铝合金的热处理工艺

铝合金的热处理铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大,因而在热处理时也有所不同.前者保温时间长,一般都在2h以上,而后者保温时间短,只要几十分钟.因为金属型铸件、低压铸造件

铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大,因而在热处理时也有

所不同.前者保温时间长,一般都在2h以上,而后者保温时间短,只要几十分钟.因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的,其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多,故其在热处理时的保温也短很多.铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀,有异形面或内通道等复杂结构外形,为保证热处理时不变形或开裂,有时还要设计专用夹具予以保护,并且淬火介质的温度也比变形铝合金高,故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能.

一、热处理的目的

铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能,稳定尺寸,改善切削加工和焊接等加工性能.因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求,除Al-Si 系的ZL102,Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外,其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能,具体有以下几个方面：1消除由于铸件结构如璧厚不均匀、转接处厚大等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力； 2提高合金的机械强度和硬度,改善金相组织,保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能； 3稳定铸件的组织和尺寸,防止和消除高温相变而使体积发生变化； 4消除晶间和成分偏析,使组织均匀化.

二、热处理方法

1、退火处理

退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力,稳定加工件的

外形和尺寸,并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化,改善合金的塑性.其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃,保温2-3h,随炉冷却到室温,使固溶体慢慢发生分解,析出的第二质点聚集,从而消除铸件的内应力,达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的.

2、淬火

淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度一般在接近于共晶体的熔点,多在500℃以上,保温2h以上,使合金内的可溶相充分溶解.然后,急速淬入60-100℃的水中,使铸件急冷,使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温.这种过程叫做淬火,也叫固溶处理或冷处理.

3、时效处理

时效处理,又称低温回火,是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度,保温一定

时间出炉空冷直至室温,使过饱和的固溶体分解,让合金基体组织稳定的工艺过程.

合金在时效处理过程中,随温度的上升和时间的延长,约经过过饱和固溶体点阵内原子的重新组合,生成溶质原子富集区称为G-PⅠ区和G-PⅠ区消失,第二相原子按一定规律偏聚并生成G-PⅡ区,之后生成亚稳定的第二相过渡相,大量的G-PⅡ区和少量的亚稳定相结合以及亚稳定相转变为稳定相、第二相质点聚集几个阶段.

时效处理又分为自然时效和人工时效两大类.自然时效是指时效强化在室温下进行的时效.人工时效又分为不完全人工时效、完全人工时效、过时效3种.

1不完全人工时效：把铸件加热到150-170℃,保温3-5h,以获得较好抗拉强度、良好的塑性和韧性,但抗蚀性较低的热处理工艺； 2完全人工时效：把铸件加热到175-185℃,保温5-24h,以获得足够的抗拉强度即最高的硬度但延伸率较低的热处理工艺； 3过时效：把铸件加热到190-230℃,保温4-9h,使强度有所下降,塑性有所提高,以获得较好的抗应力、抗腐蚀能力的工艺,也称稳定化回火.

4、循环处理

把铝合金铸件冷却到零下某个温度如-50℃、-70℃、-195℃并保温一定时间,再把铸件加热到350℃以下,使合金中度固溶体点阵反复收缩和膨胀,并使各相的晶粒发生少量位移,以使这些固溶体结晶点阵内的原子偏聚区和金属间化合物的质点处于更加稳定的状态,达到提高产品零件尺寸、体积更稳定的目的.这种反复加热冷却的热处理工艺叫循环处理.这种处理适合使用中要求很精密、尺寸很稳定的零件如检测仪器上的一些零件.一般铸件均不作这种处理.

5、铸造铝合金热处理状态代号及含义

代号合金状态热处理的作用或目的说明

T1 人工时效在金属型或湿砂型铸造的合金,因冷却速度较快,已得到一定程度的过饱和固溶体,即有部分淬火效果.再作人工时效,脱溶强化,则可提高硬度和机械强度,改善切削加工性. 对提高Zl104、ZL105等合金的强度有效.

T2 退火主要作用在于消除铸件的内应力铸造应力和机加工引起的应力,稳定铸件尺寸,并使Al-Si系合金的Si晶体球状化,提高其塑性. 对Al-Si系合金效果比较明显,退火温度280-300℃,保温时间为2-4h.

T4 固溶处理淬火加自然时效通过加热保温,使可溶相溶解,然后急冷,使大量强化相固溶在α固溶体内,获得过饱和固溶体,以提高合金的硬度、强度及抗蚀性. 对Al-Mg系合金为最终热处理,对需人工时效的其它合金则是预备热处理.

T5 固溶处理淬火加不完全人工时效用来得到较高的强度和塑性,但抗蚀性会有所下降,非凡是晶间腐蚀会有所增加. 时效温度低,保温时间短,时效温度约

150-170℃,保温时间为3-5h.

T6 固溶处理淬火加完全人工时效用来获得最高的强度,但塑性和抗蚀性有所降低. 在较高温度和较长时间内进行.适用于要求高负荷的零件,时效温度约

175-185℃,保温时间5h以上.

T7 固溶处理淬火加稳定化回火用来稳定铸件尺寸和组织,提高抗腐蚀非凡是抗应力腐蚀能力,并保持较高的力学性能. 多在接近零件的工作温度下进行.适合300℃以下高温工作的零件,回火温度为190-230℃,保温时间4-9h.

T8 固溶处理淬火加软化回火使固溶体充分分解,析出的强化相聚集并球状化,以稳定铸件尺寸,提高合金的塑性,但抗拉强度下降. 适合要求高塑性的铸件,回火温度约230-330℃,保温时间3-6h.

T9 循环处理用来进一步稳定铸件的尺寸外形.其反复加热和冷却的温度及循环次数要根据零件的工作条件和合金的性质来决定. 适合要求尺寸、外形很精密稳定的零件.

