鋁合金鑄件熱處理操作規(guī)程

1定義及其目的

熱處理就是選用某一熱處理規(guī)范，控

制加熱速度，升到某一相應(yīng)溫度下保溫一定時(shí)間以一定的速度冷卻，改變其合金組織。其主

要目的是：提高力學(xué)性能，增強(qiáng)耐腐性能，改善加工性能，獲得尺寸的穩(wěn)定性。

2熱處理工藝分類

2.1退火：

2.1.1定義：退火就是將鋁合金鑄件加熱到較高溫度（普通300C擺布），保溫一定時(shí)間，

隨爐冷卻到室溫的工藝。

2.1.2目的：消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形，增大塑性。

2.2固溶處理：

2.2.1定義：固溶處理就是把鑄件加熱到盡可能高的溫度（接近于共晶的熔點(diǎn)），在該溫

度下保持足夠長的時(shí)間，并隨后快速冷卻。

2.2.2月的：提高鑄件的強(qiáng)度和塑性，改善合金的耐屣蝕性能。

2.3時(shí)效處理：

2.3.1定義：時(shí)效處理就是將鑄件加熱到某一溫度，保溫一定時(shí)間后出爐，在空氣中緩慢

冷卻到室溫的工藝。

2.3.2分類：

2.3.2.1不徹底人工時(shí)效：它是采用比較低的時(shí)效溫度或者較短的保溫時(shí)間，目的是

為了獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即比較高的強(qiáng)度，良好的塑性和韌性。

2.3.2.2徹底人工時(shí)效：它是采用較高的時(shí)效溫度和較長的保溫時(shí)間。目的：獲得最大

的硬度，即得到最高的抗拉強(qiáng)度。

2.3.2.3過時(shí)效：它是加熱到更高溫度下進(jìn)行。日的：得到好的抗應(yīng)力腐蝕性能或者

比較穩(wěn)定的組織和幾何尺寸。

3熱處理狀態(tài)代號(hào)及意義參見下表：

表1熱處理狀態(tài)代號(hào)、名稱及特點(diǎn)

代號(hào)熱處理狀態(tài)名稱目的

提高硬度，改善加工性能，

T1人工時(shí)效

提高ZL104、ZL105等合金的強(qiáng)度。

消除內(nèi)應(yīng)力，消除機(jī)加工引起的加工硬化，提高尺寸穩(wěn)定性及

T2退火

增加合金的塑性。

T4固溶處理提高強(qiáng)度和硬度，獲得最高的塑性及良好的抗蝕性能。

固溶處理+

T5用以獲得足夠高的強(qiáng)度，并保持有高的溺性，但抗蝕性卜降。

不徹底人工時(shí)效

TG固溶處理?徹底人工時(shí)效用以獲得最高的強(qiáng)度，色塑性及抗蝕性降低。

T7固溶處理+穩(wěn)定化回火提高尺寸穩(wěn)定性和抗蝕性，保持較高的力學(xué)性能。

T8固溶處理和軟化回火獲得尺寸的稔定性，提高塑性，但強(qiáng)度降低。

4熱處理工藝參數(shù)參見表2：

表2常用鋁合金(鋁硅系)熱處理規(guī)范

固溶處理人工時(shí)效

狀鑄件壁保溫時(shí)冷卻介質(zhì)保溫時(shí)

合金代號(hào)保溫溫度使用設(shè)保溫溫度冷卻

態(tài)厚nm使用設(shè)備間及間

CC)備(C)介質(zhì)

(t)溫度('C)(t)

