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铝合金压铸件表面热处理的方法

更新时间:2013-09-30 21:27:36  点击热度:2685

    铝合金压铸件的热处置是指按某一热处置规范 , 控制加热温度、保温时刻和冷却速度 , 改变合金的安排 , 其主要目的是:进步力学功能 , 增强耐 腐蚀功能 , 改进加工功能 , 取得尺度的安稳性。铝合金铸件的热处置工艺能够分为如下四类:

    1. 退火处置

    将铝合金铸件加热到较高的温度 , 一般约为 300 ℃ 左右 , 保温一定的时刻后 , 随炉冷却到室温的工艺称为退火。在退火过程中 固溶体发生分解 , 第二相质点发生聚集 , 能够消除铸件的内应力 , 安稳铸件尺度 , 减少变形 , 增大铸 件的塑性。

    2. 固溶处置

    把铸件加热到尽可能高的温度 , 接近于共晶体的熔点 , 在该温度下坚持足够长的时刻 , 并随后疾速冷却 , 使强化组元最大限度的溶解 , 这种高温状态被固定保管到室温 , 该过程称为固溶处置。固溶处置能够进步铸件的强度和塑性 , 改进合金的耐腐蚀功能。固溶处置的作用主要取决于下列三个要素:

    (1) 固溶处置温度。温度越高 , 强化元素溶解速度越快 , 强化作用越好。一般加热温度的上限低于合金开始过烧温度 , 而加热温度的下限应使强化组元尽可能多地溶入固溶体中。为了取得最好的固溶强化作用 , 而又不方便合金过烧 , 有时选用分级加热的办法 , 即在低熔点共晶温度下保温 , 使组元扩散溶解后 , 低熔点共晶不存在 , 再升到更高的温度进行保温和淬火。固溶处置时 , 还应当注意加热的升温速度不宜过快 , 以免铸件发生变形和部分聚集的低熔点安排熔化而产生过烧。固溶热处置的悴火转移时刻应尽可能地短 , 一般应不大于 15s, 以免合金元素的扩散析出而降低合金的功能。

    (2) 保温时刻。保温时刻是由强化元素的溶解速度来决定的 , 这取决于合金的种类、成分、安排、铸造办法和铸件的形状及壁厚。铸造铝合金的保温时刻比变形铝合金要长得多 , 一般由实验确定 , 一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延 长 20%-25% 。

    (3) 冷却速度。 淬火时给予铸件的冷却速度越大 , 使固溶体自高温状态保管下来的过饱和度也越高 , 从而使铸件取得高的力学功能 , 但同时所形成的内应力也越大 , 使铸件变形的可能性也越大。冷却速度能够通过选用具有不同的热容量、导热性、蒸发潜热和粘滞性的冷却介质来改变 , 为了得到最小的内应力 , 铸件能够在热介质 ( 沸水、热 油或熔盐 ) 中冷却。
    为了保证铸件在淬火后 , 同时具有高的力学功能和低的内应力 , 有时选用等温淬火 , 即把经固溶处置的铸件淬入 200-250 ℃ 的热介质中保温一定时刻 , 把固溶处置和时效处置结合起来。

    3. 时效处置 将固溶处置后的铸件加热到某一温度 , 保温一定时刻后出炉 , 在空气中缓慢冷却到室温的工艺称为时效。若是时效强化是在室温下进行的称为天然时效 , 若是时效强化是在高于室温并保温一段时刻后进行称为人工时效。时 效处置进行着过饱和固溶体分解的自发过程 , 从而使合金基体的点阵恢复到比较安稳的状态。

    时效温度和时刻的选择取决于对合金功能的要求、合金的特性、固溶体的过饱和程度以及铸造办法等。人工时效可分为三类 : 不完全人工时效 , 完全人工时效和过时效。不完全人工时效是选用比较低的时效温度或较短的保温时刻 , 取得优秀 的综合力学功能 , 即取得比较高的强度 , 良好的塑性和韧性 , 但耐腐蚀功能可能比较低。完全人工时 效是选用较高的时效温度和较长的保温时刻 , 取得最大的硬度和最高的抗拉强度 , 但伸长率较低。 过时效是在更高的温度下进行 , 这时合金坚持较高的强度 , 同时塑性有所进步 , 主要是为了得到好的抗应力腐蚀功能。为了得到安稳的安排和几何尺度 , 时效应该在更高的温度下进行。过时效依据使用要求一般也分为安稳化处置和软化处置。

    4. 冷热循环处置

    经冷热循环处置的铸件 , 由于屡次加热和冷却引起固溶体点阵收缩和膨胀 , 使各相的晶格发生了少许位移 , 使第二相质点处于更加安稳的状态 , 从而进步铸件尺度的安稳性 , 适于精密零件的 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 , 力学功能有某些变化 , 强度有所进步 , 但塑性却降低得很少 , 所以有时为了减小或消 除铸件内应力 , 可将铸造或淬火后的铸件 , 冷却到 -50 ℃ 、 -70 ℃ 或更低的温度 , 坚持 2-3h, 随后在空气或热水中加热到室温 , 或者是接着进行人工时效 , 这种工艺称冷处置。