的。
3.过剩相强化
如果铝中加入合金元素的数量超过了极限溶解度,则在固溶处理加热时,就有一部分不能溶入固溶体的第二相出现,称为过剩相。在铝合金中,这些过剩相通常是硬而脆的金属间化合物。它们在合金中阻碍位错运动,使合金强化,这称为过剩相强化。在生产中常常采用这种方式来强化铝合金和耐热铝合金。过剩相数量越多,分布越弥散,则强化效果越大。但过剩相太多,则会使强度和塑性都降低。过剩相成分结构越复杂,熔点越高,则高温热稳定性越好。
4.细化组织强化
许多铝合金组织都是由α固溶体和过剩相组成的。若能细化铝合金的组织,包括细化α固溶体或细化过剩相,就可使合金得到强化。
由于铸造铝合金组织比较粗大,所以实际生产中常常利用变质处理的方法来细化合金组织。变质处理是在浇注前在熔融的铝合金中加入占合金重量2~3%的变质剂(常用钠盐混合物:2/3NaF+1/3NaCl),以增加结晶核心,使组织细化。经过变质处理的铝合金可得到细小均匀的共晶体加初生α固溶体组织,从而显著地提高铝合金的强度及塑性。