鋁鋁合金熱處理工藝

1、鋁及鋁合金熱辦理工藝鋁及鋁合金熱辦理工藝1.1鋁及鋁合金熱辦理的作用將鋁及鋁合金資料加熱到必然的溫度并保溫一準(zhǔn)時(shí)間以獲得預(yù)期的產(chǎn)品組織和性能。1.2鋁及鋁合金熱辦理的主要方法及其基本作用原理鋁及鋁合金熱辦理的分類(lèi)（見(jiàn)圖1）平均化退火退火中間退火成品退火在線淬火立式淬火鋁固溶淬火離線淬火臥式淬火及一次淬火鋁合階段淬火金熱自然時(shí)效處過(guò)時(shí)效理時(shí)效人工時(shí)效多級(jí)時(shí)效欠時(shí)效回歸圖1鋁及鋁合金熱辦理分類(lèi)鋁及鋁合金熱辦理基本作用原理退火：產(chǎn)品加熱到必然溫度并保溫到一準(zhǔn)時(shí)間后以必然的冷卻速度冷卻到室溫。經(jīng)過(guò)原子擴(kuò)散、遷移，使之組織更加平均、牢固、，內(nèi)應(yīng)力除掉，可大大提高資料的塑性，但強(qiáng)度會(huì)降低。鑄錠平均化退火：

2、在高溫下長(zhǎng)遠(yuǎn)保溫，爾后以必然速度（高、中、低、慢）冷卻，使鑄錠化學(xué)成分、組織與性能平均化，可提高資料塑性20%左右，降低擠壓力20%左右，提高擠壓速度15%左右，同時(shí)使資料表面辦理質(zhì)量提高。中間退火：又稱(chēng)局部退火或工序間退火，是為了提高資料的塑性，除掉資料內(nèi)部加工應(yīng)力，在較低的溫度下保溫較短的時(shí)間，以利于續(xù)繼加工或獲得某種性能的組合。完好退火：又稱(chēng)成品退火，是在較高溫度下，保溫一準(zhǔn)時(shí)間，以獲得完好再結(jié)晶狀態(tài)下的消融組織，擁有最好的塑性和較低的強(qiáng)度。(2)固溶淬火辦理：將可熱辦理增強(qiáng)的鋁合金資料加熱到較高的溫度并保持必然的時(shí)間，使資料中的第二相或其他可溶成分充分溶解到鋁基體中，形成過(guò)飽和固溶體，

3、爾后以快冷的方法將這種過(guò)飽和固溶體保持到室溫，它是一種不牢固的狀態(tài)，因處于高能位狀態(tài)，溶質(zhì)原子隨時(shí)有析出的可能。但此時(shí)資料塑性較高，可進(jìn)行冷加工或矯直工序。在線淬火：對(duì)于一些淬火敏感性不高的合金資料，可利用擠壓時(shí)高溫進(jìn)行固溶，爾后用空冷（T5）或用水霧冷卻（T6）進(jìn)行淬火以獲得必然的組織和性能。離線淬火：對(duì)于一些淬火敏感性高的合金資料必定在特地的熱辦理爐中重新加熱到較高的溫度并保溫一準(zhǔn)時(shí)間，爾后以不大于15秒的轉(zhuǎn)移時(shí)間淬入水中或油中，以獲得必然的組織和性能，依照設(shè)備不相同可分為鹽浴淬火、空氣淬火、立式淬火、臥式淬火。(3)時(shí)效：經(jīng)固溶淬火后的資料，在室溫或較高溫度下保持一段時(shí)間，不牢固的過(guò)飽和

4、固溶領(lǐng)悟進(jìn)行分解，第二相粒子會(huì)從過(guò)飽和固溶體中析出（或積淀），分布在（AL）鋁晶粒周邊，從而產(chǎn)生增強(qiáng)作用稱(chēng)之為析出（積淀）增強(qiáng)。自然時(shí)效：有的合金（如2024等）可在室溫下產(chǎn)生析出增強(qiáng)作用，叫做自然時(shí)效。人工時(shí)效：有些合金（如7075等）在室溫下析出了增強(qiáng)不明顯，而在較高溫度下的析出增強(qiáng)收效明顯，稱(chēng)為人工時(shí)效。人工時(shí)效可分為欠時(shí)效和過(guò)時(shí)效。欠時(shí)效：為了獲得某種性能，控制較低的時(shí)效溫度和保持較短的時(shí)效時(shí)間。過(guò)時(shí)效：為了獲得某些特別性能和較好的綜合性能，在較高的溫度下或保溫較長(zhǎng)的時(shí)間狀態(tài)下進(jìn)行的時(shí)效。多級(jí)時(shí)效：為了獲得某些特別性能和優(yōu)異的綜合性能，將時(shí)效過(guò)程分為幾個(gè)階段進(jìn)行。可分為二階段、三階段時(shí)

