铝合金相关资料培训教程8403.docx

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1、 第一课课铝合金金基础知知识（一一）一 铝的基本本特性1. 铝是地壳壳中分布布最广,储量最最多的金金属元素素之一,约占地地壳总量量的8.2%,仅次于于氧和氮氮,比铁、镁、钛钛的总和和(7.8%)还多,化学符符号ALL,在化化学周期期表中属属A族,常见化化合价+3。2. 英国人HH.达维维于18807年年用电化化学方法法最早发发现铝元元素,118255年丹麦麦化学家家奥斯忒忒用电解解法获得得铝单质质。到了了18555年在在法国巴巴黎制造造出第一一根铝棒棒,因为当当时冶炼炼技术复复杂,此时铝铝棒的价价格是黄黄金的110倍。3. 自18559年首首批量产产铝棒11.7吨吨以来,几乎是是每100年增长

2、长一倍的的速度发发展,119999年全世世界生产产销量铝铝合金达达到了330000万吨,中国铝铝的年销销量是世世界铝年年产量的的十分之之一。4. 铝的基本本特性：（1） 密度小.即重量量轻（2） 良好的耐耐腐蚀性性（3） 良好的塑塑性和加加工性能能（4） 良好的导导热,导电性性能,(导电性性能为铜铜的600%,导导热仅次次于金、银、铜铜。)（5） 耐低温（6） 对光、电电、热、电波的的反射率率高（7） 表面处理理性能良良好（8） 无磁性（可可应用于于计算机机硬盘）（9） 良好的化化学性能能（10） 基本无毒毒性（与与砷、铅铅、锑、铟合金金状态有有毒性）（11） 良好的吸吸音性能能（12） 耐酸

3、性（怕怕弱酸）（13） 抗核辐射射性（14） 弹性系数数小（15） 良好的力力学性能能（16） 优良的铸铸造性能能其它性能能：1、防爆爆性能2、焊接接性能3、与其其它金属属在一起起易腐蚀蚀4、体积积收缩大大5、伸张张率大二铝合合金基本本特性变变形铝合合金1热处理不不可强化化合金 3 4变形铝合合金 5 2热处理可可强化合合金 661变形形铝合金金 7 4热处理不不可强化化合金 5铸造铝合合金超级级硅铝合合金 2热处理可可强化合合金 55 6 2变形铝铝合金的的牌号及及状态1) 变形铝合合金的ISOO牌号有有两种，一一种是以以化学元元素符号号为基础础的，另另一种是是由四位位数字表表示的，它它是由

4、美美国协会会（AAA）提出出的，得得到了IISO注注册委员员会的认认可2) 化学元素素符号牌牌号表示示法是以以合金组组元为基基础，如如：AllMg44、AlMMg4.5Mnn0.33、AlMMg4.5Mnn0.77 等.3) 四位数字字牌号表表示法是是以主要要添加元元素的控控制来分分类的,第一位位数字是是代表添添加某一一种主要要元素把把铝合金金归于某某一个合合金系即即:1Al999%以以上的纯纯铝2Al-Cu和和Al-Cu-Mg系系合金3Al-Mn和和Al-Mn-Mg系系合金4Al-Si合合金5Al-Mg和和Al-Mg-Mn合合金6Al-Mg-Si系系合金7Al-Zn-Mg和和Al-Zn-Mg

5、-Cu系系合金8Al-Sn系系合金9尚未使使用的合合金系列列4) 四位数字字表示法法的第二二位数字字表示合合金代次次或对原原型合金金的某种种修改,如20224中的的“0”为原型型合金，而而21224中的的“1”则表示示成份稍稍有变动动的第二二代合金金，第三三、四位位数字仅仅用来表表示同一一系列中中不同次次第的流流水编号号（1例外） 三生产产流程：铝锭受入铝棒熔铸规格：3、3.55、4铝棒锯切根据实际际需要从从2000mm4200mm铝棒加热三段炉温温加温：铝棒出出炉实测测温度根根据材质质不同而而有区别别热挤压盛锭筒温温度：4400100，模具具温度：44004800拉 直保证直线线度长料锯切6

6、m或11m以上上长料定定尺且锯锯口要求求一般的的长料时 效硬化处理理得到客客户要求求的硬度度矫直短料锯切客户要求求的长度度公差脱 脂入库出货品检包装喷 砂抛 光五金加工品检包装冲压、缩缩管、车车削、钻钻铣热处理电 镀第二课铝铝合金一合金金特性1 合金化原原理：以以一种金金属为基基础，加加入一种种或几种种元素使使之溶在在一起，构构成一种种新的金金属组成成物，使使之具有有某种特特性或良良好的综综合性能能，这一一过程称称为合金金化。2 人工时效效：在一定定温度下下保温一一定时间间，可使使合金进进一步强强化并使使其性能能趋于稳稳定，这这种方法法叫人工工时效或或沉淀硬硬化3 合金元素素对各种种铝合金金性

