原標(biāo)題：鋁合金熱處理及淬火工藝 1:鋁及鋁合金熱處理的基本知識(shí) 1.鋁及鋁合金熱處理的作用 為了獲得預(yù)期的產(chǎn)品組織和性能，將鋁和鋁合金材料加熱到一定預(yù)期的產(chǎn)品組織和性能。 2.鋁及鋁合金熱處理的主要方法及其基本原理 (1)鋁及鋁合金熱處理分類(如下圖所示) 鋁及鋁合金熱處理分類 (2)鋁及鋁合金熱處理的基本作用原理 (1) 退火:產(chǎn)品加熱到一定溫度，保溫到一定時(shí)間后，以一定的冷卻速度冷卻到室溫。通過(guò)原子的擴(kuò)散和遷移，使其組織更加均勻、穩(wěn)定、消除內(nèi)應(yīng)力，可以大大提高材料的塑性，但強(qiáng)度會(huì)降低。 ①鑄錠均勻化退火:高溫下長(zhǎng)期保溫，然后以一定速度(高、中、低、慢)冷卻，使鑄錠的化學(xué)成分、組織和性能均勻化，可提高材料塑性20%左右，擠壓力20%左右，擠壓速度15%左右，材料表面處理質(zhì)量提高。 ②中間退火：又稱局部退火或工藝間退火，是為了提高材料的塑性，消除材料的內(nèi)部加工應(yīng)力，在較低溫度下保溫較短時(shí)間，有利于繼續(xù)加工或獲得某種性能的組合。 ③完全退火：又稱成品退火，是一種具有最佳塑性和較低強(qiáng)度的軟化組織，在較高溫度下保溫一段時(shí)間，以獲得完全再結(jié)晶狀態(tài)。 （2）固溶淬火處理：將可熱處理強(qiáng)化鋁合金材料加熱到較高溫度，保持一定時(shí)間，使材料中的第二相或其他可溶性成分完全溶解在鋁基體中，形成過(guò)飽和固溶體，然后通過(guò)快速冷卻將過(guò)飽和固溶體保持在室溫下，這是一種不穩(wěn)定的狀態(tài)。但此時(shí)材料塑性高，可進(jìn)行冷加工或矯直工藝。 ①在線淬火：對(duì)于一些淬火敏感性低的合金材料，擠壓時(shí)可在高溫下固溶，然后在空氣冷卻下固溶（T5)或用水霧冷卻（T6)淬火以獲得一定的組織和性能。 ②離線淬火：對(duì)于一些淬火敏感性高的合金材料，必須在特殊的熱處理爐中加熱到較高的溫度并保溫一段時(shí)間，然后在不超過(guò)15秒的轉(zhuǎn)移時(shí)間內(nèi)淬火到水或油中，以獲得一定的組織和性能，可分為鹽浴淬火、空氣淬火、垂直淬火和水平淬火。 (3)時(shí)效性:固溶淬火后的材料在室溫或高溫下保持一段時(shí)間，不穩(wěn)定的過(guò)飽和固溶體會(huì)分解，第二相粒子會(huì)從過(guò)飽和固溶體中沉淀(或沉淀)，分布在α（AL）由此產(chǎn)生的強(qiáng)化作用稱為沉淀(沉淀)強(qiáng)化。 自然時(shí)效:有些合金(如2024等)可以在室溫下沉淀強(qiáng)化，稱為自然時(shí)效。 人工時(shí)效：部分合金（如7075等）在室溫下沉淀強(qiáng)化不明顯，而在高溫下沉淀強(qiáng)化效果明顯，稱為人工時(shí)效。 人工時(shí)效可分為欠時(shí)效和過(guò)時(shí)效。 ①欠時(shí)效：控制較低的時(shí)效溫度，保持較短的時(shí)效時(shí)間，以獲得一定的性能。 ②過(guò)時(shí)性：為了獲得一定的特殊性能和較好的綜合性能，在較高的溫度或較長(zhǎng)的保溫狀態(tài)下進(jìn)行。 ③多級(jí)時(shí)效：將時(shí)效過(guò)程分為幾個(gè)階段，以獲得一定的特殊性能和良好的綜合性能。時(shí)效可分為二階段和三階段 (4) 回歸處理：為提高塑性，便于冷彎成型或矯正形狀公差，在高溫下加熱時(shí)間短的產(chǎn)品可恢復(fù)到新的淬火狀態(tài)，稱為回歸處理。 二：鋁合金淬火冷卻速度 鋁合金淬火爐淬火時(shí)的冷卻速度必須保證過(guò)飽和固溶體固定不分解。防止淬火時(shí)效后的力學(xué)性能加強(qiáng)相析出。 因此，淬火時(shí)的冷卻速度越快越好。但是 冷卻速度越大，淬火產(chǎn)品的殘余應(yīng)力和殘余變形越大，因此冷卻速度應(yīng)根據(jù)不同的合金同的形狀和尺寸來(lái)確定。 一般合金淬火對(duì)冷卻速度敏感，冷卻速度大。如2A11，2A合金淬火冷卻速度應(yīng)為50℃/S以上，而7A04合金對(duì)冷卻速度非常敏感，其淬火速度要求為170℃/S以上。 不同形狀和尺寸的產(chǎn)品應(yīng)采用不同的冷卻速度，通常通過(guò)調(diào)節(jié)淬火介質(zhì)的溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)。室溫水淬火可用于形狀簡(jiǎn)單、中小型、棒材(水溫一般) L0～35℃)，對(duì)于形狀復(fù)雜、壁厚差異大的型材，可使用40~50℃的水淬火。 