5、效回歸辦理：為了提高塑性，便于冷彎成形或更正形位公差，將已淬火時(shí)效的產(chǎn)品，在高溫下加溫較短的時(shí)間即可恢復(fù)到新淬火狀態(tài)叫回歸辦理。2、鋁及鋁合金產(chǎn)品狀態(tài)表示法2.1基本狀態(tài)代號(hào)，見(jiàn)表1表1產(chǎn)品基礎(chǔ)狀態(tài)代號(hào)代名稱(chēng)說(shuō)明與應(yīng)用號(hào)適用于在成型過(guò)程中，對(duì)于加F自由加工狀工硬化和熱辦理?xiàng)l件無(wú)特別要態(tài)求的產(chǎn)品，該狀態(tài)產(chǎn)品的力學(xué)性能不作規(guī)定O退火狀態(tài)適用于經(jīng)完好退火獲得最低強(qiáng)度的加工產(chǎn)品適用于經(jīng)過(guò)加工硬化提高強(qiáng)度的產(chǎn)品，產(chǎn)品在加工硬化后可H加工硬化狀經(jīng)過(guò)（也可不經(jīng)過(guò)）使強(qiáng)度有態(tài)所降低的附加熱辦理H代號(hào)后邊必定跟有兩位或三位阿拉伯?dāng)?shù)字固溶熱辦理一種不牢固狀態(tài)，僅適用于經(jīng)W固溶熱辦理后，室溫下自然時(shí)狀態(tài)效的合金，該

6、狀態(tài)代號(hào)僅表示產(chǎn)品處于自然時(shí)效階段適用于熱辦理后，經(jīng)過(guò)（或不熱辦理狀態(tài)經(jīng)過(guò)）加工硬化達(dá)到牢固狀態(tài)(不相同于F、的產(chǎn)品O、H狀態(tài))T代號(hào)后邊必定跟有一位或多位阿拉伯?dāng)?shù)字2.2H（加工硬化）狀態(tài)的細(xì)分H1單純加工硬化狀態(tài)。適用于未經(jīng)附加熱辦理，只經(jīng)加工硬化即獲得所需強(qiáng)度的狀態(tài)。H2加工硬化及不完退火的狀態(tài)。適用于加工硬化程度高出成品規(guī)定要求后，經(jīng)不完好退火，使強(qiáng)度降低到規(guī)定指標(biāo)的產(chǎn)品。對(duì)于室溫下自然時(shí)效消融的合金，H2與對(duì)應(yīng)的H3有相同的最小極限抗拉強(qiáng)度值；對(duì)于其他合金，H2與對(duì)應(yīng)的H1擁有相同的最小極限抗拉強(qiáng)度值，但伸長(zhǎng)率比H1稍高。H3加工硬化及牢固化辦理的狀態(tài)。適用于加工硬化后經(jīng)低溫?zé)徂k理或

7、由于加工過(guò)程中的受熱作用致使其力學(xué)性能達(dá)到牢固的產(chǎn)品。H3狀態(tài)僅適用于在室溫下逐漸時(shí)效消融（除非經(jīng)牢固化辦理）的合金。H4加工硬化及涂漆辦理的狀態(tài)。適用于加工硬化后，經(jīng)涂漆辦理導(dǎo)致了不完好退火的產(chǎn)品。H后邊的第二位數(shù)字表示產(chǎn)品的加工硬化程度。數(shù)字8表示硬狀態(tài)。牢固化辦理：為了防范合金冷加工后長(zhǎng)遠(yuǎn)放置所產(chǎn)生的消融現(xiàn)象，在冷變形后，產(chǎn)品進(jìn)行低溫退火（150加熱3小時(shí)）的辦理。這樣能夠使在室溫下放置的合金的力學(xué)性能趨于牢固。2.3退火（O）狀態(tài)代號(hào)分類(lèi)O1平均化退火O2產(chǎn)品不完好（局部）退火O3產(chǎn)品完好退火時(shí)效爐工藝溫度控制表燃燒室：溫度控制表設(shè)定溫度200-215溫控表顯示溫度190-210爐內(nèi)實(shí)