75型井

T2////300±102~4空冷

式爐

1#75型井75型井

503±10

式爐式爐

T52飛水20^100150±102~4空冷

2#75型井箱式回

ZL101510X10

式爐火爐

1#75型井75型井

503±10163±103~5空冷

式爐式爐

T62飛水20'100

2875型井箱式回

510±10175±103~5巴冷

式爐火爐

ZL102T2////300±102~4空冷

75型井

163+105~10空冷

式爐

T1////

箱式回

175±105~10冷冷

火爐

ZL104

1#75型井75型井

478±10163±105~10空冷

式爐式爐

T62飛水20'100

并75型井箱式回

473±10175±105~10空冷

式小火爐

1#75型井75型井

458±10160±106~8空冷

式爐式爐

T5W106'8水20^100

2?75型井箱式回

465±10175±106、8汽冷

式爐火爐

1*75型井75型井

465+10160+106、8空冷

式爐式爐

ZL107T5>106飛水20^100

2燈5型井箱式回

472±10175±106~8空冷

式爐火爐

1#75型井75型井

458±10160±106~8空冷

式爐式爐

T6W106~10水20、100

2圻5型井箱式回

450±10175±106~10空冷

式爐火爐

1*75型井75型井

465±10160±16~10豈冷

式爐0

T6>106、10水20'100式爐

2圻5型井

460±10箱式回6'10濘冷

式爐175±10

火爐

T1////5~10空冷

175±10

1#75型井490±102~4///

/

ZI.1H式爐5DD±102~4水60、1003,5竺冷

T6

2#75型井490±102~4///

/

式爐500±102~4水60^1003~5m冷

rrozTiv

CF105002T1////5~10空冷

注：表中未注明要求的，表示可皿于任何情況。

5熱處理操作要點(diǎn)：

5.1熱處理用爐的準(zhǔn)備：

5.1.1檢查熱處理用爐及輔助設(shè)備。如供電系統(tǒng)、空氣循環(huán)用風(fēng)扇，自控儀表及熱電偶插

放位置是否正常、合格。

5.1.2檢查在正常工作條件下，爐膛各處溫差是否在規(guī)定范圍（±5C）內(nèi)。

5.1.3起重設(shè)備是否正常、可靠。

5.2裝爐：

5.2.1待處理的鑄件應(yīng)按合金牌號(hào)、外廓尺寸、鑄件壁厚及熱處理規(guī)范進(jìn)行分類。

5.2.2檢查鑄件質(zhì)量的單鑄試棒，應(yīng)與同爐澆注的鑄件同爐熱處理。

5.2.3中小型鑄件用專門的框架組成一批，一起裝爐。大型鑄件應(yīng)單個(gè)放在專用架上裝爐。

5.3加熱及保溫：

5.3.1送電加熱時(shí)，應(yīng)同時(shí)開動(dòng)風(fēng)扇和控溫儀表。

5.3.2加熱應(yīng)當(dāng)緩慢（普通為100C/h）。對(duì)復(fù)雜鑄件，應(yīng)在較低溫度下裝爐（300C以卜），

并使加熱至淬火溫度的時(shí)訶為2小時(shí)擺布。

5.3.3在保溫期間，應(yīng)定時(shí)校正爐膛工作區(qū)域溫度。

5.3.4由于某種原因造成中斷保溫，在短期不能恢復(fù)工作時(shí)，應(yīng)將鑄件出爐淬火。在排除

故障后，再次裝爐繼續(xù)升溫進(jìn)行熱處理，其總的保溫時(shí)間應(yīng)稍許延長。

5.4出爐冷卻：

5.4.1保溫結(jié)束后，用吊車或者其它裝置將鑄件迅速出爐，淬入規(guī)定冷卻介質(zhì)中冷卻。

5.4.2淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間是指從鑄件吊起到鑄件全部淬入介質(zhì)中，總的時(shí)間最好不超過1公。

