淺析鋁合金的應(yīng)用

淺析鋁合金的應(yīng)用

鋁合金產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)的發(fā)展和建設(shè)以及人們?nèi)粘Ｉ钪械膹V泛使用。在進(jìn)行金屬制品的開發(fā)研究過程中,鋁合金的加工需要進(jìn)行熱處理才能夠提高鋁合金的使用質(zhì)量,以下我將簡(jiǎn)析鋁合金熱處理工藝及其注意事項(xiàng)。1兩種鋁合金材料的熱處理能力所謂的鋁合金材料,是一系列材料的統(tǒng)稱,可以根據(jù)各自不同的分類標(biāo)準(zhǔn)劃分成各種類別。例如,如果按照生產(chǎn)工藝進(jìn)行劃分,則可以將鋁合金材料分為變形鋁合金和鑄造鋁合金兩種,但是如果按照鋁合金的熱處理能力進(jìn)行劃分,則可以將其分為不熱處理強(qiáng)化鋁合金和可熱處理強(qiáng)化鋁合金兩種。又如,按照鋁合金材料的性能進(jìn)行劃分,則可以分為更多不同的類別,其中有高塑性鋁合金、中強(qiáng)度鋁合金、高強(qiáng)度鋁合金、熱強(qiáng)鋁合金和耐蝕鋁合金等等。所以,鋁合金材料的可塑性和應(yīng)用的靈活性是很強(qiáng)的,這種功用的強(qiáng)大基于它的材料的種類的多樣性,另外,鋁合金材料中添加的不同的金屬材料可以改善其性能,使得鋁合金具備各種特殊的建筑和使用功能。2熱處理的概念所謂“熱處理”,就是指利用一定的方法達(dá)到對(duì)材料尤其是金屬材料的一些性能改造的效果。而鋁合金材料的熱處理就是指,利用一定的技術(shù)手段對(duì)鋁合金材料進(jìn)行加工,以達(dá)到提高材料的沉淀硬化鍛壓和材料的強(qiáng)度與硬度的目的。之所以被稱作“熱處理”,就是在改造材料的性能的過程中,通常會(huì)使用一些加熱或者是提高溫度的方法來完成。這種名稱是相對(duì)于“非熱處理”技術(shù)而言的。能夠采用“熱處理”技術(shù)的合金,其強(qiáng)度和硬度的鍛造效果會(huì)相對(duì)于另一種更好,這也是我們通常采用這種技術(shù)加工和鍛造鋁合金的重要原因。3熱處理過程中的應(yīng)用3.1退火。鋁合金材料是應(yīng)用其他有色金屬進(jìn)行融合,融合成功之后鋁合金將具備這些單一材料所不具備的特性。但是,優(yōu)點(diǎn)的存在往往也伴隨著缺點(diǎn),這種鋁合金材料的內(nèi)部往往會(huì)出現(xiàn)內(nèi)應(yīng)力或者不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的出現(xiàn),這種問題會(huì)直接影響鋁合金性能的有效發(fā)揮。為了提高鋁合金制品的使用價(jià)值,往往需要在加工過程中進(jìn)行退貨處理,這種處理方式的原理就是將鋁合金加熱到一定的溫度,并在該溫度下進(jìn)行錘煉,之后通過溫度的調(diào)節(jié)進(jìn)行合理的控制,進(jìn)而達(dá)到強(qiáng)化鋁合金內(nèi)部結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的目的。3.1.1去應(yīng)力退火。鋁合金工件在加工過程中往往會(huì)殘存大量的內(nèi)應(yīng)力,進(jìn)而在這種內(nèi)應(yīng)力的腐蝕下降金屬內(nèi)部的結(jié)構(gòu)予以破壞,使其具有的穩(wěn)定性以及機(jī)械性能明顯下降。所以,為了避免該問題的出現(xiàn),通過使用去應(yīng)力退貨的方式,將溫度加熱至一定的低溫環(huán)境下后,進(jìn)行低溫保存,之后通過緩慢的溫度冷卻達(dá)到熱處理的目的。在整個(gè)加熱保溫的過程中,溫度手電開始上升,隨著溫度的上升,合金元件內(nèi)部的原子活動(dòng)開始變得活躍,內(nèi)部晶格中存在的問題開始消失。不僅如此,晶體晶格在發(fā)生變化的過程中,同樣會(huì)受到溫度的影響,致使晶格彈性發(fā)畸變能力下降,導(dǎo)致金屬內(nèi)應(yīng)力大大減小,并獲得相應(yīng)的穩(wěn)定尺寸,使應(yīng)力對(duì)合金內(nèi)部的腐蝕能力降低,提高了合金的金屬硬度以及強(qiáng)度。3.1.2再結(jié)晶退火。