8、測(cè)溫度200-210風(fēng)機(jī)右后：風(fēng)機(jī)設(shè)定溫度160-180風(fēng)機(jī)表顯示溫度200-210爐內(nèi)控制溫度200-210顯示：溫控表顯示溫度190-205爐內(nèi)實(shí)測(cè)溫度200-210顯示：溫控表顯示溫度195-210爐內(nèi)實(shí)測(cè)溫度200-210時(shí)效爐能源的計(jì)算電機(jī)（電能耗費(fèi)）燃燒機(jī)（油料耗費(fèi)）升溫耗能（涼爐、熱爐）保溫耗能保溫時(shí)間時(shí)效爐故障（工藝硬度影響）電機(jī)功率40/55W/h，電流81/98A,電壓380V，740/1480r/min變級(jí)多速三相異步電動(dòng)機(jī)型號(hào)YD2808-8/4時(shí)效爐動(dòng)力配電型號(hào)XL-21，額定電壓380V，額定電流1A問(wèn)題：時(shí)效爐時(shí)效時(shí)只按合金狀態(tài)進(jìn)行了分類(lèi)時(shí)效，但對(duì)于同種合金不相同

9、壁厚并沒(méi)有明確規(guī)定，壁厚差距為多少時(shí)不相同意一起時(shí)效擠壓出口如何調(diào)風(fēng)當(dāng)擠壓出口料上翹時(shí)，要適合調(diào)小下方風(fēng)速或適合關(guān)閉下方風(fēng)扇；當(dāng)擠壓出口料下翹時(shí)，要適合調(diào)小上方風(fēng)扇或適合關(guān)閉上方風(fēng)扇時(shí)效工藝執(zhí)行細(xì)則（四分廠3號(hào)時(shí)效爐）依照對(duì)該爐工藝檢查的數(shù)據(jù)，特對(duì)此爐操作時(shí)的溫控參數(shù)作以下調(diào)整：時(shí)效工藝保保合溫溫金時(shí)時(shí)狀間間態(tài)h執(zhí)行細(xì)則保溫時(shí)保溫時(shí)間（以壁厚為準(zhǔn)）h間溫度風(fēng)燃機(jī)燒4.0-30m1.0m溫機(jī)mmm控溫表控表T6175888171781011T5200222.519198377T52351.1.522323285100注：1）.當(dāng)最少有兩個(gè)溫控表（風(fēng)機(jī)和燃燒機(jī)）都到達(dá)該制度下，以保溫溫度時(shí)才開(kāi)始計(jì)

10、算保溫時(shí)間。2）.保溫時(shí)間的確定以爐內(nèi)最大壁厚的型材為準(zhǔn)。3）.針對(duì)裝筐密度較大的型材需要適合延長(zhǎng)保溫時(shí)間。4）.對(duì)6005-T5、6005A-T5以及T6511狀態(tài)的都依照T6制度執(zhí)行。5）.對(duì)于詳盡品種的時(shí)效制度若是需要調(diào)整以工藝科的通知為準(zhǔn)。雙空模在擠壓時(shí)要注意調(diào)整各孔的流速，使其保持一致，在擠壓過(guò)程中，鑄錠中鋁的流動(dòng)問(wèn)題？看GB-5237掌握扭轉(zhuǎn)度、公差、會(huì)查表、并能熟練在擠壓料中，發(fā)現(xiàn)平模制品頭尾出現(xiàn)氣泡現(xiàn)象較為頻頻，而組合模特別是管材出現(xiàn)氣泡較少。擠壓注意事項(xiàng)7.1對(duì)6系合金低于500不能夠保證力學(xué)性能，高于560表面質(zhì)量很差7.2擠壓速度與幫溫的關(guān)系一般：低溫高速，高溫低速。應(yīng)盡

11、量提高擠壓速度，此時(shí)溫度應(yīng)按表中下限考慮，但應(yīng)保證出口溫度吻合規(guī)定。7.3對(duì)于擠壓參數(shù)大的模具，特別是分流孔多的應(yīng)將模具溫度和鋁棒溫度設(shè)定到中上限，但在擠壓后段應(yīng)將速度調(diào)下來(lái)。7.4特種散熱器型材模具溫度480以上，鋁棒溫度530以上7.5各個(gè)國(guó)家的力學(xué)性能標(biāo)準(zhǔn)有些差異，而且與型材的截面相關(guān)系，當(dāng)出現(xiàn)力學(xué)性能不夠表中的要求時(shí)，由技術(shù)人員盤(pán)問(wèn)相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或與客戶溝通今后確定可否合格，可否放行。力學(xué)性能用戶有需求的按技術(shù)協(xié)議執(zhí)行。拋光料6463-T5均質(zhì)棒，460-480低溫高速8.1模具引起的表面機(jī)械紋問(wèn)題很多8.2在切割和轉(zhuǎn)移過(guò)程中造成的分節(jié)出現(xiàn)劃、磨等硬傷，常出現(xiàn)的問(wèn)題種類(lèi)：機(jī)械紋、劃傷、白