5.5鑄件變形的校正：

5.5.1鑄件變形應(yīng)在淬火后即將校正，矯正模具和工具應(yīng)在淬火前事先準(zhǔn)備。

5.5.2根據(jù)鑄件特點(diǎn)和變形情況選擇相應(yīng)的矯正方法，訴正時(shí)用力不宜過猛，要緩慢均勻。

5.6時(shí)效操作：

5.6.1需進(jìn)行人工時(shí)效的鑄件，應(yīng)在淬火后盡快進(jìn)行。

5.6.2裝爐時(shí)，爐溫不得超過時(shí)效溫度。

5.6.3將自動(dòng)控溫儀表定溫，然后送電加熱，開動(dòng)風(fēng)扇。

5.6.4保溫時(shí)間到后，斷開電源。

5.7重復(fù)熱處理：當(dāng)熱處理的鑄件力學(xué)性能不符合要求時(shí)，可進(jìn)行重復(fù)熱處理，重復(fù)熱處

理的保溫時(shí)間可酌情縮短，其次數(shù)不得超過兩次。

5.8技術(shù)安全及其它：

5.8.1進(jìn)行熱處理操作時(shí)，操作者不得離開現(xiàn)場(chǎng)，切實(shí)注意觀察溫度和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)情況，穿

戴好防護(hù)用品，做好原始記錄。

5.8.2在裝爐和出爐前，必須切斷電源。

6熱處理質(zhì)量檢查：

6.1檢查方法及項(xiàng)目：

6.1.1目視檢查：觀察工件的表面狀況，目的在于發(fā)現(xiàn)是否有共晶體的析出物引起的表面

起泡、氧化變黑以及翹曲變形和裂紋等。

6.1.2尺寸檢查：檢查鑄件的變形程度，尺寸是否符合規(guī)定的精度等級(jí)。

6.1.3熒光檢查：表面裂紋、鑄造缺陷：氣孔、縮孔、夾渣和疏松等。

6.1.4力學(xué)性能檢查：檢查單鑄試棒或者鑄件本體的抗拉強(qiáng)度、伸長率或者硬度是否符合

技術(shù)

困〉標(biāo)準(zhǔn)要求。

6.1.5金相檢查：取試樣，檢查是否過燒和強(qiáng)化相是否溶解徹底等。

6.2熱處理缺陷及消除方法：

6.2.1熱處理缺陷分類：力學(xué)性能不合格、淬火不均勻、變形、裂紋及過燒。

6.2.2熱處理缺陷產(chǎn)生的原因及消除方法見表%

表1熱處理缺陷及其消除方法

缺陷類型形成原因消除方法

力學(xué)性能不合格：.鑄件退火時(shí)，退火溫度偏低或者保溫口II.再次退火，提高溫度，或者延長保溫時(shí)I

9

表現(xiàn)為退火狀態(tài)可不足，或者冷卻速度太快：或者嚴(yán)格隨爐冷卻：

65偏低：固溶如2.固溶處理時(shí)，溫度過低或者保溫時(shí)|1I不2將固溶溫度提高到上限范圍，或者延長

保溫

理狀態(tài)6b和6!夠或者滓火轉(zhuǎn)移時(shí)間過長或者淬火水油過時(shí)間，盡量縮短淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間，或者在

