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东莞铝合金压铸件表面热处理方法

发布日期:2022-03-02 作者: 点击:102

东莞铝合金压铸表面热处理方法。

铝合金铸件的热处理是指控制加热温度、保温时间和冷却速度,改变合金的组织。其主要目的是提高机械性能,提高耐腐蚀性,提高加工性能,获得尺寸稳定性。

铝合金铸件的热处理工艺可分为以下四类:

1.退火处理将铝合金铸件加热到较高的温度,一般约300℃。保温一段时间后,随炉冷却到室温的过程称为退火。在退火过程中,固溶体分解,第二相质点聚集,可消除铸件内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,提高铸件塑性。

2.固溶处理将铸件加热到尽可能高的温度,接近共晶体的熔点,在温度下保持足够长的时间,然后快速冷却,以限度地溶解强化元件。这种高温状态固定在室温下,称为固溶处理。固溶处理可提高铸件的强度和塑性,提高合金的耐腐蚀性。

固溶处理的效果主要取决于以下三个因素:

(1)固体溶解处理温度。温度越高,强化元素的溶解速度越快,强化效果越好。一般来说,加热温度的上限低于合金开始过热温度,加热温度的下限应使强化元素尽可能溶解在固体溶解体中。为了获得的固体溶解强化效果,不方便合金过热,有时采用分级加热的方法,即在低熔点共晶温度下保温,使元件扩散溶解后,低熔点共晶不存在,然后上升到更高的温度进行保温和淬火。在固体溶解处理过程中,还应注意加热速度不宜过快,避免铸件变形和局部聚集的低熔点组织熔化而产生过热。固体溶解热处理的憔悴火转移时间应尽可能短,一般不超过15避免合金元素的扩散和沉淀,降低合金的性能。

(2)保温时间。保温时间由强化元素的溶解速度决定,这取决于合金的类型、组成、组织、铸造方法、铸件的形状和壁厚。铸造铝合金的保温时间比变形铝合金长得多,通常由试验确定。一般砂铸件比同类金属铸件长20%-25%。

(3)冷却速度。淬火时铸件的冷却速度越大,高温下固溶体的过饱和度越高,使铸件具有较高的机械性能,但内应力越大,铸件变形的可能性越大。冷却速度可以通过选择不同的热容量、导热性、蒸发潜热性和粘度的冷却介质来改变。为了获得小的内应力,铸件可以在热介质(沸水、热油或熔盐)中冷却。

为保证铸件淬火后机械性能高,内应力低,有时采用等温淬火,即将固溶处理后的铸件淬入200-250℃的热介质中保温一段时间,将固溶处理与时效处理相结合。

3.时效处理将固溶处理后的铸件加热到一定温度,保温一段时间后,在空气中缓慢冷却到室温的过程称为时效。如果时效强化是在室温下进行的,则称为自然时效,如果时效强化是在室温高于一段时间后进行的,则称为人工时效。时效处理是过饱和固溶体分解的自发过程,使合金基体的点阵恢复到相对稳定的状态。时效温度和时间的选择取决于合金性能、合金特性、固溶体过饱和度和铸造方法的要求。

人工及时性可分为三类:不完全人工及时性、完全人工及时性和过时性。不完全人工及时性是利用相对较低的及时性温度或较短的绝缘时间,获得良好的综合力学性能,即获得较高的强度、良好的塑性和韧性,但耐腐蚀性可能相对较低。完全人工及时性是使用较高的及时性温度和较长的绝缘时间,以获得的硬度和的抗拉强度,但伸长率较低。过时性是在较高的温度下进行的,合金保持较高的强度,塑性提高,主要是为了获得良好的抗应力腐蚀性能。为了获得稳定的组织和几何尺寸,应在较高的温度下进行及时性。过时性通常根据使用要求分为稳定处理和软化处理。

合金元素沉淀的过程大多需要经过以下四个阶段:

(1)形成G-PI区。随着点阵畸变程度的增加,固溶体点阵中原子的再组合和溶质原子的富集区提高了合金的机械性能,降低了合金的导电性。

(2)形成G-PII区。合金元素的原子以一定比例偏聚形成G-PII区,为亚稳相的形成做好准备,合金强度进一步提高。

(3)形成亚稳相。亚稳相,又称过渡相,与基体共格,大量G-PII区和少量亚稳相结合,使合金获得强度。

(4)形成第二相质点和第二相质点的聚集。亚稳相变为稳定相,小质点分布在晶粒内,粗质点分布在晶体边界,第二相质点相继聚集,点阵畸变严重减弱,合金强度显著降低,合金塑性提高。上述阶段不完全分开,有时同时进行,低温时效,第二阶段较大,高温时效,第三、第四阶段较强。

4.冷热循环处理经冷热循环处理的铸件,由于固溶体点阵的多次加热和冷却而收缩和膨胀,使各相晶格略有位移,使第二相质点处于更稳定的状态,从而提高铸件尺寸的稳定性,适用于精密零件的制造。铝合金在低温下没有脆性断裂的倾向,随着温度的降低,机械性能有一定的变化,强度,但塑性很小,所以有时为了减少或消除铸件应力,铸造或淬火铸件,冷却到-50℃,-70℃或更低的温度,保持2-3小时,然后在空气或热水中加热到室温,或人工限制,称为冷处理。


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