三、热处理工艺

1、铸造铝合金热处理工艺参数

合金牌号合金代号热处理固溶处理时效处理保温后空冷

加热温度℃ 保温时间h 淬火温度℃ 加热温度℃ 保温时间h

ZAlSi7Mg ZL101 T2 - - - 300±10 2-4

T4 535±5 2-6 20-100 - -

T5 535±5 2-6 20-100 150±5 2-4

T6 535±5 2-6 20-100 200±5 2-5

T7 535±5 2-6 80-100 225±5 3-5

T5 二阶段535±5 2-6 20-100 190±10

150±5 2

ZAlSi7MgA ZL101A T1 - - - 190±5 3-4

T2 - - - 300±10 2-4

T4 535±5 10-16 20-100 - -

T5 535±5 10-16 20-100 175±5 6

ZAlSi12 ZL102 T2 - - - 300±10 2-4

ZAlSi9Mg ZL104 T1 - - - 175±5 5-17

T6 535±5 2-6 20-100 175±5 10-15

ZAlSi5Cu1Mg ZL105 T1 - - - 180±5 5-10

T5 525±5 3-5 20-100 175±5 5-10

T6 525±5 3-5 20-100 200±5 3-5

T7 525±5 3-5 20-100 230±10 3-5

ZAlSi5Cu1MgA ZL105A T1 - - - 180±5 5-10 T5 525±5 3-5 20-100 175±5 5-10

T6 525±5 3-5 20-100 200±5 3-5

T7 525±5 3-5 20-100 230±10 3-5

T8 525±5 3-5 20-100 250±10 3-5

ZAlSi8Cu1Mg ZL106 T1 - - - 200±10 5-8

T2 - - - 280±10 5-8

T5 515±5 4-8 20-100 170±5 8-16

T7 515±5 4-8 20-100 230±5 3-5

ZAlSi7Cu4 ZL107 T6 515±5 5-7 20-100 170±10 5-7

ZAlSi12Cu2Mg1 ZL108 T1 - - - 190±5 8-12

T6 515±5 6-8 20-70 175±5 14-18

T7 515±5 3-8 20-70 240±10 6-10

ZAlSi12Cu1Mg1Ni1 ZL109 T1 - - - 205±5 8-12

T6 515±5 6-8 20-70 180±5 14-18

ZA lSi9Cu2Mg ZL111 T6 520±5 4-6 20-70 180±5 6-8

ZAlSi7Mg1A ZL114A T5 535±5 2-7 20-100 150±5 1-3

T6 540±5 8-12 65-100 160±5 3-5

ZALSi5Zn1Mg ZL115 T4 550±5 16 65-100 - -

T5 550±5 16 65-100 160±5 4

ZAlSi8MgBe ZL116 T1 - - - 190±5 3-4

T2 - - - 300±10 2-4

T4 535±5 10-16 20-100 - -

T5 535±5 10-16 20-100 175±5 6

T6 535±5 10-16 20-100 160±5 3-8

ZAlCu5Mn ZAlCu5MnA ZL201 ZL201A T4 545±5 10-12 20-100 - - T5 545±5 5-9 20-100 175±5 3-6

T7 545±5 5-9 20-100 250±10 3-10

ZAlCu10 ZL202 T2 - - - 290±5 3

ZAlCu4 ZL203 T4 515±5 10-15 20-100 - -

T5 515±5 10-15 20-100 150±5 2-4

ZAlCu5MnCdA ZL204A T6 535±5 7-9 40-100 175±5 3-5

T7 535±5 7-9 40-100 190±5 3-5

ZAlCu5MnCdVA ZL205A T5 535±5 10-15 20-60 155±5 8-10

T6 535±5 10-15 20-60 175±5 3-5

T7 535±5 10-15 20-60 195±5 3-5

ZAlRE5Cu3Si2 ZL207 T1 - - - 200±5 5-10

ZAlMg10 ZL301 T4 430±10 20 100或油 - -

ZAlMg8Zn1 ZL305 T4 455±5 6-8 80-100 - -

ZAlZn11Si7 Zl401 T1 - - - 200±10 5-10

T2 - - - 300±10 2-4

ZAlZn6Mg ZL402 T1 - - - 175±5 6-8

T5 - - - 室温 20天

T5 - - - 175±5 6-8

2、热处理操作技术要点

1热处理前应检查热处理设备、辅助设备、仪表等是否合格和正常,炉膛各处的温度差是否在规定的范围之内±5℃；

2装炉前应吹砂或冲洗,应无油污、脏物、泥土,合金牌号不应相混；

3形性状易产生翘曲的铸件应放在专用的底盘或支架上,不答应有悬空的悬臂部分；

4检查铸件性能的单铸或附铸试棒应随零件一起同炉处理,以真实反映铸件的性能；

5在保温期间应随时检查、校正炉膛各处温度,防止局部高温或烧化；

6在断电后短时间不能恢复时,应将在保温中的铸件迅速出炉淬火,等恢复正常后,再装炉、保暖和进行热处理；

7在硝盐槽中淬过火的铸件,应在淬火后立即用热水冲洗,消除残盐,防止腐蚀；

8发现淬火后铸件变形,应立即予以校正；

9要时效处理的零件,应在淬火后内进行时效处理；

10如在热处理后发现性能不合格,可重复进行热处理,但次数不得超过2次；

11应根据铸件结构外形、尺寸、合金特性等制定的热处理工艺进行热处理.

3、热处理缺陷的产生原因和消除与预防办法

缺陷名称缺陷表现产生原因消除与预防办法

力学性能不合格退火状态δ5偏低,淬火或时效处理后强度和延伸率不合格. 退火温度偏低或保温时间不足,或冷却太快；淬火温度偏低或保温时间不够,或冷却速度太慢淬火介质温度过高；不完全人工时效和完全人工时效温度偏高,或保温时间偏长,合金的化学成分出现偏差. 再次退火,提高温度或延长保温时间；提高淬火温度或延长保温时间,降低淬火介质温度；如再次淬火,则要调整其后的时效温度和时间；如成分出现偏差,则要根据具体的偏差元素、偏差量、改变或调整重复热处理参数.

变形、翘曲热处理后,或之后的机械加工中反映出来的铸件的尺寸、外形变化. 加热速度或淬火冷却速度太快太激烈；淬火温度太高；铸件的设计结构不合理如两连接壁的壁厚相差太大,框形结构中加强筋太薄或太细小；淬火时工件下水方向不当及装料方法不当. 降低升温速度,提高淬火介质温度,或换成冷却速度稍慢的淬火介质以防止合金内产生残余应力；在厚壁或薄壁部位涂敷涂料或用石棉纤维等隔热材料包覆薄壁部位；根据铸件结构、外形选择合理的下水方向或采用专用防变形的夹具；变形量不大的部位,则可在淬火后立即予以矫正.

裂纹淬火后的铸件表面用肉眼可以看到的明显的裂纹或通过荧光检查肉眼看不

到的微细裂纹.裂纹多曲折不直并呈暗灰色. 加热速度太快,淬火时冷却太快淬火温度过高或淬火介质温度过低,或淬火介质速度太快；铸件结构设计不合理两连接壁壁厚差太大,框形件中间的加强筋太薄或太细小；装炉方法不当或下水方向不对；炉温不均匀,使铸件温度不均匀. 减慢升温速度或采取等温淬火工艺；提高淬火介质温度或换成冷却速度慢的淬火介质；在壁厚或薄壁部位涂敷涂料或在薄壁部位包复石棉等隔热材料；采用专用防开裂的淬火夹具,并选择正确的下水方向.

过烧铸件表面有结瘤,合金的延伸率大大下降. 合金中的低熔点杂质元素如Cd、Si、Sb等的含量过高；加热不均匀或加热太快；炉内局部温度超过合金的过烧温度；测量和控制温度的仪表失灵,使炉内实际温度超过仪表指示温度值. 严格控制低熔点合金元素的含量不超标；以不超过3℃/min的速度缓慢升温；检查和控制炉内各区温度不超过±5℃；定期检查或校准测控仪表,确保仪表测温、示温、控温准确无误.

