铝合金的热处理铝合金的热处理2011年8月12日2024/9/17 图1：热处理曲线示意图何谓热处理？2024/9/17热处理的作用去除铸件的内应力稳定尺寸改善机械性能2024/9/17图2：二元合金相图2024/9/172024/9/17固溶体示意图2024/9/17铝合金的一般相图3106602024/9/172024/9/17Al-Cu二元合金相图2024/9/17铸铸 造造铝合金铝合金铝锌系铝锌系合合 金金铝镁系铝镁系合合 金金铝铜系铝铜系合合 金金铝硅系铝硅系合合 金金铸造、机械铸造、机械性能良好性能良好高温强度高（耐高温强度高（耐热），易腐蚀热），易腐蚀强度、塑性高，强度、塑性高，耐腐蚀，铸造耐腐蚀，铸造时易氧化时易氧化强度高，易强度高，易腐蚀，价格腐蚀，价格低低铸造铝合金2024/9/17热处理工艺2024/9/17铝合金的热处理热处理工艺一般包括加热加热、保温保温、冷却冷却三个过程。加热：一般都是加热到相变温度以上，以获得高温组织。保温：使内外温度一致，保证显微组织转变完全。冷却：随炉冷、空冷、水冷。 LL+ + Al 水冷空冷随炉冷时间（t）温度（）2024/9/17铝合金的主要热处理形式铝合金的主要热处理形式是退火退火与淬火时效淬火时效。前者是一种软化处理，消除材料中的内应力及加工硬化，使组织趋于平衡。后者属于强化热处理，目的是提高合金的机械强度。2024/9/17淬火（固溶处理） 将铝合金加热到固溶线以上保温一段时间，使铝合金中的强化相溶入基体，随后快冷，以抑制强化相在冷却过程中重新析出，从而获得一种过饱和的以铝为基的固溶体。淬火后铝合金的强度和硬度不高，具有很好的塑性。 2024/9/17淬火工艺参数加热温度：在避免发生过烧的情况下，尽可能提高加热温度，促使更多的强化相溶入基体。保温时间：对于含铜及含镁量高的合金，以及砂型铸造的厚大铸件，应选取较长的淬火加热保温时间。转移时间：越短越好。 淬火转移时间淬火转移时间/s/s 抗拉强度抗拉强度s sh h/MPa/MPa 屈服强度屈服强度s s0.20.2/MPa/MPa 伸长率伸长率/%/% 3 3 10 10 20 20 30 30 40 40 60 60 533 533 525 525 517 517 460 460 427 427 404 404 503 503 485 485 461 461 385 385 354 354 316 316 11.2 11.2 10.7 10.7 10.3 10.3 12.0 12.0 11.6 11.6 11.0 11.02024/9/17淬火铸铝的淬火冷却介质一般选用热水，以减少铸件的变形。对于形状复杂、容易产生变形和裂纹的铸件，以及要求尺寸稳定性好的铸件，应当在沸水中或热油中淬火。铸件形状比较复杂、壁厚相差较大，加热及冷却时容易发生变形且较难校正，因此加热和淬火速度需适当减缓。2024/9/17时效 将淬火后的铝合金，在室温或低温加热下保温一段时间，随时间延长其强度、硬度显著升高而塑性降低的现象，称为时效。室温下进行的时效称为自然时效；低温加热下进行的时效称为人工时效。 2024/9/17 3 3、影响时效强化的主要因素、影响时效强化的主要因素固溶固溶处理处理 规律规律：淬火淬火T越高，淬火冷却越高，淬火冷却V越快，转移越快，转移t越越短，过饱和程度越高，时效强化效果也越大短，过饱和程度越高，时效强化效果也越大 要点要点：在不过热过烧条件下，：在不过热过烧条件下，T淬高些，保温淬高些，保温t长些。淬火冷却要保证不析出第二相。为了防止长些。淬火冷却要保证不析出第二相。为了防止 淬火变形开裂，一般采用淬火变形开裂，一般采用2080水冷却水冷却时效时效工艺工艺温度温度：对一定合金，有最佳时效温度：对一定合金，有最佳时效温度.时间时间：在一定时效温度下，有最佳时效时间。：在一定时效温度下，有最佳时效时间。方式方式：单级和多级时效。高强合金常用分级时效：单级和多级时效。高强合金常用分级时效2024/9/17常见的热处理缺陷过烧淬火变形与开裂机械性能不合格腐蚀氧化2024/9/17常见的热处理缺陷过烧正常淬火组织400严重过烧组织4002024/9/17避免过烧的措施2024/9/17常见的热处理缺陷淬火开裂水温过低水温过高铸件开裂强度不够2024/9/17常见的热处理缺陷机械性能不合格退火产品退火温度偏低冷却速度过快保温时间不足塑性不够2024/9/17常见的热处理缺陷机械性能不合格淬火产品淬火温度偏低转移和冷却过慢保温时间不足硬度不够2024/9/17常见的热处理缺陷腐蚀氧化在空气炉内进行高温加热，如炉膛内湿度较大或含有其他有害物质，如硫化物，将加剧铝制品的高温氧化。特征：在金属表面形成气泡或在金属内形成空洞。2024/9/17 谢谢！