2022年铝合金压铸件表面热处理的方法 .pdf

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1、铸造利润源泉的发动机陕西网铸互联网信息技术有限公司1 铝合金压铸件表面热处理的方法铝合金 铸件的热处理是指按某一热处理规范，控制加热温度、保温时间和冷却速度，改变合金的组织，其主要目的是：提高力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。铝合金铸件的热处理工艺可以分为如下四类：1。退火处理将铝合金 铸件加热到较高的温度，一般约为300左右，保温一定的时间后，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， 可以消除铸件的内应力，稳定铸件尺寸，减少变形，增大铸件的塑性。2。固溶处理把铸件加热到尽可能高的温度，接近于共晶体的熔点，在该温度下保持足够长的时

2、间，并随后快速冷却，使强化组元最大限度的溶解，这种高温状态被固定保存到室温，该过程称为固溶处理。固溶处理可以提高铸件的强度和塑性，改善合金的耐腐蚀性能。 固溶处理的效果主要取决于下列三个因素：(1) 固溶处理温度。温度越高，强化元素溶解速度越快，强化效果越好。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。为了获得最好的固溶强化效果， 而又不便合金过烧， 有时采用分级加热的办法， 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。固溶处理时，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局部聚

3、集的低熔点组织熔化而产生过烧。固溶热处理的悴火转移时间应尽可能地短，一般应不大于15s，以免合金元素的扩散析出而降低合金的性能。(2) 保温时间。 保温时间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、组织、铸造方法和铸件的形状及壁厚。铸造铝合金的保温时间比变形铝合金要长得多，通常由试验确定， 一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延长20%-25% 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 3 页 - - - - - - - - - 铸造利润源泉的发

4、动机陕西网铸互联网信息技术有限公司2 (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存下来的过饱和度也越高，从而使铸件获得高的力学性能，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。冷却速度可以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，铸件可以在热介质(沸水、热油或熔盐 ) 中冷却。为了保证铸件在淬火后， 同时具有高的力学性能和低的内应力，有时采用等温淬火， 即把经固溶处理的铸件淬入200-250的热介质中保温一定时间，把固溶处理和时效处理结合起来。3。时效处理将固溶处理后的铸件加热到某一温度，保温一定时间后出炉，在

5、空气中缓慢冷却到室温的工艺称为时效。 如果时效强化是在室温下进行的称为自然时效，如果时效强化是在高于室温并保温一段时间后进行称为人工时效。时效处理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稳定的状态。时效温度和时间的选择取决于对合金性能的要求、合金的特性、固溶体的过饱和程度以及铸造方法等。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。 不完全人工时效是采用比较低的时效温度或较短的保温时间，获得优良的综合力学性能， 即获得比较高的强度， 良好的塑性和韧性，但耐腐蚀性能可能比较低。 完全人工时效是采用较高的时效温度和较长的保温时间，获得最大的硬度和最高的抗拉强

6、度，但伸长率较低。过时效是在更高的温度下进行，这时合金保持较高的强度，同时塑性有所提高， 主要是为了得到好的抗应力腐蚀性能。为了得到稳定的组织和几何尺寸，时效应该在更高的温度下进行。过时效根据使用要求通常也分为稳定化处理和软化处理。时效处理时，合金元素沉淀的过程大多需要经过以下四个阶段：(1) 形成 G-P区。固溶体点阵内原子重新组合，出现溶质原子的富集区，伴随着点阵畸变程度增大，提高合金的力学性能，降低合金的导电性。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 3 页

7、 - - - - - - - - - 铸造利润源泉的发动机陕西网铸互联网信息技术有限公司3 (2) 形成 G-P区。合金元素的原子以一定比例进行偏聚形成G-P区，为形成亚稳相作准备， 合金的强度进一步提高。(3) 形成亚稳相。亚稳相也称过渡相，该相与基体呈共格联系，大量的G-P区和少量的亚稳相相结合，使合金得到最高的强度。(4) 形成第二相质点和第二相质点的聚集。亚稳相转变为稳定相，细小的质点分布在晶粒内部，较粗大的质点分布在晶界， 还相继发生第二相质点的聚集，点阵畸变剧烈地减弱， 显著地降低合金的强度，提高合金的塑性。上述几个阶段不是截然分开的，有时是同时进行的，低温时效第一、二阶段进行的程

8、度要大些，高温时效，第三、四阶段进行得强烈些。4。冷热循环处理经冷热循环处理的铸件， 由于多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稳定的状态，从而提高铸件尺寸的稳定性，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，力学性能有某些变化，强度有所提高，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，保持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，这种工艺称冷处理。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 3 页 - - - - - - - - -