表面腐蚀铸件的表面出现斑纹或块状等与铝合金铸件表面的不同色泽. 硝盐液中氯化物含量超标＞%而对铸件表面尤其是疏松、缩孔处造成腐蚀；从硝盐槽中取出后没得到充分的清洗,硝盐粘附在铸件表面尤其是窄缝隙、盲孔、通道中造成腐蚀；硝盐液中混有酸或碱或铸件放在浓酸或浓碱四周受到腐蚀. 尽量缩短铸件从炉内移到淬火槽的时间；检查硝盐中氯化物的含量是否超标,如超标,则应降低其含量或浓度,从硝盐槽中加热的铸件应立即用温水或冷水冲洗干净；检查硝盐中酸和碱的含量,如有酸或碱则应中和或停止使用；不把铝合金铸件放在有浓酸或浓碱的四周.

淬火不均匀铸件的厚大部位的延伸率和硬度低非凡是其内部中心,薄壁部位硬度高非凡是其表层. 铸件加热和冷却不均匀,厚大部位冷却慢,热透性差. 重新作热处理,降低升温速度,延长保温时间,使厚薄部位温度均衡；在厚壁部位涂敷保温性的涂料或包覆石棉等隔热性材料,尽量使铸件各部位同时冷却；使厚大部位先下水；换成有机淬火剂,降低冷却速度.

四、热处理设备、材料

1、热处理设备的主要技术要求

1由于铝合金淬火和时效温度温差范围不大因其淬火温度接近合金内低熔点共晶成分的熔点,故其炉内的温度差应控制在±5℃；

2要求测温、控温仪表灵敏、准确,以确保温度在上述误差范围内；

3炉内各区的温度应均匀,差别在1-2℃的范围内；

4淬火槽有加热装置和循环装置,保证水的加热和温度均匀；

5应定期检查并更换已污染的冷却水.

2、淬火介质

淬火介质是保证实现各种热处理目的或作用的重要因素.淬火介质的冷却速度越高,铸件冷却的越激烈快,金属组织中α固溶体的过饱和程度越高,铸件的力学性能也就越好,因为大量的金属间化合物等强化相被固溶到Al的α固溶体中去了.淬火介质按其对铸件的冷却速度的快慢依次为：干冰和丙酮的混合物-68℃、冰水、室温的水、80-90℃的水、100℃的水、经雾化过的水、各种油菜籽油等、加热到200-220℃的各种油、空气等.

近年国内研制出来的铝合金淬火介质CL-1的冷却速度介于水和油之间,它可以任何比例与水互溶,其混合比例不同,冷却速度各异,故很便于根据淬火对象调整其

冷却速度.它淬火之后无须再进行冲洗且表面光洁,对铸件无污染、无毒害,且能防锈.其主要技术指标是,外观：淡黄色到黄色粘稠状均匀液体,密度：,粘度Y38：≥154MPa·s,逆熔点：80-87℃,折光n：,临界冷却速度：≥260℃/s450-260℃.

CL-1有机淬火剂水溶液之所以具有优良的淬火特性,其机理是此溶液在对工件的淬火过程中,可在温度升到一定值时,从水溶液中析出有机成分并分解,并在工件

的表面形成一层均匀的导电性薄膜,淬火气泡对工件是直接作用在此薄膜上,而不是直接作用在工件上,从而降低了形成淬火应力的直接捶击作用,因而减少了工件

的变形和裂纹,并且在淬火之后,水溶液冷却到一定温度时,此有机薄膜又溶于水溶液中,恢复成原来的均匀的水溶液状态,不妨碍重复使用效果.

3、测温、控温仪表及材料

测温、控温仪表的精度不应低于级,热处理加热炉应配有能自动测暖和控温的自动记录、自动报警、自动断电、复电的装置和仪表,以保证炉内温度显示和控制准确及温度均匀.

热电偶用镍铬-镍硅、镍铬-镍铝质的直径为的偶丝.为提高温度仪的灵敏度、缩小温度的波动范围,最好使用Ф的上述材质的偶丝.并在使用前和使用过程每3个月1次检测、校准1次.

铝合金热处理工艺

铝合金热处理工艺 3.1铝合金热处理原理 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。 3.1.1铝合金热处理特点 众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。然而对铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。但这种淬火后的合金，放置一段时间(如4,6昼夜后)，强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围(如100,200?)内发生，称人工时效。 3.1.2铝合金时效强化原理 铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。 铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然向平衡状态转变，空位的存在，加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚。 硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高，空位浓度越大，硬化区的数量也就越多，硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大，固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量，减小硬化区的尺寸。

铝合金 热处理

铝合金热处理 铝合金热处理 铝合金是一种广泛应用于航空航天、汽车、建筑等领域的重要材料。为了改善铝合金的性能和机械性能，通常需要进行热处理。本文将介绍铝合金热处理的一些基本概念、方法和效果。 一、热处理的基本概念 热处理是通过控制材料的加热和冷却过程，改变其组织结构和性能的一种方法。在铝合金中，热处理主要是通过控制材料的加热温度、保温时间和冷却速率来实现的。 二、常见的铝合金热处理方法 1. 固溶处理 固溶处理是指将铝合金加热到固溶温度，使固溶体中的溶质完全溶解，然后通过快速冷却来获得均匀的固溶体。固溶处理可以提高铝合金的强度和塑性，并改善其耐蚀性能。 2. 固溶时效处理 固溶时效处理是在固溶处理的基础上，将材料保温一段时间，使固溶体中的溶质重新沉淀，形成细小的弥散相。这种处理方法可以进一步提高铝合金的强度和硬度，同时保持较好的塑性。 3. 调质处理

调质处理是指将固溶时效处理后的铝合金再次加热到一定温度，然后快速冷却。这种处理方法可以消除固溶体中的残余溶质，进一步提高材料的硬度和强度。 三、铝合金热处理的效果 通过适当的热处理方法，铝合金可以获得以下几个方面的改善：1. 强度提高：热处理可以通过形成细小的弥散相、消除残余溶质等方式提高铝合金的强度。 2. 硬度提高：热处理可以使铝合金的硬度增加，提高抗划伤和耐磨性能。 3. 耐腐蚀性能提高：热处理可以改善铝合金的耐腐蚀性能，使其更适用于恶劣环境下的使用。 4. 机械性能的综合改善：热处理可以综合改善铝合金的强度、硬度和塑性，使其具有更好的机械性能。 四、注意事项 在进行铝合金热处理时，需要注意以下几个方面： 1. 温度控制：热处理的温度要根据具体的合金成分和要求来确定，过高或过低的温度都会影响处理效果。 2. 保温时间：保温时间的长短也会对处理效果产生影响，需要根据具体情况进行合理控制。 3. 冷却速率：冷却速率对于处理后的组织和性能也有重要影响，需要选择合适的冷却方法和速率。

