铝合金型材时效的四个影响因素
目前普遍认为,时效硬化是溶质原子偏析形成硬化区的结果。这不仅取决于合金元素的成分和时效过程,还取决于铝合金型材生产过程中产生的缺陷状态,特别是空位和位错的数量和分布。一般来说,铝合金的时效主要是由以下因素引起的。
为了获得良好的时效强化效果,淬火加热温度应较高,保温时间应较长,不得过热、过烧和晶粒长大,有利于获得均匀的过饱和度较大的固溶体。此外,在淬火和冷却过程中,第二相不能沉淀,否则在随后的时效处理过程中,第二相不能沉淀。沉淀相起到形核作用,导致局部不均匀沉淀,降低了铝合金型材时效强化效果。
淬火和自然时效后,将铝合金再加热至200-250℃,然后迅速冷却至室温,合金强度降低,再次软化,性能恢复到淬火状态;如果置于室温下,则与新的淬火合金相同。 ,仍然可以进行正常的自然时效,这种现象称为回归现象。理论上,回归治疗不受治疗次数的限制。然而,在实践中,在回归处理期间难以完全再溶解沉淀相,导致在随后的时效过程中沉淀相局部沉淀,并且时效强化的效果逐渐减弱。因此,回归处理仅用于修复飞机的铆钉合金,并且这种现象可以用于随时铆接接头,并且很少用于其他铝合金型材。
当在不同温度下时效时,沉淀相的临界核尺寸,数量,组成和聚集生长速率是不同的。如果温度太低,由于扩散困难,GP区难以形成。时效后,强度和硬度低,温度太高。当温度高时,扩散容易进行,并且过饱和固溶体中沉淀相的临界成核尺寸大,并且时效后强度和硬度低,即引起过时效。因此,各种铝合金型材具有合适的时效温度。
铝合金型材能否通过时效强化,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,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、铝镁和铝锌合金通常不采用时效强化处理,而一些二元合金,如铝铜合金、三元合金或多元合金则不采用时效强化处理。
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