12、道、亮線、縮短紋、拉毛、有棱、起浪、扭擰、幾何尺寸超差、虛假劃傷、桔皮。鋁的表面機(jī)械辦理辦理后的表面收效可分為：a光明表面b半啞光表面c消光（啞光）表面拋光的原理：機(jī)械拋光是靠磨削資料表面產(chǎn)生塑性變形，從而去掉被拋光后的凸面獲得圓滑面的拋光方法，一般使用布輪、羊毛輪、砂紙等等。拋光工序一般分為三步：粗拋、中拋和精拋粗拋：用硬輪對(duì)經(jīng)過(guò)或未經(jīng)過(guò)磨光的表面進(jìn)行拋光，對(duì)基材有必然的磨削作用中拋：用較硬的拋光輪對(duì)經(jīng)過(guò)粗拋的表面進(jìn)一步的加工，能去除粗拋留下的劃痕精拋：拋光的最后工序，用軟論拋光獲得鏡面光明的表面，對(duì)基材的磨削作用很小機(jī)械拉絲法：10.1直紋拉絲是指在鋁板表面用機(jī)械摩擦的方法加工出直線紋路1

13、0.2亂紋拉絲是在告訴運(yùn)轉(zhuǎn)的銅絲刷下，使鋁板前后左右搬動(dòng)摩擦所獲得的一種無(wú)規(guī)則，無(wú)明顯紋路的啞光絲紋10.3旋紋也稱(chēng)旋光，是采用圓柱狀毛氈或研石尼龍輪裝在鉆床上，用煤油調(diào)停拋光油膏，對(duì)鋁或鋁合金板表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拋磨所獲得的一種絲紋10.4螺紋是用一臺(tái)拋光料問(wèn)題的解析11.1在低溫高速擠壓時(shí)為什么會(huì)產(chǎn)活力械紋過(guò)重？可能是由于擠壓的填充和初期的平流擠出階段造成對(duì)模具表面的劃傷，從而在后期的擠壓過(guò)程中致使機(jī)械紋過(guò)重11.2在高溫低速擠壓時(shí)，也會(huì)有機(jī)械紋等弊端？可能是棒溫較高，致使擠壓過(guò)程中紊流較嚴(yán)重，從而使鑄棒表面的大量氧化物和雜質(zhì)流向心部，使型材表面不好模具12.1組合模依照結(jié)構(gòu)不相同又分為兩類(lèi)：橋

14、式組合模和分流組合模，習(xí)慣上把橋式組合模叫舌形模，分流組合模就簡(jiǎn)稱(chēng)為組合模12.2舌形模：所需擠壓力較低，適合擠壓不易變形合金，內(nèi)孔較小的空心型材12.3組合模：適合于擠壓易變形合金和內(nèi)腔尺寸較大而且形狀復(fù)雜的大、中型空心型材12.4用組合模擠壓的空心型材，在其宏觀組織上能夠看到明顯的焊縫，焊縫的數(shù)目等于鑄錠被分成金屬股的數(shù)目12.5為獲得優(yōu)異焊縫就要增大模腔內(nèi)的壓力，擠壓系數(shù)采用的稍大一些有利，采用較高擠壓溫度為宜，而且擠壓速度不應(yīng)過(guò)快12.6在檢驗(yàn)空心型材時(shí)，其表面質(zhì)量、幾何尺寸、機(jī)械性能和內(nèi)部組織與一般型材相同，但對(duì)于使用在重要部位的空心型材必定檢查其焊縫質(zhì)量，此時(shí)其切頭長(zhǎng)度不應(yīng)少于50

15、0-1000mm鑄造鑄錠13.1鋁合金鑄錠的典型結(jié)晶由表面細(xì)晶帶，柱狀晶帶和錠心等軸晶帶組成13.2鋁合金鑄錠中，鋁基固溶體的晶粒形狀常有的有三種：a顆粒狀的等軸晶b長(zhǎng)條狀的柱狀晶c薄片狀的羽毛晶13.3在合金和其他條件一準(zhǔn)時(shí)，隨著鑄造溫度的提高，柱狀晶區(qū)寬度增大；等軸晶粒尺寸隨著鑄造溫度的下降而減??；鑄造溫度恒準(zhǔn)時(shí)，隨著合金元素含量的增大，柱狀晶體區(qū)減小13.4變質(zhì)辦理：就是在少量的特地增加劑（變質(zhì)劑）的作用下改變鑄態(tài)合金組織，使金屬或合金的組織分別度提高的過(guò)程，也叫細(xì)化辦理或孕育辦理壁厚技術(shù)要求14.1氧化壁厚a酸砂氧化：要求0.1mmb銀白氧化：要求0.1mmc拋光氧化：要求0.1mmd

