1、鋁合金的熱處理鋁合金的熱處理2011年8月12日2022-1-30 圖1：熱處理曲線示意圖何謂熱處理？2022-1-30熱處理的作用去除鑄件的內應力穩定尺寸改善機械性能2022-1-30圖2：二元合金相圖2022-1-302022-1-30固溶體示意圖2022-1-30鋁合金的一般相圖0.53106602022-1-302022-1-30Al-Cu二元合金相圖2022-1-30鑄鑄 造造鋁合金鋁合金鋁鋅系鋁鋅系合合 金金鋁鎂系鋁鎂系合合 金金鋁銅系鋁銅系合合 金金鋁硅系鋁硅系合合 金金鑄造、機械鑄造、機械性能良好性能良好高溫強度高（耐高溫強度高（耐熱），易腐蝕熱），易腐蝕強度、塑性高強度、塑性

2、高，耐腐蝕，鑄，耐腐蝕，鑄造時易氧化造時易氧化強度高，易強度高，易腐蝕，價格腐蝕，價格低低鑄造鋁合金2022-1-30熱處理工藝2022-1-30鋁合金的熱處理熱處理工藝一般包括加熱加熱、保溫保溫、冷卻冷卻三個過程。加熱：一般都是加熱到相變溫度以上，以獲得高溫組織。保溫：使內外溫度一致，保證顯微組織轉變完全。冷卻：隨爐冷、空冷、水冷。 LL+ + Al 水冷空冷隨爐冷時間（t）溫度（）2022-1-30鋁合金的主要熱處理形式鋁合金的主要熱處理形式是退火退火與淬火時效淬火時效。前者是一種軟化處理，消除材料中的內應力及加工硬化，使組織趨于平衡。后者屬于強化熱處理，目的是提高合金的機械強度。2022

3、-1-30淬火（固溶處理） 將鋁合金加熱到固溶線以上保溫一段時間，使鋁合金中的強化相溶入基體，隨后快冷，以抑制強化相在冷卻過程中重新析出，從而獲得一種過飽和的以鋁為基的固溶體。淬火后鋁合金的強度和硬度不高，具有很好的塑性。 2022-1-30淬火工藝參數加熱溫度：在避免發生過燒的情況下，盡可能提高加熱溫度，促使更多的強化相溶入基體。保溫時間：對于含銅及含鎂量高的合金，以及砂型鑄造的厚大鑄件，應選取較長的淬火加熱保溫時間。轉移時間：越短越好。 淬火轉移時間淬火轉移時間/s/s 抗拉強度抗拉強度s sh h/MPa/MPa 屈服強度屈服強度s s0.20.2/MPa/MPa 伸長率伸長率/%/%

4、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 11.02022-1-30淬火鑄鋁的淬火冷卻介質一般選用熱水，以減少鑄件的變形。對于形狀復雜、容易產生變形和裂紋的鑄件，以及要求尺寸穩定性好的鑄件，應當在沸水中或熱油中淬火。鑄件形狀比較復雜、壁厚相差較大，加熱及冷卻時容易發生變形

5、且較難校正，因此加熱和淬火速度需適當減緩。2022-1-30時效 將淬火后的鋁合金，在室溫或低溫加熱下保溫一段時間，隨時間延長其強度、硬度顯著升高而塑性降低的現象，稱為時效。室溫下進行的時效稱為自然時效；低溫加熱下進行的時效稱為人工時效。 2022-1-30 3 3、影響時效強化的主要因素、影響時效強化的主要因素固溶固溶處理處理 規律規律：淬火淬火T越高，淬火冷卻越高，淬火冷卻V越快，轉移越快，轉移t越越短，過飽和程度越高，時效強化效果也越大短，過飽和程度越高，時效強化效果也越大 要點要點：在不過熱過燒條件下，：在不過熱過燒條件下，T淬高些，保溫淬高些，保溫t t長些。淬火冷卻要保證不析出第二

6、相。為了防止長些。淬火冷卻要保證不析出第二相。為了防止 淬火變形開裂，一般采用淬火變形開裂，一般采用2080水冷卻水冷卻時效時效工藝工藝溫度溫度：對一定合金，有最佳時效溫度：對一定合金，有最佳時效溫度.時間時間：在一定時效溫度下，有最佳時效時間。：在一定時效溫度下，有最佳時效時間。方式方式：單級和多級時效。高強合金常用分級時效：單級和多級時效。高強合金常用分級時效2022-1-30常見的熱處理缺陷過燒淬火變形與開裂機械性能不合格腐蝕氧化2022-1-30常見的熱處理缺陷過燒正常淬火組織400嚴重過燒組織4002022-1-30避免過燒的措施1.掌握不同合金的實際過燒溫度2.嚴格執行淬火加熱工藝規程和準確控制爐溫3.定期檢查實際爐溫的均勻性和控溫儀表的可靠性2022-1-30常見的熱處理缺陷淬火開裂水溫過低水溫過高鑄件開裂強度不夠2022-1-30常見的熱處理缺陷機械性能不合格退火產品退火溫度偏低冷卻速度過快保溫時間不足塑性不夠2022-1-30常見的熱處理缺陷機械性能不合格淬火產品淬火溫度偏低轉移和冷卻過慢保溫時間不足硬度不夠