如何提高鋁合金的延伸率

1、鋁合金能夠采用冷加工、淬火、時效和退火等方法，進(jìn)行調(diào)正強度、成型性以及其他性質(zhì)。按著這樣的操作工藝得到所要求的性質(zhì)，把這種操作稱為調(diào)質(zhì)處理，調(diào)質(zhì)的分類稱為調(diào)質(zhì)類型。一般來說，鋁變形材料大體分為非熱處理型和熱處理型兩大類別：純鋁(1000系)、al-mn系合金(3000系)、al-si系合金(4000系)及al-mg系合金(5000系)屬于非熱理型合金；al-cu-mg系合金(2000系)、al-mg-si系合金(6000系)及al-zn-mg系合金(7000系)屬于熱處理型合金。非熱處理型合金是由成型制造或軋制、拉伸等冷加工獲得制品，而熱處理型合金是由淬火、時效等處理得到各自規(guī)定的強度。對于熱

2、處理型合金，為了獲得比由熱處理所獲得的強度還高的強度，往往采用冷加工。另一方面，對非熱處理型合金，也可以進(jìn)行像退火、穩(wěn)定化處理的熱處理。把現(xiàn)場遇到的制品熱處理問題簡單地歸納如下：1)強度不夠：固溶溫度過低、固溶處理時間太短、淬火轉(zhuǎn)移時間過長、冷卻速度緩慢、時效條件不適當(dāng)。2)延伸率不足：由于過燒而引起的共晶熔化、高溫氧化、矯直量過大。3)共晶熔化：固溶處理溫度過高、加熱速度過快。4)復(fù)合板的擴散；固溶加熱時間過長。重復(fù)熱處理次數(shù)多。5)氣泡：由過燒而引起的共晶熔化、高溫氧化、材料中的氣體含量高、復(fù)合板的接合狀態(tài)不良。6)腐蝕：在材料上殘留鹽浴爐的氯化物。7)晶間腐蝕：淬火轉(zhuǎn)移時間長、淬火時冷卻

3、速度慢。8)淬火變形：材料盛裝吊掛不當(dāng)、冷卻速度慢。長尺寸料最好垂直淬火。9)淬裂：加熱后冷卻速度快、加熱后冷卻不均。針對鋁合金制品熱處理過程中產(chǎn)生的問題及原因，總結(jié)提高鋁合金延伸率的方法有以下幾種：1.嚴(yán)格控制合金化學(xué)成份。化學(xué)成份是決定材料各項性能的關(guān)鍵因素，為了獲得良好的擠壓性能、優(yōu)質(zhì)的表面處理性能、適宜的力學(xué)性能、滿意的表面質(zhì)量和外觀裝飾效果。以6063合金為例，合金的化學(xué)元素含量范圍比較寬，由于各元素在合金中所起的作用不同，因此必須考慮合金中各元素的含量及其互相關(guān)系的搭配，才能保證獲得較為理想的各項性能及較好的經(jīng)濟效益。6063主要合金元素是鎂、硅，主要強化相是mg2si。要保證合金

4、中的mg2si總量不少于0.75%，且mg2si得到充分溶解，合金力學(xué)性能就完全能滿足gb/t52372000標(biāo)準(zhǔn)中的要求。mg2si在基體鋁中的溶解度是與合金中鎂的含量有關(guān)的，mg2si中鎂、硅質(zhì)量可分比1.73：1，如果mg2/si1.73，鎂過剩，過剩的鎂將顯著降低mg2si在固態(tài)鋁中的溶解度，削弱mg2si的強化效果；mg/s1.73，硅過剩，對mg2si的溶解度影響很小，基本不會削弱mg2si的強化效果。鐵是主要什質(zhì)元素，是對氧化著色質(zhì)量影響最大的元素，隨著鐵元素的升高，陽極氧化膜的光澤度暗，透明度減弱，鋁型材表面的光亮度顯著降低，影響美觀，含鐵高的型材是不宜氧化著色的。另外，由于鐵

5、、硅形成的化合物有較強的熱縮性，容易使鑄錠產(chǎn)生裂紋，特別是fesi時,則產(chǎn)生熔點較高的包晶反應(yīng)，提高了脆性區(qū)的溫度下限，能降低熱裂傾向。因此，控制好鎂、硅、鐵三元素的含量及相互關(guān)系。既保證合金中能夠形成足夠的mg2si強化相，又保證有一定量的硅過剩，且過剩量小于合金中鐵含量，合金中的鐵含量還不能影響到氧化著色的質(zhì)量。這樣，使得合金既有一定強度，又降低了產(chǎn)生裂紋的傾向，同時保證鋁合金有較好的延伸率。2.鋁合金的快速連續(xù)熱處理：用薄板開卷裝置、轉(zhuǎn)環(huán)型坑式加熱裝置、水冷卻裝置、干燥機、矯直機、完工設(shè)備、檢查設(shè)備及卷卷裝置等。圖1快速連續(xù)熱處理裝置加熱的方式是：從爐頂和爐床噴射熱風(fēng)，在加熱介質(zhì)中使鋁板

6、浮游，即用空氣緩沖器夾持，連續(xù)地移動。使用這種裝置進(jìn)行熱處理時不僅比用間歇式爐進(jìn)行軟化時能獲得更細(xì)的再結(jié)晶組織，而具有表面質(zhì)量提高、應(yīng)變或彎曲減少及能稍微調(diào)正一個卷質(zhì)量的優(yōu)點。這種熱處理裝置在日本也處在普及階段。圖2加工過的金屬退火時引起的變化根據(jù)加工狀態(tài)可選擇適當(dāng)程度的退火加熱條件。從圖2的強度圖中可了解這種情況。這種處理處在強度對溫度的敏感性的虛線范圍內(nèi)，因而溫度不嚴(yán)格控制時誤差就增大。這種處理可用在不可熱處理合金上(相當(dāng)于h2n狀態(tài))，在相同的程度上與h2n相對應(yīng)，而采用這種處理時具有延伸率大及深拉加工性良好的優(yōu)點。3.改善鑄造條件有利于提高鋁合金的延伸率。鑄造條件(包括鑄造溫度、澆注溫度梯度、澆注速度和鑄造壓力)的變化，將影響合金的凝固速率，進(jìn)而影響鑄造合金的微觀結(jié)構(gòu)。因此，即使相同合金成分和相同工藝制備的鑄造合金， 其拉伸性能值也具有差異性。而對于熱處理工藝，雖然都采用t6熱處理，但是其固溶和時效溫度及時間并不相同。延長固溶時間，有利于合金元素充分溶入基體中，這樣合金的延伸性就能提高。 4.時效處理的合理安排。以2al2鋁合金為試驗材料，分別進(jìn)行退火+固溶+自然時效、固溶+自然時效狀態(tài)的原材料、固溶+人工時效、退火+固溶+人工時效等試驗，對比處理后的力學(xué)性能及硬度測試，發(fā)現(xiàn)固溶后自然