保證淬

不合格；時(shí)效后門J高；火不變形不開裂的情況下降低淬火水溫，或

不合格，溫度低而時(shí)間短使6b低而4.根據(jù)具體化學(xué)成份，重復(fù)熱處理時(shí)調(diào)整熱

65偏高；處理規(guī)范，并對(duì)下批鑄件調(diào)整化分成份。

4.合金化學(xué)成份的偏差，如主要成份偏

上限。

淬火不均勻：表利1鑄件局部加熱和冷卻不均，如厚大部6一1.重新進(jìn)行熱處理，使厚大部位處于爐內(nèi)的

在鑄件厚大部位和薄小的部位加熱和冷卻不一，厚、大高溫區(qū)，或者延長保溫時(shí)間；

拉伸性能低，硬度部位熱透慢，冷卻慢。2.使厚大部位先下水冷卻：

低，甚至不合格。3.更換淬火介質(zhì)，改用有機(jī)淬火介質(zhì)。

4.鑄件上涂涂料，使得均勻加熱和冷卻。

變表現(xiàn)在熱處1加.熱速度過快：1.降低升溫速度；

理及隨后的機(jī)械2.冷卻太激烈：2.更換冷卻介質(zhì)，或者提高介質(zhì)溫度或者采

加工中鑄件浮現(xiàn)3.壁厚差大；用等

溫淬火；

的形狀和尺寸變4.裝料方法不當(dāng)，下水方式不對(duì)。

化。3.壁厚或者壁薄部位涂涂料；

4.采用適當(dāng)夾具，選擇正確的卜.水方向：

5.選擇最合適的化學(xué)成份。

裂紋：表現(xiàn)在經(jīng)熱1.加熱速度過快；

處理后的鑄件上2.淬火冷卻太激烈；I.降低升溫速度；

浮現(xiàn)裂紋，或者肉3.壁厚差大：2.更換冷卻介質(zhì)，或者提高介質(zhì)溫度或者采

用等

眼可見，或者熒光4.裝料方法不對(duì)：

溫淬火；

3.壁厚或者壁薄部位涂涂料：

含量偏高。5.選擇地合適的化學(xué)成份。

過燒：表現(xiàn)為鑄件1低.熔點(diǎn)雜質(zhì)元素含量偏高,如Al-Cu1.選用合格爐料；

局部熔化產(chǎn)生表系合金中的Si和幅偏高：2.選用合理的升溫速度：

面結(jié)痛；力學(xué)性2.不均勻地加熱和加熱過快，使工件局3,分段加熱；

能,特殊是5b下部加熱溫度超過過燒溫度；4.定期檢測(cè)爐內(nèi)各加熱區(qū)的溫度，使之不大

降；金相組織中Hn.工件區(qū)的溫度局部超過過燒溫度；于±5C,個(gè)別偏高的部位不予裝料?：

Xfil有展檢.<.TihlH--,eji小卜掃山汩心：#匚亡的卜垃TC7.Vli/口:匚抽小舊fn1六，:日Ui：/；億工：以

7相關(guān)記錄

7.1《熱處理操作原始記錄》J222-004-01

1定義及其目的

熱處理就是選用某一熱處理規(guī)范，控制加熱速度,升到某一相應(yīng)溫度下保溫一定時(shí)

間以一定的速度冷卻，改變其合金組織。其主要目的是：提高力學(xué)性能，增強(qiáng)耐腐

性能，改善加工性能，獲得尺寸的穩(wěn)定性。

2熱處理工藝分類

2.1退火：

2.1.1定義：退火就是將鋁合金鑄件加熱到較高溫度（普通300℃擺布），保溫

一定時(shí)間，隨爐冷卻到室溫的工藝。

2.1.2目的：消除內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定尺寸，減少變形，增大塑性。

2.2固溶處理：

2.2.1定義：固溶處理就是把鑄件加熱到盡可能高的溫度(接近于共晶的熔點(diǎn))，

在該溫度下保持足夠長的時(shí)間，并隨后快速冷卻。

2.2.2目的：提高鑄件的強(qiáng)度和塑性，改善合金的耐腐蝕性能。

2.3時(shí)效處理：

2.3.1定義：時(shí)效處理就是將鑄件加熱到某一溫度，保溫一定時(shí)間后出爐，在空

氣中緩慢冷卻到室溫的工藝。

2.3.2分類：

2.3.2.1不徹底人工時(shí)效：它是采用比較低的時(shí)效溫度或者較短的保溫時(shí)間，目

的是為了獲得優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即比較高的強(qiáng)度，良好的塑性和韌性。

2.3.2.2徹底人工時(shí)效：它是采用較高的時(shí)效溫度和較長的保溫時(shí)間。目的：

獲得最大的硬度，即得到最高的抗拉強(qiáng)度。

2.3.2.3過時(shí)效：它是加熱到更高溫度下進(jìn)行。目的：得到好的抗應(yīng)力腐蝕性能

或者比較穩(wěn)定的組織和幾何尺寸。

3熱處理狀態(tài)代號(hào)及意義參見下表：

表1熱處理狀態(tài)代號(hào)、名稱及特點(diǎn)

