铝及铝合金热处理工艺与产品状态表示法

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1、铝及铝合金热处理工艺与产品状态表示法―――刘静安教授　06年11月1、铝及铝合金热处理工艺1.1　铝及铝合金热处理的作用将铝及铝合金材料加热到一定的温度并保温一定时间以获得预期的产品组织和性能。1.2　铝及铝合金热处理的主要方法及其基本作用原理1.2.1　铝及铝合金热处理的分类（见图1）铝及铝合金热处理回归均匀化退火退火成品退火中间退火过时效欠时效自然时效人工时效多级时效时效固溶淬火离线淬火在线淬火一次淬火阶段淬火立式淬火卧式淬火图1　　铝及铝合金热处理分类1.2.2铝及铝合金热处理基本作用原理(1)退火：产品加热到一定温度并保温到一定时间后以一定的冷却速度冷却

2、到室温。通过原子扩散、迁移，使之组织更加均匀、稳定、，内应力消除，可大大提高材料的塑性，但强度会降低。①铸锭均匀化退火：在高温下长期保温，然后以一定速度（高、中、低、慢）冷却，使铸锭化学成分、组织与性能均匀化，可提高材料塑性20%左右，降低挤压力20%左右，提高挤压速度15%左右，同时使材料表面处理质量提高。②中间退火：又称局部退火或工序间退火，是为了提高材料的塑性，消除材料内部12加工应力，在较低的温度下保温较短的时间，以利于续继加工或获得某种性能的组合。③完全退火：又称成品退火，是在较高温度下，保温一定时间，以获得完全再结晶状态下的软化组织，具有最好的塑性和

3、较低的强度。(2)固溶淬火处理：将可热处理强化的铝合金材料加热到较高的温度并保持一定的时间，使材料中的第二相或其它可溶成分充分溶解到铝基体中，形成过饱和固溶体，然后以快冷的方法将这种过饱和固溶体保持到室温，它是一种不稳定的状态，因处于高能位状态，溶质原子随时有析出的可能。但此时材料塑性较高，可进行冷加工或矫直工序。①在线淬火：对于一些淬火敏感性不高的合金材料，可利用挤压时高温进行固溶，然后用空冷（T5）或用水雾冷却（T6）进行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专门的热处理炉中重新加热到较高的温度并保温一定时间，然后以不大

4、于15秒的转移时间淬入水中或油中，以获得一定的组织和性能，根据设备不同可分为盐浴淬火、空气淬火、立式淬火、卧式淬火。(3)时效：经固溶淬火后的材料，在室温或较高温度下保持一段时间，不稳定的过饱和固溶体会进行分解，第二相粒子会从过饱和固溶体中析出（或沉淀），分布在α（AL）铝晶粒周边，从而产生强化作用称之为析出（沉淀）强化。有的合金（如2024等）可在室温下产生析出强化作用，叫做自然时效，有些合金（如7075等）在室温下析出了强化不明显，而在较高温度下的析出强化效果明显，称为人工时效。人工时效可分为欠时效和过时效。①欠时效：为了获得某种性能，控制较低的时效温度和保

5、持较短的时效时间。②过时效：为了获得某些特殊性能和较好的综合性能，在较高的温度下或保温较长的时间状态下进行的时效。③多级时效：为了获得某些特殊性能和良好的综合性能，将时效过程分为几个阶段进行。可分为二阶段、三阶段时效(4)回归处理：为了提高塑性，便于冷弯成形或矫正形位公差，将已淬火时效的产品，在高温下加温较短的时间即可恢复到新淬火状态叫回归处理。1.2.3铝合金材料的的热处理制度(1)铝合金铸锭的均匀化处理制度(见表1)表1：铝合金铸锭的均匀化规范合金牌号铸锭或坯料形状和尺寸均匀化温度、℃保温时间、h5A02空心圆锭480-50565A03空心圆锭470-490

6、10123A21空心圆锭590-630102A04实心圆锭480-490242A10实心圆锭470-500242A11实心圆锭480-50082A17实心圆锭512-5306-126A02实心圆锭532-54012-142A50、2B50实心圆锭φ≥350mm515-530242A50、2B50实心圆锭φ＜350mm515-530122A70实心圆锭φ≥350mm485-505162A70实心圆锭φ＜350mm485-50582A80实心圆锭φ＜350mm485-50582A14实心圆锭485-50510-166061实心圆锭530-55010-126063实心

7、圆锭550-5704-66005、6005A实心圆锭560-5804-67A10、7A03、7005实心圆锭460-48015-187A04、7A09实心圆锭460-47024（2）美国变形铝合金淬火时效规范，见表2表2：美国变形铝合金淬火时效规范合金产品淬火处理时效处理温度℃状态温度℃时间h状态2011冷加工棒、线、材525T3T451160――14――T8――2014挤压产品500T4T42T4510T451116016016016018181818T6T62T6510T65112017冷加工棒、线材500T4,T42,T451-----------2024

8、冷加工棒、线材490T4