铝合金热处理及淬火工艺

原标题：铝合金热处理及淬火工艺 1:铝及铝合金热处理的基本知识 1.铝及铝合金热处理的作用 为了获得预期的产品组织和性能，将铝和铝合金材料加热到一定预期的产品组织和性能。 2.铝及铝合金热处理的主要方法及其基本原理 (1)铝及铝合金热处理分类(如下图所示) 铝及铝合金热处理分类 (2)铝及铝合金热处理的基本作用原理 (1) 退火:产品加热到一定温度，保温到一定时间后，以一定的冷却速度冷却到室温。通过原子的扩散和迁移，使其组织更加均匀、稳定、消除内应力，可以大大提高材料的塑性，但强度会降低。 ①铸锭均匀化退火:高温下长期保温，然后以一定速度(高、中、低、慢)冷却，使铸锭的化学成分、组织和性能均匀化，可提高材料塑性20%左右，挤压力20%左右，挤压速度15%左右，材料表面处理质量提高。 ②中间退火：又称局部退火或工艺间退火，是为了提高材料的塑性，消除材料的内部加工应力，在较低温度下保温较短时间，有利于继续加工或获得某种性能的组合。 ③完全退火：又称成品退火，是一种具有最佳塑性和较低强度的软化组织，在较高温度下保温一段时间，以获得完全再结晶状态。 （2）固溶淬火处理：将可热处理强化铝合金材料加热到较高温度，保持一定时间，使材料中的第二相或其他可溶性成分完全溶解在铝基体中，形成过饱和固溶体，然后通过快速冷却将过饱和固溶体保持在室温下，这是一种不稳定的状态。但此时材料塑性高，可进行冷加工或矫直工艺。 ①在线淬火：对于一些淬火敏感性低的合金材料，挤压时可在高温下固溶，然后在空气冷却下固溶（T5)或用水雾冷却（T6)淬火以获得一定的组织和性能。 ②离线淬火：对于一些淬火敏感性高的合金材料，必须在特殊的热处理炉中加热到较高的温度并保温一段时间，然后在不超过15秒的转移时间内淬火到水或油中，以获得一定的组织和性能，可分为盐浴淬火、空气淬火、垂直淬火和水平淬火。 (3)时效性:固溶淬火后的材料在室温或高温下保持一段时间，不稳定的过饱和固溶体会分解，第二相粒子会从过饱和固溶体中沉淀(或沉淀)，分布在α（AL）由此产生的强化作用称为沉淀(沉淀)强化。 自然时效:有些合金(如2024等)可以在室温下沉淀强化，称为自然时效。 人工时效：部分合金（如7075等）在室温下沉淀强化不明显，而在高温下沉淀强化效果明显，称为人工时效。 人工时效可分为欠时效和过时效。 ①欠时效：控制较低的时效温度，保持较短的时效时间，以获得一定的性能。 ②过时性：为了获得一定的特殊性能和较好的综合性能，在较高的温度或较长的保温状态下进行。 ③多级时效：将时效过程分为几个阶段，以获得一定的特殊性能和良好的综合性能。时效可分为二阶段和三阶段 (4) 回归处理：为提高塑性，便于冷弯成型或矫正形状公差，在高温下加热时间短的产品可恢复到新的淬火状态，称为回归处理。 二：铝合金淬火冷却速度 铝合金淬火炉淬火时的冷却速度必须保证过饱和固溶体固定不分解。防止淬火时效后的力学性能加强相析出。 因此，淬火时的冷却速度越快越好。但是 冷却速度越大，淬火产品的残余应力和残余变形越大，因此冷却速度应根据不同的合金同的形状和尺寸来确定。 一般合金淬火对冷却速度敏感，冷却速度大。如2A11，2A合金淬火冷却速度应为50℃/S以上，而7A04合金对冷却速度非常敏感，其淬火速度要求为170℃/S以上。 不同形状和尺寸的产品应采用不同的冷却速度，通常通过调节淬火介质的温度来实现。