铝合金的热处理工艺

合金的热处理 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h 以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h 以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多，故其在热处理时的保温也短很多。铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形面或内通道等复杂结构外形，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。 一、热处理的目的铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si 系的 ZL102，Al-Mg 系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面： 1 ）消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力；2）提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能； 3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化； 4 ）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。 二、热处理方法 1 、退火处理 退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si 系合金的部分Si 结晶球状化，改善合金的塑性。其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300C，保温2-3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。 2、淬火 淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点，多在500C以上）， 保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。然后，急速淬入60-100C的水中，使铸件急冷, 使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。这种过程叫做淬火，也叫固溶处理或冷处理。 3、时效处理时效处理，又称低温回火，是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一定时间出炉空冷直至室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳定的工艺过程。 合金在时效处理过程中，随温度的上升和时间的延长，约经过过饱和固溶体点阵内原子的重新组合，生成溶质原子富集区（称为G-P I区）和G-P I区消失，第二相原子按一定规律偏聚并生成G-P H区，之后生成亚稳定的第二相（过渡相），大量的G-P H区和少量的亚稳定相结合以及亚稳定相转变为稳定相、第二相质点聚集几个阶段。 时效处理又分为自然时效和人工时效两大类。自然时效是指时效强化在室温下进行的时效 人工时效又分为不完全人工时效、完全人工时效、过时效 3 种。 1不完全人工时效：把铸件加热到150-170C，保温3-5h，以获得较好抗拉强度、良好的塑性和韧性，但抗蚀性较低的热处理工艺； 2 ）完全人工时效：把铸件加热到175- 185E，保

铝合金的热处理工艺

铝的热处理工艺 铝的热处理： 利用溶体化处理、时效硬化处理可以调整铝合金的强度、成型性以及其他一些性质。一般利用溶体化处理+淬火处理+时效硬化处理来进行。 溶体化处理（固溶化热处理）/ Solution Treatment: 对合金来说，一般温度越高，加入基本金属中的合金元素越容易溶化。与此相应， 加热到合金固有的温度后进行急速冷却的话，低温下应该析出的合金元素会呈现固溶（溶化）状态。 非铁金属（主要是铝合金）中叫溶体化处理，不锈钢中叫做固溶化热处理。 时效硬化/ Age Hardening: 经过固溶化热处理后的合金，本来在低温下就可以析出的合金元素通过急速冷却后 析出不久又变为了强行溶化的状态，不稳定。这是随着时间的流逝，物品为变回原来稳定的状态而产生的析出。这种析出的结晶不易滑动且较硬。这个叫做“时效硬化”或者“析出硬化”。在时效硬化中有常温时效硬化和人工时效硬化，后者叫做“析出硬化处理”。 常温时效硬化：在常温中自然通过时效硬化。 析出时效硬化：温度定在100～200℃中进行加热。 铝的调质记号： 经过冷间加工、溶体化处理、时效硬化处理、退火等可以调整铝合金的强度、成型性以及其他的性质。通过此类操作达到所定性质的过程叫调质，调质的种类叫质别。 基本记号： F：刚造出来的产品 O：退火后的产品 H：加工硬化后的产品 W：溶体化处理后的产品 T：指利用热处理达到F、O、H以外的稳定的质别的产品 T1：从高温加工至冷却后，通过自然时效硬化的产品 T2：从高温加工至冷却后，进行冷间加工，然后通过自然时效硬化的产品 T3：溶体化处理后，进行冷间加工，然后通过自然时效硬化的产品 T4：溶体化处理后，通过自然时效硬化的产品 T5：从高温加工至冷却后，通过人工时效硬化的产品 T6：溶体化处理后，通过人工时效硬化的产品 T7：溶体化处理后，通过稳定化处理的产品 T8：溶体化处理后，进行冷间加工，然后通过人工时效硬化的产品 T9：溶体化处理后，通过人工时效硬化，然后再进行冷间加工的产品 T10：从高温加工到冷却后，进行冷间加工，然后通过人工时效硬化的产品

6063-t4铝合金热处理工艺流程

6063-t4铝合金热处理工艺流程 6063-T4铝合金是一种常用的铝合金材料，其热处理工艺流程在工业领域中被广泛应用。本文将介绍6063-T4铝合金的热处理工艺流程。 热处理是通过加热和冷却的方式改变材料的结构和性能，从而达到增强材料硬度和强度的目的。对于6063-T4铝合金来说，热处理工艺流程可以有效地提高其机械性能和耐腐蚀性。 6063-T4铝合金的热处理工艺流程主要包括固溶处理和时效处理两个步骤。下面将对这两个步骤进行详细介绍。 1. 固溶处理 固溶处理是将6063-T4铝合金加热到固溶温度，使固溶体内的合金元素溶解在铝基体中，然后快速冷却。这一步骤的目的是消除合金元素的析出相和细化晶粒，提高合金的塑性和可加工性。 固溶处理的温度通常在520℃至540℃范围内，保持时间根据合金的厚度和尺寸而定，一般为30分钟至2小时。在加热过程中，应控制加热速度和温度均匀性，避免产生过度的热应力和变形。 2. 时效处理 时效处理是在固溶处理后对6063-T4铝合金进行再加热，然后在适当的温度下保持一段时间，最后进行冷却。这一步骤的目的是使合金元素重新析出，形成弥散的强化相，进一步提高合金的强度和硬

度。 时效处理的温度通常在160℃至180℃范围内，保持时间根据合金的厚度和尺寸而定，一般为4小时至10小时。在时效处理过程中，应控制温度和时间，避免产生过度的热应力和变形。 需要注意的是，6063-T4铝合金在热处理过程中存在过热和过冷的问题。过热可能导致晶粒长大和晶界腐蚀，过冷可能导致析出相不充分。因此，在热处理过程中应严格控制加热和冷却速度，确保温度和时间的准确性。 总结起来，6063-T4铝合金的热处理工艺流程包括固溶处理和时效处理两个步骤。通过这两个步骤，可以显著提高6063-T4铝合金的机械性能和耐腐蚀性。在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的温度和时间进行热处理，以获得最佳的性能和效果。

7075铝合金热处理工艺

7075铝合金热处理工艺 7075铝合金热处理工艺 导语： 7075铝合金是一种常用的高强度铝合金，其广泛应用于航空航天、汽车、自行车等领域。然而，7075铝合金的机械性能很大程度上取决于热处理工艺的选择和控制。在本文中，我们将深入探讨7075铝合金的热处理工艺，以及热处理过程中的影响因素和优化方法，帮助您更好 地理解该铝合金的性能提升和应用。 一、7075铝合金热处理工艺概述 7075铝合金是一种具有良好耐腐蚀性、高强度和耐磨损特性的铝合金，在各个领域都有广泛的应用。热处理是改善7075铝合金力学性能的一种重要方法。根据具体的应用要求，7075铝合金可以进行固溶处理和时效处理。 1. 固溶处理 固溶处理是指将7075铝合金加热至高温区（480-510℃），使其固溶体中的溶质完全溶解，然后迅速冷却以保持溶质在溶体中的固溶度。 这一过程旨在消除合金中的固溶体间化合物、减少析出相的尺寸，从 而提高合金的塑性和可加工性。