16、噴砂氧化：要求-0.08到+0.1mmf扭紋氧化：要求-0.08到+0.1mmg堿蝕氧化：要求-0.05到0.15mm14.2電泳壁厚a平光電泳：要求0.1mmb噴砂電泳：要求0.1mmc著色堿蝕電泳：-0.05到+0.1mm14.3噴涂壁厚a一般噴涂：要求-0.15到+0.05mmb砂皺噴涂：要求-0.15到+0.05mmc木紋噴涂：要求-0.15到+0.05mmd氟碳噴涂：要求-0.12到+0.07mm14.4出口基材壁厚a圖紙注明壁厚公差的執(zhí)行圖紙壁厚公差b未注明壁厚公差的執(zhí)行國(guó)標(biāo)壁厚公差2欄c完好關(guān)閉空心型材壁厚執(zhí)行國(guó)標(biāo)壁厚公差3欄（SOMA系列圓管除外）注：圖紙和計(jì)劃單上注明壁厚公差

17、的實(shí)為成品壁厚公差，擠壓基材需依照表面辦理方式的不相同作出壁厚公差的相應(yīng)增減。磨金相時(shí)的要訣對(duì)于鋁材，一般從0號(hào)砂紙磨起，400#，600#，800#，1000#，1200#。在磨的過(guò)程中，一種砂紙沿一個(gè)方向磨，在換下一張時(shí)，磨制方向要與上一張時(shí)垂直，這樣有利于觀察，上一張磨制時(shí)有無(wú)深痕；為防范磨制時(shí)，有硬質(zhì)顆粒或大塊金屬剝落，能夠在砂紙上打一層薄蠟，這樣磨制既嬌嫩又能夠獲得較佳的金相表面，磨制時(shí)坐姿要正確，用力平均，試樣要方平。電解拋光采用H2SO4，HNO3和HF配制，用不銹鋼或鋁板制成L形陰極依照試樣的大小不相同，選擇一個(gè)適合的電壓，在電解拋光時(shí)，要嚴(yán)格控制電壓和拋光時(shí)間，一般為十秒左右

18、拋光后用清水洗，再用酒精沖刷，還可以夠用稀硝酸沖刷一下表面，以去除腐化產(chǎn)物，爾后再用清水洗凈，晾干高倍電子金相顯微鏡放大倍數(shù)可達(dá)1000倍左手邊為粗準(zhǔn)焦螺旋右手邊為細(xì)準(zhǔn)焦螺旋右手邊上端在橫向搬動(dòng)裝置和電源開(kāi)關(guān)右側(cè)目鏡上有標(biāo)尺能夠正確定位組織和相可利用右側(cè)的追蹤儀直接進(jìn)行拍照在辦理照片晌，一般要去除碎屑操作時(shí)工作臺(tái)或機(jī)身有振動(dòng)，會(huì)致使觀察和拍攝的相較虛對(duì)于組織解析時(shí)，在各晶粒中一般有很多的枝晶存在，而在晶界處一般有不相同含量的析出物，經(jīng)三強(qiáng)混雜酸腐化的試樣，在視野里，基體鋁為白色，而析出相為黑灰色，晶界為灰色線條。熔鑄工藝流程圖來(lái)料檢查配料冷爐預(yù)熱裝爐熔煉扒渣熔煉爐取樣化驗(yàn)精髓靜止?fàn)t取樣化驗(yàn)精髓扒渣靜置鑄造圓鑄錠檢驗(yàn)切定尺棒轉(zhuǎn)序晶粒度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)一級(jí)晶粒度1：1晶粒平均面積0.026mm2二級(jí)晶粒度1：1晶粒平均面積0.40mm2三級(jí)晶粒度1：1晶粒平均面積1.20mm2四級(jí)晶粒度1：1晶粒平均面積2.60mm2五級(jí)晶粒度1：1晶粒平均面積8.0mm2六級(jí)晶粒度1：1晶粒平均面積16mm2七級(jí)晶粒度1：1晶粒平均面積36mm2八級(jí)晶粒度1：1晶粒平均面積8