代號(hào)熱處理狀態(tài)名稱目的

提高硬度，改善加工性能，

T1人工時(shí)效

提高ZL104sZL105等合金的強(qiáng)度。

消除內(nèi)應(yīng)力，消除機(jī)加工引起的加工硬化，提高尺寸穩(wěn)定性及增加

T2退火

合金的塑性。

T4固溶處理提高強(qiáng)度和硬度，獲得最高的溺性及良好的抗蝕性能。

固溶處理+

T5用以獲得足夠高的強(qiáng)度，并保持有高的塑性，但抗蝕性下降。

不徹底人工時(shí)效

T6固溶處理+徹底人工時(shí)效用以獲得最高的強(qiáng)度，但艱性及抗蝕性降低。

T7固溶處理+穩(wěn)定化回火提高尺寸穩(wěn)定性和抗蝕性，保持較高的力學(xué)性能。

T8固溶處理和軟化回火獲得尺寸的穩(wěn)定性，提高塑性，但強(qiáng)度降低。

4熱處理工藝參數(shù)參見表2：

表2常用鋁合金(鋁硅系)熱處理規(guī)范

固溶處理人工時(shí)效

狀鑄件壁冷卻介質(zhì)

合金代號(hào)保溫溫度保溫時(shí)間使用設(shè)保溫溫度呆溫時(shí)間冷卻

態(tài)厚mm使用設(shè)備及

CO(t)備(C)(t)介質(zhì)

溫度CC)

75型井

T2///300±102'4空冷

/式爐

ZL1011#75型井75型井

503±10

式爐

T5式爐2'6水2。~100150±102~4空冷

加75型井510110循式回

式爐火爐

1#75型井75慟卜

503±10163±103~5空冷

式爐式爐

T62飛水20'100

2#75型井箱式回

510±10175±103~5空冷

式爐火爐

ZL102T2////300±102~4空冷

75型井

163±105'10空冷

式爐

T1////

箱式回

175+105'10空冷

火爐

ZL104

1#75型井75型井

478±10163+105~10空冷

X式爐

T62飛水2。?100

2#75型井箱式回

473±10175+105'10空冷

式爐火爐

1#75型井75型井

458±10160±106'8空冷

式爐式爐

T5W106~8水2(*100

2U75型井箱式回

465±10175+106~8空冷

式爐火爐

1#75型井75型井

465±10160±106~8空冷

式爐式爐

T5>106、8水20*100

2#75型井箱式回

472+10175±106'8空冷

式爐火爐

ZL107

1#75型井75型井

458±10160±106'8空冷

武爐式爐

T6W106'10水20'100

2#75型井箱式回

450±10175±1061?？绽?/p>

式爐火爐

1#75型井75型井

465±10160±106~10空冷

式爐式爐

T6>106~10水20^100

2#75型井箱式回

460+10175±106'10空冷

式爐火爐

T1////175±105'10空冷

1#75型井490±102~4////

ZL111式爐迎±102~4水6。~100175+103~5空冷

T6

2^75型井490±102~4////

式爐500±102、4水60'100175±103~5空冷

CF105002T1////175±105~10空冷

注：表中未注明耍求的.表示可通用于任何情況。

5熱處理操作要點(diǎn)：

5.1熱處理用爐的準(zhǔn)備:

5.1.1檢查熱處理用爐及輔助設(shè)備。如供電系統(tǒng)、空氣循環(huán)用風(fēng)扇，自控儀表及

熱電偶插放位置是否正常、合格。

5.1.2檢查在正常工作條件下，爐膛各處溫差是否在規(guī)定范困（±5℃）內(nèi)。

5.1.3起重設(shè)備是否正常、可靠。

5.2裝爐：

5.2.1待處理的鑄件應(yīng)按合金牌號(hào)、外廓尺寸、鑄件壁厚及熱處理規(guī)范進(jìn)行分類。

5.2.2檢查鑄件質(zhì)量為單鑄試棒，應(yīng)與同爐澆注的鑄件同爐熱處理。

5.2.3中小型鑄件用專門的框架組成一批，一起裝爐。大型鑄件應(yīng)單個(gè)放在專用

架上裝爐。

5.3加熱及保溫：

5.3.1送電加熱時(shí)，應(yīng)同時(shí)開動(dòng)風(fēng)扇和控溫儀表,

5.3.2加熱應(yīng)當(dāng)緩慢（普通為100℃/h）。對(duì)復(fù)雜鑄件，應(yīng)在較低溫度下裝爐（300℃

以下），并使加熱至淬火溫度的時(shí)間為2小時(shí)擺布，

5.3.3在保溫期間，應(yīng)定時(shí)校正爐膛工作區(qū)域溫度。

5.3.4由于某種原因造成中斷保溫，在短期不能恢復(fù)工作時(shí)，應(yīng)將鑄件出爐淬火。

在排除故障后，再次裝爐繼續(xù)升溫進(jìn)行熱處理，其總的保溫時(shí)間應(yīng)稍許延長。

5.4出爐冷卻：

5.4.1保溫結(jié)束后，用吊車或者其它裝置將鑄件迅速出爐，淬入規(guī)定冷卻介質(zhì)中

冷卻。

5.4.2淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間是指從鑄件吊起到鑄件全部淬入介質(zhì)中，總的時(shí)間最好不超

過15So

5.5鑄件變形的校正：

5.5.1鑄件變形應(yīng)在淬火后即將校正，矯正模具和工具應(yīng)在淬火前事先準(zhǔn)備。

5.5.2根據(jù)鑄件特點(diǎn)和變形情況選擇相應(yīng)的矯正方法,矯正時(shí)用力不宜過猛，要

緩慢均勻。

5.6時(shí)效操作：

5.6.1需進(jìn)行人工時(shí)效的鑄件，應(yīng)在淬火后盡快進(jìn)行。

5.6.2裝爐時(shí)，爐溫不得超過時(shí)效溫度。

5.6.3將自動(dòng)控溫儀表定溫，然后送電加熱，開動(dòng)風(fēng)扇。

5.6.4保溫時(shí)間到后，斷開電源。

5.7重復(fù)熱處理：當(dāng)熱處理的鑄件力學(xué)性能不符合要求時(shí)，可進(jìn)行重復(fù)熱處理，

重復(fù)熱處理的保溫時(shí)間可酌情縮短，其次數(shù)不得超過兩次。

5.8技術(shù)安全及其它：

5.8.1進(jìn)行熱處理操作時(shí)，操作者不得離開現(xiàn)場(chǎng)，切實(shí)注意觀察溫度和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)

情況，穿戴好防護(hù)用品,做好原始記錄。

5.8.2在裝爐和出爐前，必須切斷電源。

6熱處理質(zhì)量檢查：

6.1檢查方法及項(xiàng)目：

6.1.1目視檢查：觀察工件的表面狀況，目的在于發(fā)現(xiàn)是否有共晶體的析出物引

起的表面起泡、氧化變黑以及翹曲變形和裂紋等。

6.1.2尺寸檢查：檢查鑄件的變形程度，尺寸是否符合規(guī)定的精度等級(jí)。

6.1.3熒光檢查：表面裂紋、鑄造缺陷：氣孔、縮孔、夾渣和疏松等。

6.1.4力學(xué)性能檢查：檢查單鑄試棒或者鑄件本體的抗拉強(qiáng)度、伸長率或者硬度

是否

符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》標(biāo)準(zhǔn)耍求。

6.1.5金相檢查：取試樣，檢查是否過燒和強(qiáng)化相是否溶解徹底等。

6.2熱處理缺陷及消除方法：

6.2.1熱處理缺陷分類：力學(xué)性能不合格、淬火不均勻、變形、裂紋及過燒，

6.2.2熱處理缺陷產(chǎn)生的原因及消除方法見表4：

表4熱處理缺陷及其消除方法

缺陷類型形成原因消除方法

力學(xué)性能不合格：1.鑄件退火時(shí)，退火溫度偏低或者保溫時(shí)問1.再次退火，提高溫度，或者延長保溫時(shí)間

表現(xiàn)為退火狀態(tài)不足，或者冷卻速度太快：或者嚴(yán)格隨爐冷卻：

55偏低；固溶處2.固溶處理時(shí)，溫度過低或者保溫時(shí)間彳夠2.將固溶溫度提高到上眼范圍，或者延長

保溫