2. 时效处理 时效处理是指在固溶处理后，将7075铝合金加热至相应的时效温度（120-160℃），保持一定的时间后迅速冷却。时效处理可以促进合金中产生硬化相，如MgZn2等，提高硬度和强度，同时保持一定的可塑性。 二、7075铝合金热处理影响因素 7075铝合金的热处理工艺对其性能具有重要影响。以下是几个主要的影响因素： 1. 固溶处理温度 固溶处理温度会影响铝合金中溶质的溶解度和固溶体的原子排列。高温会增加合金的塑性和可加工性，但过高的温度可能导致过度溶解和晶粒长大。 2. 固溶处理时间 固溶处理时间影响溶质在固溶体中的均匀分布程度。适当的固溶处理时间可以完全溶解溶质，并使其均匀分布在固溶体中。 3. 时效处理温度和时间 时效处理温度和时间对于硬度和强度的提高至关重要。较高的时效处理温度和较长的时效时间可以促进硬化相的析出和晶体尺寸的增长。

铝及铝合金热处理工艺

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） 均匀化退火 中间退火 成品退火 回归 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。 退火 铝及铝合金热处理 固溶淬火 时效 人工时效 多级时效 欠时效 离线淬火 卧式淬火 立式淬火 自然时效 过时效

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a（AL）铝晶粒周边，从而产生强化作用称之为析出（沉淀）强化。自然时效：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。 人工时效：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。 2、铝及铝合金产品状态表示法 2.1基本状态代号，见表1

铝合金热处理的工艺

铝合金热处理的工艺 铝合金热处理的工艺 一、引言 铝合金是一种重要的结构材料，具有良好的机械性能和耐腐蚀性能。然而，由于铝合金的晶粒尺寸较大且存在内部应力，需要经过热处理来改善其性能。本文将介绍铝合金热处理的工艺流程及其影响因素。 二、铝合金热处理工艺流程 1. 固溶处理（Solution Treatment） 固溶处理是将铝合金加热至固溶温度，使其内部元素达到均匀分布并形成固溶体溶解。该过程可以消除晶界和析出物，并增加材料的塑性和韧性。 2. 淬火（Quenching） 在固溶处理后，需要快速冷却以保持固溶体中元素的均匀分布。淬火可以通过水、油或气体等介质进行。选择不同的淬火介质将影响材料的硬度和强度。 3. 时效处理（Aging） 时效处理是通过再次加热铝合金至较低温度，并在一定时间内保持稳定温度进行。该过程有助于形成强化相，提高材料的强度和硬度。 三、影响铝合金热处理的因素 1. 合金成分 不同的铝合金具有不同的成分，其中包括主要元素和合金元素。这些

元素的含量和比例将直接影响到热处理工艺的选择和效果。 2. 加热温度 加热温度是固溶处理和时效处理中最重要的参数之一。过高或过低的温度都可能导致材料性能下降。选择适当的加热温度非常关键。3. 冷却速率 冷却速率对铝合金的组织结构和性能有很大影响。快速冷却可以产生细小均匀的晶粒，从而提高材料的强度。但是，过快或过慢的冷却速率都可能导致不良效果。 4. 时效时间 时效时间是指在时效处理中保持稳定温度进行的时间。较长的时效时间可以使强化相更充分地析出，从而提高材料性能。然而，过长时间也会导致晶粒长大和析出物过多。 四、铝合金热处理工艺优化 1. 确定合适的热处理工艺参数 根据铝合金的成分和性能要求，选择合适的加热温度、冷却速率和时效时间。通过试验和实践，优化工艺参数以获得最佳的材料性能。 2. 控制加热和冷却过程 在加热和冷却过程中，需要控制温度和时间，以确保材料达到所需的固溶度和组织结构。同时，要注意避免过高或过低的温度对材料造成不利影响。 3. 合理设计时效处理方案 根据铝合金的组织结构和性能要求，设计合理的时效处理方案。控制时效时间可以实现强化相的均匀析出，并提高材料的强度。

7075铝合金热处理工艺

7075铝合金热处理工艺 一、7075铝合金概述 7075铝合金是一种高强度的铝合金，具有优良的强度和韧性，广泛应用于航空、航天、军工等领域。但是，由于7075铝合金具有较高的硬度和脆性，在加工过程中容易出现裂纹或变形等问题，因此需要进行热处理来改善其力学性能。 二、7075铝合金热处理分类 根据不同的温度和时间条件，7075铝合金热处理可以分为以下几种类型： 1. 固溶处理（Solution Treatment） 固溶处理是将7075铝合金加热到固溶温度（495℃-505℃）并保持一定时间（通常为2-3小时），使其内部组织达到均匀的固溶状态。这样可以消除材料中的过饱和固溶体，并使晶粒细化。在此基础上，通过快速冷却（水淬或空气冷却）来避免再结晶，从而得到较好的力学性能。 2. 人工时效处理（Artificial Aging） 人工时效处理是将经过固溶处理后的7075铝合金在较低温度下进行加热，并保持一定时间（通常为6-8小时），以促进固溶体中的析出相

形成。这样可以提高材料的强度和硬度，但会降低其韧性。 3. 自然时效处理（Natural Aging） 自然时效处理是将经过固溶处理后的7075铝合金放置在常温下，让其自然老化。这种方法需要较长时间（通常为数周或数月）才能达到理 想的效果，但可以获得较好的强度和韧性平衡性能。 三、7075铝合金热处理工艺流程 7075铝合金热处理工艺流程如下： 1. 固溶处理 将7075铝合金件放入固溶炉中，加热到固溶温度（495℃-505℃），并保持2-3小时。随后快速冷却（水淬或空气冷却）至室温。 2. 人工时效处理 将经过固溶处理后的7075铝合金件放入人工时效炉中，加热到适当温度（通常为120℃-160℃），并保持6-8小时。随后快速冷却至室温。 3. 自然时效处理 将经过固溶处理后的7075铝合金件放置在室温下，让其自然老化。时间需要较长（通常为数周或数月），直至达到理想效果。 四、7075铝合金热处理工艺参数

热处理工艺对铝合金材料的导热性和强度的提升

热处理工艺对铝合金材料的导热性和强度的提升 热处理工艺是一种通过加热和冷却来改变材料性能的方法。对于铝合金材料而言，热处理可在提高导热性和强度方面发挥积极作用。 首先谈到导热性的提升，铝合金材料本身具有良好的导热性能，但通过热处理可以进一步提升其导热性。常见的热处理方法包括自然时效、人工时效和固溶处理等。自然时效是将铝合金材料在室温下储存一段时间，通过固溶相与析出相之间的相互作用，促使析出相再次溶解并形成更均匀的组织结构，从而提高导热性能。人工时效则是在一定温度和时间条件下加热和冷却材料，通过调控析出相的数量和尺寸来提高材料的导热性。固溶处理是将铝合金材料加热至固溶温度，使固溶相溶解，并在快速冷却下生成均匀固溶体结构，从而提高导热性。 另一方面，热处理工艺对铝合金材料的强度提升也具有重要意义。铝合金材料的强度是指其抵抗变形或断裂的能力，对于各种应力状态下的工程应用非常关键。通过热处理工艺可以调控材料的晶粒尺寸、组织结构和相含量，从而提高材料的强度。固溶处理和时效处理是常见的强化热处理工艺。固溶处理主要通过加热铝合金材料至固溶温度，使析出相溶解并形成均匀的固溶体结构，从而提高材料的强度。时效处理则是在固溶处理的基础上继续加热材料，使析出相再次形成，并通过时效时间的控制来调整析出相的数量和尺寸，从而进一步提高材料的强度。 热处理工艺对铝合金材料的导热性和强度提升具有以下几个方

