铝材热处理异常后果处理Word文档格式.docx
《铝材热处理异常后果处理Word文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铝材热处理异常后果处理Word文档格式.docx（38页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
人工时效温度的高低与时间的长短有很大关系。
较高的时效温度,可以缩短保温时间:
较低的时效温度则需要延长保温的时间。
用前者方法处理,同一炉试件检出的硬度数据,离散性较大,批量生产难以把握产品的质量,而后者受试件的合格率较高,能够保证强化工艺的质量要求,但工艺成本显著增加。
在这两者之间,必然有一个比较合理的可行区间。
经多次反复试验,我们找到如下的加热温度和时间的关系,这对锻铝试件的强化处理较为适合。
掌握了热处理工艺,并不等于说锻铝合金的强化问题已经解决,若操作不当,同样会导致失败。
在处理的过程中应注意以下几点:
1、被加热的工件在炉腔内须排列整齐,且阳温使之受热均匀。
2、温度的调整与受试件的形状及其实体尺寸也有一定的关系；
淬火转移的时间尽可能短,一般时间t<
6秒；
3、要求力热炉的温控仪完好，性能稳定，同时也要避免炉腔余温的热惯性引起的温度偏差。
这就要求我们及时监控、调整加热的温度。
如此,就可以满足工件的强化质量要求。
三、实践小结
将实验室的试验成果移植到生产车间实施批量生产,操作人员同样需要熟悉设备,熟练工艺步骤等适应过程。
该项成果经过一年多的实际应用,日趋成熟,在日常生产中,抽检合格率在96%以上。
从技术进步的角度入手,把学校的教学科研活动直接与工厂的生产实际相结合，充分发挥各自的优势，实践证明效果良好。
厂校间采取多种形式开展技术协作活动，为推动社会工业品生产的发展具有一定的实际意义。
铝合金当加热温度高于低熔点共晶的熔点，使低熔点共晶和晶界复熔的现象叫过烧。
（1）过烧的宏观组织特征。
过烧严重时铸锭和加工制品表面色泽变暗、变黑，有时产生表面起泡。
（2）过烧的显微组织典型特征。
检查铸锭及加工制品是否过烧，只以显微组织特征为依据，其他方法只能作为旁证。
对变形铝合金，根据国家标准，过烧的判定特征有3个，即复熔共晶球、晶界局部复熔加宽和3个晶粒交叉处形成复熔三角形。
用电子显微镜对复熔三角形处组织的研究发现，与复熔产物相接触的基体有梯田花样。
梯田花样是枝晶露头的结晶台阶，与疏松内壁表面上的枝晶露头一样，表明该处的组织已发生过复熔。
一般将过烧程度分为轻微过烧、过烧和严重过烧。
轻微过烧指过烧特征轻微，过烧指过烧特征明显，严重过烧指过烧特征多，晶界严重复熔粗化和平直，低熔点共晶大量熔化和聚集。
轻微过烧判断较难，要判断准确必须有丰富的经验。
（3）过烧形成机理。
变形铝合金中，除α（A1）基体外一般都有几种共晶，根据合金的不同，含有共晶的种类和多少也不同。
如果在一种合金里有几种共晶，每种共晶的熔化温度不尽相同，当把合金从低温升到高温时，熔点最低的共晶必首先熔化，这个共晶熔化的温度称为过烧温度，而这种共晶被称为低熔点共晶，即熔点最低的共晶。
例如2A12合金主要有两种共晶：
α（Al）+CuAl2:
熔点548℃
α（Al）+CuAl2+Al2CuMg（S相）:
熔点507℃
三元共晶的熔点比二元共晶低得多，当合金在较高温度热处理时，三元共晶必首先熔化，其熔化温度（507℃）即为2A12合金的过烧温度。
（4）防止措施：
1）严格控制热处理的温度和保温时间；
2）高温仪表定期检定，不允许使用检定不合格或超期仪表；
3）热处理炉内温度要均匀，炉料不能有油污，摆放要合理；
4）操作时要看对合金和卡片。
（5）过烧对性能的影响。
合金过烧后，低熔点共晶在晶界上和基体内复熔又凝固，改变了过烧前该处组织紧密相联的状态，对合金的连续性造成了普遍损害，对合金的力学性能、疲劳和腐蚀性能等都产生严重影响。
因为合金过烧不能用热处理或加工变形消除，任何铸锭和制品发生过烧都为绝对废品。
特别是用于航天工业的合金，更加不能允许。
需要指出的是，当合金轻微过烧时，由于第二相固溶更加充分，过烧复熔产物很小，晶界没有遭到普遍损坏，有些合金例如2A12合金，其力学性能不但没有降低反而升高，但应力腐蚀和疲劳性能明显下降。
当过烧严重时，各项性能都明显下降。
以7A04和6063合金铸锭为例，随着均火温度的升高，铸锭的强度和塑性都逐渐升高，当铸锭过烧后（7A04合金489℃，6063合金591℃），性能开始下降，其中塑性下降最严重。
铸造铝合金热处理工艺规范（摘自GB/T1173—1995）
合金牌号
合金代号
合金状态
固溶处理
时效
温度/℃
时间/h
ZAlSi7MgA
ZL101A
T4
