一、鑄造鋁合金熱處理的特點(diǎn)和目(mù)的
前麵提到,鑄造鋁合(hé)金的金(jīn)相組織比變(biàn)形鋁合金的金相組織粗大,因而在熱處理時也有所不同。前者保(bǎo)溫(wēn)時間長,一般都在 2h 以上,而後者保溫時間短,有的隻要幾******鍾。因(yīn)為金屬型鑄造、低壓鑄造、差壓鑄造的鑄(zhù)件是在比較大的冷卻速(sù)度和(hé)壓力下結品凝固的. 其結晶組織比石膏型鑄造、砂型鑄造(zào)的鑄件細很多,故其熱處理的保溫時間也短很多。鑄造鋁合金與變形鋁合金的另一不同點是壁厚不均(jun1)勻(yún),有異形截麵或內通道等複雜(zá)結構形狀,為保證熱處理時不(bú)變形或開裂,有時還要設計專用夾具予以保(bǎo)護,並(bìng)且淬火介質的溫度也比變形鋁合金高,故一般多采用人工時效(xiào)來縮短(duǎn)熱處理周期和提高鑄件的性能。
鑄造鋁合金熱處理的目的是,提高力學性(xìng)能和耐(nài)腐蝕性(xìng)能,穩定尺寸,改(gǎi)善切削加工性和焊接性等工藝性能。因為許多鑄態鋁合金的力學性能都不(bú)能滿足使用要求,除 Al-Si係的(de)ZL102、Al-Mg係的 ZL302和 Al-Zn係(xì)的ZL401合金外,其餘的鑄造鋁合金都要通過(guò)熱處理來進一步提高鑄件的力學(xué)性能(néng)和其他使用性能。其具體作用有(yǒu)以下幾個方麵∶
(1)消除由於鑄件(jiàn)結構〔如壁厚不均勻、轉接處(chù)厚大〕等原因使鑄件在結晶凝固時因冷卻速(sù)度不(bú)均勻所造成的內應力(lì);
(2)提高合(hé)金(jīn)的強度和硬度,改善金相(xiàng)組織(zhī),保(bǎo)證合(hé)金(jīn)有一(yī)定的塑性和(hé)切削加工性能、焊接性能;
(3)穩定鑄件(jiàn)的組織和尺寸,防止和消除高溫相變而使體積發生變(biàn)化;4〕消除(chú)晶間和成(chéng)分偏析,使(shǐ)組織(zhī)均勻化。
二、鑄造鋁合金熱處理方法及操作技術要點
(一)熱處理方法,鑄造鋁合金的(de)熱處理,目前(qián)有退火、淬(cuì)火〔固溶處理(lǐ)〕、時效和循環處理等(děng)工藝,分述如下∶
(1)退(tuì)火。退(tuì)火(huǒ)的作用是消(xiāo)除鑄件的鑄造應力和機械加工引起的內應(yīng)力,穩定加工件的形狀(zhuàng)和尺寸,並使Al-Si係(xì)合金的部分 Si晶體球狀化,改(gǎi)善合金的塑性。其(qí)工藝是∶將鋁合金鑄件加熱到 280~300℃,保溫2~3h,隨爐冷卻到室溫,使固溶體慢慢發生分解,析出的第(dì)二質(zhì)點聚集(jí),從而消除(chú)鑄件的內應力,到(dào)達穩定尺寸、提高塑性、減少(shǎo)變形(xíng)的目的。熱處理(lǐ)狀態代號為T2。
(2)淬火。淬火也叫固溶處理或急冷處理。其工藝是∶將鋁合(hé)金鑄件加熱到較高的溫度(一般在接近於共晶體的熔點,大多在 500 ℃以上),保溫 2h 以上,使(shǐ)合金內的可溶(róng)相充(chōng)分溶解。然後,急速淬人60~100℃的水中,由於鑄件受到急冷,使其(qí)在合金中得到***大限度溶解的強化相固(gù)定並(bìng)保存到室溫。
(3)時效。其工藝是∶將經過淬火的鋁合金(jīn)鑄件加熱到某個溫度,保溫一定(dìng)時間出爐空冷到(dào)室溫,使過飽和的固溶體分(fèn)解,讓合金基(jī)體組織穩定。
(二)合金在時效(xiào)過程中,大致需經過(guò)幾個階段∶隨著溫(wēn)度的上升和時間的延長,過(guò)飽(bǎo)和固溶體點陣內原子的(de)重新(xīn)組合,生(shēng)成溶質原子富集區(稱為G-PI區〕;隨著G-PI區消失,第二相原子按一定規律偏聚並生成G-P Ⅱ區,之後生成亞穩定(dìng)的第二相(過渡相);大量的G-PⅡI區和(hé)少量(liàng)的亞穩定相結合以及亞穩定相轉變為穩(wěn)定相、第二相質點聚集幾個階段。