面的作用。首先，热处理可以消除材料的内部应力，使材料结构更加稳定，从而提高导热性和强度。其次，通过控制热处理的温度和时间，可以调整材料的晶粒尺寸和相含量，从而改变材料的导热性和强度。最后，热处理还可以促使材料内部的析出相再次溶解并形成更均匀的结构，从而提升导热性能和强度。 总之，热处理工艺在提升铝合金材料的导热性和强度方面具有重要作用。通过合理的热处理参数和工艺流程的选择，可以使铝合金材料的导热性和强度得到显著提升，进而满足各种工程应用的需要。未来，热处理工艺的研究和应用还将继续推动高性能铝合金材料的发展和应用。铝合金材料被广泛应用于各个领域，包括航空航天、汽车、建筑和电子等。而热处理工艺则成为提升铝合金材料性能的关键因素之一。除了导热性和强度的提升，热处理还可以改善材料的耐腐蚀性、磨损性和可加工性等方面。 在导热性方面，热处理可以调整铝合金材料的晶体结构和析出物的形成，从而优化导热性能。晶体结构的改变可以影响热传导的路径和速率。通过热处理使晶粒尺寸变细、晶界变弱，可以减少热传导的阻碍，从而提高材料的导热性能。此外，通过合理的固溶处理和时效处理，可以调控析出物的尺寸和分布，进一步提高导热性能。合适的热处理工艺可以使铝合金材料具有更高的传热效率，减少热能损失，从而提高材料的整体效能。 在强度方面，热处理工艺可以导致铝合金材料的组织结构和析出物的改变，从而增强其抗拉强度、屈服强度和硬度。固溶处理和时效处理是常见的强化热处理工艺。固溶处理通过加热至

铝合金压铸制品热处理工艺优化

铝合金压铸制品热处理工艺优化 铝合金压铸制品是工业生产中常见的一种制品，其具有重量轻、强度高等优势，因此广泛应用于各个领域。然而，由于铝合金压铸制品的制造过程中存在一些缺陷和不足，比如会出现缩孔、气孔等问题，并且铝合金材料的耐热性较差，因此需要经过一系列的热处理来提高其性能。本文主要探讨铝合金压铸制品的热处理工艺优化问题。 一、铝合金压铸缺陷分析 铝合金压铸制品一般都会出现一些缺陷，其中最常见的是缩孔、气孔和热裂纹等。 缩孔：由于铝合金的缩孔率较大，同时在压铸过程中存在着快速凝固和收缩的 情况，因此很容易出现铝合金压铸制品的缩孔问题。一般来说，缩孔的产生原因主要是铸造温度过高或过低、合金成分不合适、浇注系统不合理等。 气孔：铝合金压铸制品还容易产生气孔问题，主要是由于铝合金的气溶胶溶解 度较小，同时压铸过程中也会产生气体溶解和析出的情况，因此就会在制品中产生气孔。其产生原因可能是浇注速度过快、温度不合适、压射机构不同调整等因素。 热裂纹：铝合金压铸制品的热裂纹问题主要是由于其在加热和快速冷却的过程 中会出现温度梯度和残留应力，从而导致裂纹的产生。热裂纹的产生原因可能是热处理过程的温度和时间设置不适当，以及铝合金压铸制品的形状和尺寸等因素。二、铝合金压铸制品热处理工艺 铝合金压铸制品的热处理是指在一定的时间和温度下对其进行加热和冷却处理，以使其性能得到提高。 铝合金压铸制品的热处理一般分为两种方式，即固溶处理和时效处理。

固溶处理：固溶处理是指将铝合金压铸制品加热到一定温度下，保温一段时间后再进行快速冷却。固溶处理可以消除铝合金压铸制品内部的缩孔和气孔等问题，并且提高其强度和塑性。 时效处理：时效处理是指将固溶处理后的铝合金压铸制品在一定的温度和时间下进行保温处理，以调节其晶体结构和物理性能。时效处理可以提高铝合金压铸制品的硬度和耐蚀性，同时还可以消除热裂纹。 三、为了进一步提升铝合金压铸制品的质量和性能，需要对其热处理工艺进行优化。 1. 确定合适的热处理温度和时间 在进行铝合金压铸制品的热处理过程中，需要根据其具体材料和尺寸等特点，确定合适的热处理温度和时间。一般来说，热处理过程中需要控制好温度和时间的精度，避免过高或过低的温度和过长或过短的时间导致热处理效果不佳。 2. 优化加热和冷却方式 在热处理过程中，采用合适的加热和冷却方式也是很重要的。一般来说，加热方式应选择比较均匀的方法，冷却也要控制好速度和方法，以避免因快速冷却导致裂纹的产生。 3. 提高加热和冷却速度 快速加热和冷却可以有效地提高铝合金压铸制品的强度和硬度等性能，因此可以尝试适当提高加热和冷却速度，以达到更优的热处理效果。 4. 加强热处理前的铝合金压铸制品检测 在进行热处理之前，需要严格检测铝合金压铸制品的缺陷和问题，以保证热处理效果。特别是在缩孔和气孔方面，需要在压铸过程中加强治理，减少其缺陷率。

6061热处理

6061热处理 6061热处理 6061铝合金是一种常见的铝合金材料，具有优良的耐腐蚀性、可加工性和强度。其中，热处理是一种常见的加工方式，可以改变6061铝合金的组织结构和性能。本文将从以下几个方面详细介绍6061热处理。 一、热处理类型 在6061铝合金的加工过程中，常用的热处理方法有时效和退火两种。 （一）时效 时效是通过在高温下保温一段时间后迅速冷却来改变6061铝合金的组织结构和性能。时效分为T4、T6、T651等不同等级，其中T6等级最常见。在T6时效中，将经过固溶处理后的6061铝合金在100-120℃下保温8-24小时后快速冷却，可以得到较好的机械性能。 （二）退火 退火是通过在高温下长时间保温来改变6061铝合金的组织结构和性能。

退火分为O、F等不同等级，在O状态下经过退火可以得到较好的可加工性，在F状态下经过退火可以得到较好的成形性。 二、热处理前准备 在进行6061铝合金热处理之前，需要进行以下准备工作。 （一）清洗 首先需要对6061铝合金进行清洗，去除表面的油污和杂质，以免影响热处理效果。 （二）切割 将6061铝合金切割成所需尺寸和形状。 （三）固溶处理 在进行时效热处理时，需要先对6061铝合金进行固溶处理。固溶处理是将6061铝合金加热到一定温度后保温一段时间，使其内部的晶粒达到均匀状态，为后续的时效处理做好准备。 三、热处理过程