535±
5
6～12
T5
室温
再155±
不少于8
2～12
T6
再180±
3～8
ZAlSi5Cu1MgA
ZL105A
525±
4～12
160±
3～5
ZAlSi7Mg1A
ZL114A
10～14
再160±
4～8
ZAlSi5Zn1Mg
ZL115
540±
10～12
150±
ZAlSi8MgBe
ZL116
175±
6
ZAlCu5MnA
ZL201A
再545±
7～9
6～9
ZAlCu5MnCdA
ZL204A
530±
再540±
9
ZAlCu5MnCdVA
ZL205A
538±
10～18
155±
8～10
4～5
T7
190±
2～4
ZAlRE5Cu3Si2
ZL207
T1
200±
5～10
ZAlMg8Zn1
ZL305
435±
再490±
6～8
铸造铝合金力学性能（摘自GB/T1173—1995）
S——砂型铸造;
J——金属型铸造R——熔模铸造K——壳型铸造B——变质处理
（表一）
铸造方法
力学性能，≥
抗拉强度σb/MPa
伸长率δ5（%）
布氏硬度（HBS）（5/250/30）
ZAlSi7Mg
ZL101
S、R、J、K
F
155
2
50
T2
135
45
JB
185
4
S、R、K
175
J、JB
205
60
195
SB、RB、KB
225
1
70
T8
3
55
235
JB、J
265
275
80
295
ZAlSi12
ZL102
SB、JB、RB、KN
145
J
SB、JB、RB、KB
ZAlSi9Mg
ZL104
S、J、R、K
ZAlSi5Cu1Mg
ZL105
0.5
65
SB、R、K
（表二）
ZAlSi8Cu1Mg
ZL106
SB
1.5
255
245
ZAlSi7Cu4
ZL107
165
90
2.5
100
ZAlSi12Cu2Mg1
ZL108
—
85
ZAlSi12Cu1Mg1Ni1
ZL109
ZAlSi5Cu6Mg
ZL110
S
125
ZAlSi9Cu2Mg
ZL111
315
290
310
3.5
（表三）
335
ZAlCu5Mn
ZL201
8
390
ZAlCu4
ZL203
215
440
7
470
120
460
110
75
ZAlMg10
ZL301
S、J、R
280
10
ZAlMg5Si1
ZL303
ZAlZn11Si7
ZL401
ZAlZn6Mg
ZL402
压铸铝合金的力学性能（GB/T15115—1994）
牌号
代号
抗拉强度
σb/MPa
（L0＝50）
布氏硬度HBS
5/250/30
YZAlSi12
YL102
≥220
≥2
≥60
YZAlSi10Mg
YL104
≥70
YZAlSi12Cu2
YL108
≥240
≥1
≥90
YZAlSi9Cu4
YL112
≥85
YZAlSi11Cu3
YL113
≥230
≥80
YZAlSi17Cu5Mg
YL117
＜1
YZAlMg5Si1
YL302
铸造铝合金低温力学性能
状态
试验温度
/℃
/MPa
屈服强度
伸长率
（%）
冲击韧度
/J·
cm-2
-70
189
133
3.7
4.0
-196
223
157
2.8
3.6
231
1.3
2.4
257
0.9
2.3
铸态
-40
190
6.0
200
5.0
330
6.5
-50
300
298
212
7.7
7.0
247
233
1.2
自然时效
270
铸造铝合金物理性能
密度ρ
/g·
cm-3
熔化温度范围
20～100℃时平均线膨胀系数α
/μm·
（m·
K）-1
100℃时比热容с
（kg·
25℃时热导率λ
/W·
20℃时电导率κ
（%IACS）
20℃时电阻率ρ
/nΩ·
m
2.66
577～620
23.0
879
151
36
45.7
2.68
557～613
21.4
963
150
44.2
2.65
577～600
21.1
837
40
54.8
569～601
21.7
753
147
37
46.8
570～627
159
46.2
2.73
100.5
117.2
19
29
59.4
2.69
18.9
2.78
547.5～650
19.5
113
59.5
2.83
22.6
833
105
52.2
Zl202
2.91
22.0
134
34
2.80
154
35
43.3
2.81
544～650
22.03
2.82
544～633
21.9
888
Zl206
2.90
542～631
20.6
64.5
603～637
23.6
96.3
53
Zl208
2.77
545～642
22.5
46.5
2.55
24.5
1047
92.1
21
升级会员 