通過將工件加熱的溫度進(jìn)行提升,使其超過再結(jié)晶的溫度,并通過一定時(shí)間的保持后,緩慢的進(jìn)行冷卻,這種加工的過程中稱之為再結(jié)晶退火。這種退火的目的主要是為了將金屬內(nèi)部的晶粒進(jìn)行細(xì)化,并消除內(nèi)部應(yīng)力對(duì)合金硬度的影響,使合金的可塑性得到提升。面對(duì)不能進(jìn)行熱處理強(qiáng)化的合金,通過冷卻進(jìn)行處理,將達(dá)不到上述的目的。所以為了提高晶粒組織的產(chǎn)量,就必須對(duì)火焰以及溫度、保溫的時(shí)間以及加熱過程中的速度進(jìn)行有效的控制,否則就達(dá)不到理想的目的,并且還會(huì)導(dǎo)致其再一次進(jìn)入聚集再結(jié)晶的階段,使金屬內(nèi)部的顆粒不斷的增大。針對(duì)上述所出現(xiàn)的問題,在進(jìn)行加熱處理的過程中,加熱的溫度越低,就必須在保溫的過程中采取較長的保溫的時(shí)間。否則就會(huì)造成再結(jié)晶的過程不能夠充分的進(jìn)行,使結(jié)晶退火的目的失敗。但是,如果保溫的時(shí)間較長,就會(huì)造成合金生產(chǎn)率的降低、所以在進(jìn)行再結(jié)晶退火的過程中,將加熱的速度提升,在加熱過程中不斷的提高加熱的溫度,將有助于獲得較高的鋁合金生產(chǎn)效率,提高鋁合金的金屬質(zhì)量。3.2固溶處理。在進(jìn)行固溶處理的過程中,必須進(jìn)行控制的因素就是在加熱過程中的加熱溫度,保溫的實(shí)踐以及冷卻過程中的冷卻溫度。淬火的溫度變與保溫的時(shí)間應(yīng)該采用正比例變化,溫度越高,保溫的實(shí)踐就應(yīng)該越久,才能夠有效的提高相溶解的效率,使金屬內(nèi)部的晶格進(jìn)行均勻合理的分配,提高晶格內(nèi)部空位的濃度,提高處理過程中的時(shí)效效果。3.3時(shí)效。淬火過程中自然時(shí)效與人工時(shí)效,主要是指在進(jìn)行淬火時(shí)合金獲得了過飽和的固溶體,導(dǎo)致了合金內(nèi)部處于不平衡的狀態(tài),所以會(huì)發(fā)生分解和析出過剩溶質(zhì)原子的問題,有的在常溫下析出而有的則在低溫下析出。有的在必須升溫,提高原子能才能析出。3.4回歸處理。為了提高鋁合金的金屬塑性,使其在加工過程中便于矯正以及塑性,需要將以淬火失效的合金產(chǎn)品在高溫下進(jìn)行短時(shí)間的加熱,使其恢復(fù)到最新的淬火狀態(tài)。4注意熔噴法分離材質(zhì),避免異常情況4.1粗大晶粒。在熱處理方面,退火或淬火溫渡過高,保溫工夫過長,特殊是遲緩加熱,輕易形成粗晶。在不克不及熱處理強(qiáng)化的變形鋁合金中最易發(fā)作粗晶。錳的分散速度慢,鑄錠中往往就存在嚴(yán)峻的晶內(nèi)偏析,而錳含量對(duì)再結(jié)晶溫度影響很大。如許,因成分不均而使資料組織內(nèi)部遍地的再結(jié)晶溫度分歧,低錳處再結(jié)晶溫度低,退火時(shí)先發(fā)作再結(jié)晶;相反,高錳處后發(fā)作在結(jié)晶,甚至不發(fā)作再結(jié)晶。如許,退火進(jìn)程中構(gòu)成的再結(jié)晶晶核數(shù)量少,最終生長的晶粒尺寸必定會(huì)大。假如退火時(shí)加熱速度又慢,這以景象就會(huì)愈加分明,更輕易發(fā)生粗晶。4.2過燒的預(yù)防。為了防止發(fā)生過燒,起首應(yīng)把握分歧合金的實(shí)踐過燒溫度,其次是嚴(yán)峻執(zhí)行淬火加熱工藝規(guī)程和精確地節(jié)制爐溫。實(shí)踐出產(chǎn)中大都過燒是因?yàn)閷?duì)鋁合金過燒性質(zhì)和加熱爐的任務(wù)狀況短少調(diào)查而形成的。分歧商標(biāo)的鋁合金,其過燒傾向是分歧的。例如,三種常用硬鋁2A02、2A11及2A12,同屬AL-Cu-Nig-Mn系合金,淬火加熱溫度平均(500±5)℃,但他們的實(shí)踐過燒溫度并紛歧樣,2A02合金中的低熔點(diǎn)共晶體是a+S(Al-Cu-Mg),熔點(diǎn)是518℃;2A11合金中的三元共晶體為a+CuAl2+MgSi,熔點(diǎn)是517℃;而2A12合金中的三元共晶體為a+CuAl2+S(A12CuMg),熔點(diǎn)為507℃。比擬之下,2A12的過燒溫度最低,過燒傾向最大,因