铝合金型材时效炉影响时效的因素
时效温度的影响
在不同的温度时效时间,沉淀相的临界成核大小、数量、组成和聚集速度各不相同。温度过低,由于扩散困难,g.p面积不易形成,时效后强度和硬度较低。当时效温度过高时,扩散容易进行,过饱和固体溶液中沉淀相的临界成核大小较大,时效后的强度和硬度较低,因此,各种合金具有更适合的时效温度。
结果表明,铝-镁-硅系合金等铝合金型材在室温停留后再经人工时效后,强度指数没有达到较大值,但塑性有所提高。以ZL 101铸造铝合金为例,其强度极限比淬火后时效时的强度极限低10~20 MPa,但其塑性高于淬火后时效的铝合金型材。
合金能否通过时效强化,首先取决于合金元素能否溶于固溶体,固溶度随温度的变化而变化。例如,硅和锰在铝中的固溶性相对较小,且不随温度变化。镁和锌虽然在铝基固溶体中具有较大的固溶性,但与铝形成的化合物的结构和基体差别不大,强化作用也不大。因此,二元铝硅、铝锰、铝镁和铝锌通常不采用时效强化处理。一些二元合金,如铝-铜合金、三元合金或多组分合金,如铝-镁-硅和铝-铜-镁-硅合金,在热处理过程中具有溶解性和固相转变,并可通过热处理加以强化。
为了获得较好的时效强化效果,在无过热、过烧和晶粒长大的情况下,淬火加热温度较高,保温时间较长,有利于获得过饱和度较大的均匀固溶体。此外,第二相在淬火过程中不析出,否则在随后的时效处理中,析出相将起到形核作用,导致局部析出不均匀,降低时效强化效果。
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