室温水淬火可用于形状简单、中小型、棒材(水温一般) L0～35℃)，对于形状复杂、壁厚差异大的型材，可使用40~50℃的水淬火。 对于特别容易变形的产品，水温甚至可以上升到75~85℃进行淬火。试 经验证明，淬火产品的力学性能和耐腐蚀性随着水温的升高而降低。 铝合金淬火炉中最常用的淬火介质是水。由于水粘度小，热容量大，蒸发热快，冷却能力强，使用非常方便经济。 但其缺点是加热后冷却能力降低。淬火产品在水中冷却可分为三个阶段：第一阶段为膜状沸腾阶段。热产品刚接触冷水时，立即在其表面形成不均匀的过热蒸汽膜，非常 牢固，导热性差，降低了产品的冷却速度。 第二阶段是气泡沸腾阶段。当蒸汽膜损坏时，金属表面附近的液体会产生剧烈的沸腾和强烈的热交换。第三阶段为 在热对流阶段，冷却水循环，或产品左右摆动，或上下移动，增加产品表面与水对流的热交换，以提高冷却速度。 根据以上分析，为了快速突破第一阶段，生成一步冷却，确保淬火产品冷却均匀，需要在淬火水槽中安装压缩空气管进行搅拌，产品进入水槽后应适当摆动。 此外，淬火罐应具有足够的容量，以确保水温不会升高太多（一般为淬火产品总体积的20倍以上）。而且冷却水应该有循环装置。 除了调节水温来控制铝合金淬火炉的淬火冷却速度外，还可以在冷却水中加入不同的溶剂来调节水的冷却能力。 聚乙醇水溶液通常用作冷却介质，聚乙醇水溶液浓度可调节，以控制产品淬火的冷却速度。这种聚乙醇水溶液常用于淬火易变形的产品。 三：铝合金型材的风冷和水冷淬火有什么区别？ 铝合金淬火为高温突然降至低温淬火， 比如钢刀刀刃要在水中淬火，硬而锋利， 铝的淬火也包括水冷淬火和风冷淬火。 建筑采用6063铝型材，即风冷淬火。淬火后的铝型材在时效炉放置一段时间，铝型材内部结晶重新排列，机械强度明显提高。在所有金属合金中，只有铝合金具有及时性。 铝合金挤压型材成型温度为460~500度，淬火后的温度一般为200度。固溶热处理后(淬火)通过高温挤压成型的人工时效为风冷（T5)；通过高温挤压成型过程冷却，然后人工时效为水冷（T6）。 俗话说的：T挤出后风冷。T6挤出后水冷，水淬火后硬度提高。就这么简单。但如果铝需要弯曲，尽量不要T6的状态。 有的人认为T5与T6的区别只是冷却速度的区别，而不是风冷水冷的区别。风冷的冷却速度足够大，也能达到T6.相反，水冷却，但冷却速度不够大。T5的效果! 其实T6状态可在线淬火（水冷或强风冷）或离线淬火（淬火炉淬火），但应根据客户要求和产品品种规格确定。 在实际生产中，无论采用何种生产工艺，关键都是要满足铝型材产品的力学强度要求。 硬度与风冷速度和水冷速度关系不大。 冷却效果越好，硬度越好，为什么会有T5与T6之分，因为T5.风冷产品尺寸不会变形，几乎所有门窗等型材都会选择T5，而T6材料是水冷厚度较薄的型材，遇水会变形，尤其是有开口的东西遇水容易变形。 当然也可以以浮水的形式过水，也就是喷水过水的方式。当然，产品过水后的效果会比风冷好很多。6063-T5在10-13之间6063-T6可达13以上。 ——广 告—— 门窗将是为门窗同行提供门窗信息交流的平台迎转发、转载，转载时无需授权。如有侵权找不到原作者，请联系门窗！门窗同行可以在留言区补充文章，解释错误或不足，让下一个看到的人学到更多。你知道的是每个人都需要的。。。 联系我们 责任编辑：