對(duì)于特別容易變形的產(chǎn)品，水溫甚至可以上升到75~85℃進(jìn)行淬火。試 經(jīng)驗(yàn)證明，淬火產(chǎn)品的力學(xué)性能和耐腐蝕性隨著水溫的升高而降低。 鋁合金淬火爐中最常用的淬火介質(zhì)是水。由于水粘度小，熱容量大，蒸發(fā)熱快，冷卻能力強(qiáng)，使用非常方便經(jīng)濟(jì)。 但其缺點(diǎn)是加熱后冷卻能力降低。淬火產(chǎn)品在水中冷卻可分為三個(gè)階段：第一階段為膜狀沸騰階段。熱產(chǎn)品剛接觸冷水時(shí)，立即在其表面形成不均勻的過(guò)熱蒸汽膜，非常 牢固，導(dǎo)熱性差，降低了產(chǎn)品的冷卻速度。 第二階段是氣泡沸騰階段。當(dāng)蒸汽膜損壞時(shí)，金屬表面附近的液體會(huì)產(chǎn)生劇烈的沸騰和強(qiáng)烈的熱交換。第三階段為 在熱對(duì)流階段，冷卻水循環(huán)，或產(chǎn)品左右擺動(dòng)，或上下移動(dòng)，增加產(chǎn)品表面與水對(duì)流的熱交換，以提高冷卻速度。 根據(jù)以上分析，為了快速突破第一階段，生成一步冷卻，確保淬火產(chǎn)品冷卻均勻，需要在淬火水槽中安裝壓縮空氣管進(jìn)行攪拌，產(chǎn)品進(jìn)入水槽后應(yīng)適當(dāng)擺動(dòng)。 此外，淬火罐應(yīng)具有足夠的容量，以確保水溫不會(huì)升高太多（一般為淬火產(chǎn)品總體積的20倍以上）。而且冷卻水應(yīng)該有循環(huán)裝置。 除了調(diào)節(jié)水溫來(lái)控制鋁合金淬火爐的淬火冷卻速度外，還可以在冷卻水中加入不同的溶劑來(lái)調(diào)節(jié)水的冷卻能力。 聚乙醇水溶液通常用作冷卻介質(zhì)，聚乙醇水溶液濃度可調(diào)節(jié)，以控制產(chǎn)品淬火的冷卻速度。這種聚乙醇水溶液常用于淬火易變形的產(chǎn)品。 三：鋁合金型材的風(fēng)冷和水冷淬火有什么區(qū)別？ 鋁合金淬火為高溫突然降至低溫淬火， 比如鋼刀刀刃要在水中淬火，硬而鋒利， 鋁的淬火也包括水冷淬火和風(fēng)冷淬火。 建筑采用6063鋁型材，即風(fēng)冷淬火。淬火后的鋁型材在時(shí)效爐放置一段時(shí)間，鋁型材內(nèi)部結(jié)晶重新排列，機(jī)械強(qiáng)度明顯提高。在所有金屬合金中，只有鋁合金具有及時(shí)性。 鋁合金擠壓型材成型溫度為460~500度，淬火后的溫度一般為200度。固溶熱處理后(淬火)通過(guò)高溫?cái)D壓成型的人工時(shí)效為風(fēng)冷（T5)；通過(guò)高溫?cái)D壓成型過(guò)程冷卻，然后人工時(shí)效為水冷（T6）。 俗話說(shuō)的：T擠出后風(fēng)冷。T6擠出后水冷，水淬火后硬度提高。就這么簡(jiǎn)單。但如果鋁需要彎曲，盡量不要T6的狀態(tài)。 有的人認(rèn)為T5與T6的區(qū)別只是冷卻速度的區(qū)別，而不是風(fēng)冷水冷的區(qū)別。風(fēng)冷的冷卻速度足夠大，也能達(dá)到T6.相反，水冷卻，但冷卻速度不夠大。T5的效果! 其實(shí)T6狀態(tài)可在線淬火（水冷或強(qiáng)風(fēng)冷）或離線淬火（淬火爐淬火），但應(yīng)根據(jù)客戶要求和產(chǎn)品品種規(guī)格確定。 在實(shí)際生產(chǎn)中，無(wú)論采用何種生產(chǎn)工藝，關(guān)鍵都是要滿足鋁型材產(chǎn)品的力學(xué)強(qiáng)度要求。 硬度與風(fēng)冷速度和水冷速度關(guān)系不大。 冷卻效果越好，硬度越好，為什么會(huì)有T5與T6之分，因?yàn)門5.風(fēng)冷產(chǎn)品尺寸不會(huì)變形，幾乎所有門窗等型材都會(huì)選擇T5，而T6材料是水冷厚度較薄的型材，遇水會(huì)變形，尤其是有開(kāi)口的東西遇水容易變形。 當(dāng)然也可以以浮水的形式過(guò)水，也就是噴水過(guò)水的方式。當(dāng)然，產(chǎn)品過(guò)水后的效果會(huì)比風(fēng)冷好很多。6063-T5在10-13之間6063-T6可達(dá)13以上。 ——廣 告—— 門窗將是為門窗同行提供門窗信息交流的平臺(tái)迎轉(zhuǎn)發(fā)、轉(zhuǎn)載，轉(zhuǎn)載時(shí)無(wú)需授權(quán)。如有侵權(quán)找不到原作者，請(qǐng)聯(lián)系門窗！門窗同行可以在留言區(qū)補(bǔ)充文章，解釋錯(cuò)誤或不足，讓下一個(gè)看到的人學(xué)到更多。你知道的是每個(gè)人都需要的。。。 聯(lián)系我們 責(zé)任編輯：