（一）时效热处理 1. 固溶处理：将6061铝合金加热到530-540℃，在此温度下保温2-3小时，使其内部晶粒达到均匀状态。 2. 快速冷却：将经过固溶处理的6061铝合金迅速放入水中或其他冷却介质中冷却。 3. 时效：将快速冷却后的6061铝合金在100-120℃下保温8-24小时。保温时间越长，得到的材料强度越高。 （二）退火热处理 1. 固溶处理：将6061铝合金加热到530-540℃，在此温度下保温2-3小时，使其内部晶粒达到均匀状态。 2. 缓慢冷却：将经过固溶处理的6061铝合金自然冷却至室温。 3. 退火：将自然冷却后的6061铝合金在350℃下保温6小时。 四、热处理后注意事项

6061铝合金工艺处理

6061铝合金工艺处理 6061铝合金是一种常用的铝合金材料，在工业领域具有广泛的应用。为了提高其性能和延长使用寿命，对6061铝合金进行工艺处理是必不可少的。本文将介绍6061铝合金的工艺处理方法及其作用。 6061铝合金是一种热可塑性铝合金，具有优良的强度、耐蚀性和焊接性能。然而，由于铝合金的晶界特性和内部缺陷，使其在使用过程中容易出现塑性变形、开裂和腐蚀等问题。因此，通过工艺处理来改善6061铝合金的性能是非常重要的。 一种常用的工艺处理方法是热处理。热处理是指将材料加热至一定温度区间并保持一定时间，然后通过控制冷却速率使材料达到所需的组织和性能。对于6061铝合金，常用的热处理方法包括固溶处理和时效处理。 固溶处理是将6061铝合金加热至固溶温度（通常为530-540℃）并保持一定时间，使合金中的固溶体达到均匀溶解状态。固溶处理的目的是消除合金中的过饱和溶质和析出相，提高合金的塑性和韧性。固溶处理后，通过快速冷却使合金迅速达到亚稳态状态，即固溶体和析出相共存的状态。 时效处理是在固溶处理后将合金加热至一定温度区间（通常为160-180℃）并保持一定时间，使固溶体中的溶质重新析出。时效处理的目的是进一步提高合金的强度和硬度，改善其抗拉强度和耐疲劳性

能。时效处理时间的选择要根据合金的具体要求来确定，不同的时效时间会对合金的性能产生不同的影响。 除了热处理外，还可以对6061铝合金进行冷加工处理。冷加工是指在室温下通过压力使合金发生塑性变形，并通过控制变形程度和变形速率来改变合金的组织和性能。常用的冷加工方法包括冷轧、冷拔和冷挤压等。 冷加工可以显著提高6061铝合金的强度和硬度，同时也会使合金变脆。为了消除冷加工带来的应力和改善合金的塑性，通常需要进行退火处理。退火是指将合金加热至一定温度并保持一定时间，然后通过控制冷却速率使合金达到所需的组织和性能。 除了热处理和冷加工处理外，还可以对6061铝合金进行表面处理来提高其耐腐蚀性和装饰性。常用的表面处理方法包括阳极氧化、电镀和喷涂等。阳极氧化是指将铝合金放置在电解液中作为阳极，通过施加电流使其表面形成致密的氧化膜。电镀是在合金表面镀上一层金属或合金，以提高其耐腐蚀性和装饰性。喷涂是将涂料喷涂在合金表面，形成一层保护膜。 6061铝合金的工艺处理对于提高其性能和延长使用寿命至关重要。通过热处理、冷加工和表面处理等方法，可以改善合金的组织和性能，使其具有更好的塑性、强度和耐蚀性。因此，在实际应用中，应根据具体要求选择适当的工艺处理方法，以满足工程和产品的需

2a12铝合金热处理工艺

2a12铝合金热处理工艺 2a12铝合金热处理工艺 引言 •2a12铝合金是一种常用的高强度铝合金材料，广泛应用于航空航天、交通运输和工程结构领域。 •通过合适的热处理工艺，可以提高2a12铝合金的材料性能，包括强度、韧性和耐蚀性等。 热处理方法 固溶处理（Solution Treatment） •固溶处理是2a12铝合金热处理中的首要步骤，主要目的是将合金中的固溶体溶解。 •具体步骤包括将材料加热至固溶温度，保持一定时间后迅速冷却。•适当的固溶温度和时间可确保孪晶析出和晶粒尺寸的控制，从而提高材料的强度和塑性。 淬火处理（Quenching） •在固溶处理后，2a12铝合金需要进行淬火处理以进一步提高材料的力学性能。

•淬火处理的目标是通过快速冷却使固溶体析出出现亚稳相，增强材料的强度和硬度。 •常见的淬火介质包括水、油和聚合物溶液，具体选择应根据合金的成分和所需性能而定。 时效处理（Aging Treatment） •时效处理是使淬火处理后的2a12铝合金通过析出硬化作用进一步提高强度和耐蚀性的过程。 •时效处理通常分为低温时效和高温时效两种方式。 •低温时效适用于要求较高的强度和韧性，而高温时效适用于追求更高的耐蚀性。 工艺参数优化 温度和时间控制 •不同的2a12铝合金合金化元素含量和要求的性能决定了热处理的温度和时间参数。 •在固溶处理过程中，合适的温度和时间可确保固溶度达到最大化，同时控制晶粒尺寸的增长。 •淬火处理的温度和时间应根据具体的合金成分和性能要求进行优化。过高的温度可能引起析出物溶解，而过长的时间可能导致晶 粒长大。

淬火介质选择 •选择合适的淬火介质对2a12铝合金的性能具有重要影响。 •对于较高强度和硬度的要求，水冷或强力聚合物溶液是常见的选择。 •对于要求较高韧性的应用，油冷或较弱的聚合物溶液可能更适合。时效处理参数 •时效处理的温度、时间和工艺顺序都对2a12铝合金的性能起着重要作用。 •低温时效可通过减小晶界沿岫槽产生的胀大应力，提高合金的强度和塑性。 •高温时效可通过基体和析出相的相互作用，增强合金的耐蚀性和韧性。 结论 •2a12铝合金的热处理工艺对材料性能的提高至关重要。 •通过合适的固溶处理、淬火处理和时效处理，可以调控2a12铝合金的强度、韧性和耐蚀性等性能。 •工艺参数的优化是实现良好热处理效果的关键，需根据具体要求进行选择和调整。