時效處理又分(fèn)為自然時(shí)效和人工時效兩大類。自然時效是在室溫下進行時效強化的處理。人(rén)工時效又分為不完全(quán)人工時效、完全人工時效、過時效三種。
①不完(wán)全人工時效。將鑄件加熱到150~170℃(較低溫度下(xià)),保溫3~5h,以(yǐ)獲得(dé)較好的抗拉強度、良好的塑性和(hé)韌性,但(dàn)耐(nài)蝕性降低。
②完全人工時效。將鑄件加熱到175~185℃(較高溫度下〕,保溫5~24h,以獲得足夠的(de)抗拉強度即***高的硬度),但伸長率降低。
③過時效。也稱穩定(dìng)化回火。其工藝(yì)是∶將鑄件加熱到190~-230℃,保溫4~9h,使強度有所下降,塑性有所提(tí)高,以獲得較好的(de)抗應力腐蝕能力。
(三)循環處理,把鋁合金鑄件冷卻到零下某個溫度(如一50 ℃—70℃或一195 ℃)並保溫一定時間,再把鑄件加熱(rè)到(dào) 350℃以下,使合金中的固溶體點陣反複收縮和膨(péng)脹,並使各相的晶粒發生少量位移,以使這些固(gù)溶體結晶點陣內的原子偏聚區(qū)和金屬間化合物的(de)質點處於更加穩定的狀態,從而到達產品零件尺(chǐ)寸、體積(jī)更加(jiā)穩定。這種(zhǒng)反複加熱、冷卻的熱處理工藝,即(jí)循(xún)環處理,僅適於處理在使用中要求尺寸(cùn)很穩定、極精密的零件〔如檢測儀器上(shàng)的某些零件(jiàn));一般鑄件均不作這種(zhǒng)處理(lǐ)。
熱處理(lǐ)操作技(jì)術要點
(1)應(yīng)根據鑄件結構形狀、尺寸、合金特(tè)性等製定的熱處理(lǐ)工藝進行熱處理。
(2)熱處理前應檢查熱處理設(shè)備、輔助設備、儀表(biǎo)等是否合(hé)格和正常(cháng),爐膛各處的溫度差是否在規定的範圍之內(±5 ℃)。
(3)裝爐前鑄件應吹砂(shā)或衝洗,應無油汙、髒(zāng)物、泥土,合******號不應相混。
(4)形狀易產生變形的鑄件應放在專用的底盤或支架上,不允許有懸空的懸壁(bì)部分。
(5)檢(jiǎn)查鑄(zhù)件性能的單鑄或附鑄試棒應隨(suí)工件一起(qǐ)同(tóng)爐熱處理,以真實反映鑄件的性能。
(6)在(zài)保(bǎo)溫期間應隨(suí)時檢查、校正爐(lú)膛各處溫度,防止局部(bù)高溫或(huò)燒化。
(7)在斷電後短時(shí)間不能恢複時,應將在保溫中(zhōng)的鑄件迅速出爐淬(cuì)火,等恢(huī)複正常後,再裝爐、保溫和進行熱處理。
(8)在鹽槽中淬過火的鑄件,應在淬火後(hòu)立即用熱水衝洗,清除(chú)殘鹽,防(fáng)止腐蝕。(9)發現(xiàn)淬火後鑄件變形,應立即予以校正。
(10)需要時效處(chù)理的鑄件,應(yīng)在淬火後內進行時效處(chù)理。
(11)如經熱處理後發現性能不合格,可重複進行熱處理,但次數不得超過兩次(cì)。
目前公司(sī)經營項目有: CNC航空高精密機械零(líng)件(jiàn)加工,CNC航空高精密樣機加工、北京不鏽鋼零件加工、各種高精密金屬零件、塑料加工,各種高精密工裝夾具加工、 小批量研發模型樣機加工製(zhì)作, 真空批量翻模加工製作, 矽(guī)膠,橡膠製作,鈑金製作, 鋁合金批量高精密加工製作,批量吸塑製作,產品過(guò)uv,產品結構設計(jì),批量噴塗絲(sī)印,鐳雕(diāo)激光打字等等。
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