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變形鋁合金時效處理的原因

2017年01月07日09:17 青島豐東熱處理

鋁合金在剛淬火后,強(qiáng)度和硬度并不高,塑性很好,但放置幾天后,強(qiáng)度和硬度會顯著提高,而塑性則明顯下降。鋁合金的這種淬火后力學(xué)性能隨時間延長而顯著提高的現(xiàn)象,稱為時效硬化現(xiàn)象,這一過程稱為時效。

鋁沒有同素異構(gòu)轉(zhuǎn)變,在近鋁端處亦沒有共析轉(zhuǎn)變,只有固態(tài)溶解度隨溫度變化的曲線。將鋁合金固溶處理時,高溫下的過飽和α固溶體被原封不動地保留到室溫。但是這種過飽和固溶體在室溫下處于不平衡狀態(tài),有脫溶分解和析出強(qiáng)化相而趨于穩(wěn)定的傾向。隨著時間的延長,強(qiáng)化相逐漸脫溶而使合金強(qiáng)度硬度提高,即所謂時效硬化。時效有自然時效和人工時效兩種方式。

時效溫度對時效速度有很大影響,時效溫度高,時效速度快,但溫度越高,時效所獲得的最高強(qiáng)度卻越低。當(dāng)時效溫度超過150℃,強(qiáng)化達(dá)到最大值后,繼續(xù)時效則效果下降,合金開始軟化。溫度越高,開始軟化的時間越早,軟化速度也越快。當(dāng)時效溫度降至室溫以下時,時效的速度十分緩慢。在-50℃時,淬火后的固溶體即使經(jīng)過長時間的時效,其性能也不會發(fā)生明顯變化。根據(jù)這一現(xiàn)象,可以通過降低溫度來抑制時效。

在各種可時效硬化的合金中,硬鋁合金一般進(jìn)行自然時效,時間一般不少于4天。鍛鋁合金一般進(jìn)行人工時效,時效溫度為150~180℃,時間為6~10h。超硬鋁通常采用人工時效,時效溫度為120~140℃,時間為16~24h。淬火后須進(jìn)行人工時效的工件應(yīng)及時進(jìn)行時效,間隔不超過4h。

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