铸造铝合金热处理

1．锻造铝合金热办理的特色和目的 前面提到，锻造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因此在热办理时也 有所不一样。前者保温时间长，一般都在2h以上，尔后者保温时间短，有的只需几十分钟。 因为金属型锻造、低压锻造、差压锻造的铸件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝结的， 其结晶组织比石膏型锻造、砂型锻造的铸件细好多，故其热办理的保温时间也短好多。锻造 铝合金与变形铝合金的另一不一样点是壁厚不平均，有异形截面或内通道等复杂构造形状，为 保证热办理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，而且淬火介质的温度也比变 形铝合金高，故一般多采纳 人工时效来缩短热办理周期和提升铸件的性能。 锻造铝合金热办理的目的是，提升力学性能和耐腐化性能，稳固尺寸，改良切削加工 性和焊接性等工艺性能。因为很多铸态铝合金的力学性能都不可以知足使用要求，除Al-Si系 的ZL102、Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的锻造铝合金都要经过热办理 来进一步提升铸件的力学性能和其余使用性能。其详细作用有以下几个方面： 1）除去因为铸件构造（如壁厚不平均、转接处厚大）等原由使铸件在结晶凝结时因冷却速度 不平均所造成的内应力； 2）提升合金的强度和硬度，改良金相组织，保证合金有必定的塑性和切削加工性能、焊接 性能； 3）稳固铸件的组织和尺寸，防备和除去高温相变而使体积发生变化； 4）除去晶间和成分偏析，使组织平均化。 2．锻造铝合金热办理方法及操作技术重点 （1）热办理方法锻造铝合金的热办理，当前有退火、淬火（固溶办理）、时效和循环办 理等工艺，分述以下： 1）退火。退火的作用是除去铸件的锻造应力和机械加工惹起的内应力，稳固加工件的形 状和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si晶体球状化，改良合金的塑性。其工艺是：将铝合金铸件 加热到280~300℃，保温2~3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生疏解，析出的第二质点齐 集，进而除去铸件的内应力，达到稳固尺寸、提升塑性、减少变形的目的。热办理 状态代号为T2。 2）淬火。淬火也叫固溶办理或急冷办理。其工艺是：将铝合金铸件加热到较高的温度（一 般在靠近于共晶体的熔点，大多在500℃以上），保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。而后，急速淬人60~100℃的水中，因为铸件遇到急冷，使其在合金中获取最大限度溶解的增强相 固定并保留到室温。 3）时效。其工艺是：将经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一准时间出炉空冷 到室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳固。 合金在时效过程中，大概需经过几个阶段：跟着温度的上涨和时间的延伸，过饱和固 溶体点阵内原子的从头组合，生成溶质原子富集区（称为G-PⅠ区）；跟着G-PⅠ区消逝， 第二相原子按必定规律偏聚并生成G-PⅡ区，以后生成亚稳固的第二相（过渡相）；大批的G- PII区和少许的亚稳固相联合以及亚稳固相转变成稳固相、第二相质点齐集几个阶段。 时效办理又分为自然时效和人工时效两大类。自然时效是在室温下进行时效增强的办 理。人工时效又分为不完整人工时效、完整人工时效、过时效三种。 ①不完整人工时效。将铸件加热到150~170℃（较低温度下），保温3~5h，以获取 较好的抗拉强度、优秀的塑性和韧性，但耐蚀性降低。 ②完整人工时效。将铸件加热到175~185℃（较高温度下），保温5~24h，以获取足够 的抗拉强度（即最高的硬度），但伸长率降低。 ③过时效。也称稳固化回火。其工艺是：将铸件加热到190～230℃，保温4~9h，使强

铝合金的热处理工艺

铝合金的热处理工艺LT

T6 固溶处理（淬火）加完全人工时效用来获得最高的强度，但塑性和抗蚀性有所降低。在较高温度和较长时间内进行。适用于要求高负荷的零件，时效温度约175-185℃，保温时间5h以上。 T7 固溶处理（淬火）加稳定化回火用来稳定铸件尺寸和组织，提高抗腐蚀（非凡是抗应力腐蚀）能力，并保持较高的力学性能。多在接近零件的工作温度下进行。适合300℃以下高温工作的零件，回火温度为190-230℃，保温时间4-9h。 T8 固溶处理（淬火）加软化回火使固溶体充分分解，析出的强化相聚集并球状化，以稳定铸件尺寸，提高合金的塑性，但抗拉强度下降。适合要求高塑性的铸件，回火温度约230-330℃，保温时间3-6h。 T9 循环处理用来进一步稳定铸件的尺寸外形。其反复加热和冷却的温度及循环次数要根据零件的工作条件和合金的性质来决定。适合要求尺寸、外形很精密稳定的零件。 三、热处理工艺 1、铸造铝合金热处理工艺参数 合金牌号合金代号热处理固溶处理时效处理（保温后空冷） 加热温度（℃）保温时间（h）淬火温度（℃）加热温度（℃）保温时间（h） ZAlSi7Mg ZL101 T2 - - - 300±10 2-4 T4 535±5 2-6 20-100 - - T5 535±5 2-6 20-100 150±5 2-4 T6 535±5 2-6 20-100 200±5 2-5 T7 535±5 2-6 80-100 225±5 3-5 T8 535±5 2-6 80-100 250±10 3-5 T5 二阶段535±5 2-6 20-100 190±10 0.5 150±5 2 ZAlSi7MgA ZL101A T1 - - - 190±5 3-4 T2 - - - 300±10 2-4 T4 535±5 10-16 20-100 - - T5 535±5 10-16 20-100 175±5 6 ZAlSi12 ZL102 T2 - - - 300±10 2-4 ZAlSi9Mg ZL104 T1 - - - 175±5 5-17 T6 535±5 2-6 20-100 175±5 10-15 ZAlSi5Cu1Mg ZL105 T1 - - - 180±5 5-10 T5 525±5 3-5 20-100 175±5 5-10 T6 525±5 3-5 20-100 200±5 3-5 T7 525±5 3-5 20-100 230±10 3-5 ZAlSi5Cu1MgA ZL105A T1 - - - 180±5 5-10 T5 525±5 3-5 20-100 175±5 5-10 T6 525±5 3-5 20-100 200±5 3-5 T7 525±5 3-5 20-100 230±10 3-5

铝合金的热处理工艺

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铝合金的热处理 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件 铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。因为金属型铸件、低压铸造件、差压铸造件是在比较大的冷却速度和压力下结晶凝固的，其结晶组织比石膏型、砂型铸造的铸件细很多，故其在热处理时的保温也短很多。铸造铝合金与变形铝合金的另一不同点是壁厚不均匀，有异形面或内通道等复杂结构外形，为保证热处理时不变形或开裂，有时还要设计专用夹具予以保护，并且淬火介质的温度也比变形铝合金高，故一般多采用人工时效来缩短热处理周期和提高铸件的性能。 一、热处理的目的 铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，除Al-Si系的ZL102，Al-Mg系的ZL302和Al-Zn系的ZL401合金外，其余的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面： 1）消除由于铸件结构（如璧厚不均匀、转接处厚大）等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力； 2）提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能； 3）稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化； 4）消除晶间和成分偏析，使组织均匀化。 二、热处理方法 1、退火处理 退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。其工艺是：将铝合金铸件加热到280-300℃，保温2-3h，随炉冷却到室温，使固溶体慢慢发生分解，析出的第二质点聚集，从而消除铸件的内应力，达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。 2、淬火 淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度（一般在接近于共晶体的熔点，多在500℃以上），保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。然后，急速淬入60-100℃的水中，使铸件急冷，使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。这种过程叫做淬火，也叫固溶处理或冷处理。 3、时效处理 时效处理，又称低温回火，是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一定时间出炉空冷直至室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳定的工艺过程。