7、能的的影响：高纯铝10000系列含铝量量99%以上的的纯铝，主主要用在在电气或或化学领领域，本本系列铝铝材具有有极好的的耐腐蚀蚀性,导导热、导导电系数数高，机机械性能能低，具具有极好好的可塑塑性。硬铝 20000系列列All-Cuu、All-Cuu-Mgg系合金金，铜是是本系列列中主要要合金元元素，如如A20011(Al Cu系系合金)铜含量量5.44%55.855%、A20017(Al Cu Mg系系合金)铜含量量在3.6%4.11%之间间，镁含含量0.46%0.50%。本系系列合金金需进行行固溶热热处理以以获得最最佳性能能，热处处理状态态的力学学性能类类似于软软钢，也也可以人人工时效效进一

8、步步提高力力学性能能，即提提高材料料的屈服服强度，但但伸长率率会降低低，此系系列合金金耐腐蚀蚀性较差差，需包包覆一层层高纯铝铝以提高高耐腐蚀蚀性能。 30000系列列All-Mnn、All-Mnn-Mgg系合金金，锰是是本系列列中主要要合金元元素，如如A30003锰锰含量在在1.11%11.255%之间间，一般般属于不不可热处处理合金金，因锰锰的添加加受限制制（1.5%以以下）,锰系合合金具有有良好的的可塑性性及中等等强度。特殊铝40000系列Al-Si系系合金，硅硅是本系系列中主主要合金金元素，加加入足量量的硅能能降低溶溶点而不不会使最最终合金金产生脆脆性，AAl-SSi合金金主要用用做焊条

9、条，本系系列合金金大多不不可热处处理强化化，但焊焊接时（含含吸收被被焊件的的部份合合金），应应按限定定量进行行热处理理，阳极极氧化时时含大量量硅的合合金变成成深灰色色。防锈铝 50000系系列Al-Mg、Al-Mg-Mn系系合金，镁镁是本系系列中主主要合金金元素，镁镁作为主主要添加加合金时时，可以以得到中中等强度度或高等等强度的的不可热热处理合合金，作作为硬化化剂时，镁镁比锰更更有效，0.8%的镁相当于1.25%的锰,本系列合金具有良好的焊接性和耐海洋大气的腐蚀性,为了保证耐腐蚀性应对冷加工温度和冷加工量控制在一定的范围内。锻造铝 60000系系列Al-Mg-Si系系合金，硅硅和镁是是本系中中

10、的主要要合金元元素,本本系列合合金具有有与形成成硅化镁镁（Mgg2Sii）比例例近似的的硅镁含含量,是是可热处处理合金金,中等强强度,具有良良好的成成形性和和耐腐蚀蚀性,有代表表性的合合金60063和和60661等,广泛用用于工业业生产.超硬铝70000系列Al-Zn-Mg、Al-Zn-Mg-Cu系系合金，锌锌是本系系中的最最主合金金元素，加加少量镁镁，就形形成可热热处理可可强化的的硬化合合金，此此可分为为含铜和和不含铜铜两类，不不含铜的的Al-Zn-Mg主主要特点点焊接性性能优良良，适用用于焊接接后不需需热处理理的大型型工件，含含铜的合合金有利利于强度度的提高高，但会会降低抗抗应力腐腐蚀性能

11、能二常用用合金典典型性能能及用途途举例：合金种类类基本特性性主要用途途10700（9997）加工性好好，表面面处理性性能高，耐耐蚀性强强，强度度低，但但随纯度度的降低低强度略略有升高高化工产品品贮槽、热交换换器、电电焊条、标牌、装饰件件20177 20024含铜量高高，耐蚀蚀性差，但但强度高高，主要要用作力力学结构构材料，也也适于加加工锻件件飞机、航航天器、齿轮、油压零零件、轮轮胎衬套套30033强度约比比11000高110%，加加工性好好，耐蚀蚀性高厨房用品品、热交交换器30044强度比330033高，深深拉性能能好，耐耐蚀性高高饮料罐底底、电灯灯泡头、屋面板板50522最典型的的中等强强度

12、合金金，耐蚀蚀性与加加工性能能好，有有较高抗抗疲劳强强度，抗抗海水腐腐蚀一般用途途的板材材、船舶舶、车辆辆、建筑筑材料、饮料罐罐底50566耐蚀性高高，表面面加工性性好，阳阳极氧化化著色性性能优良良照相机与与通讯器器材零件件紧固件件60611热处理可可强化的的耐蚀合合金，在在人工时时效后有有较高的的弹性极极限船舶、车车辆、结结构的螺螺丝铆接接结构60633典型的挤挤压合金金，强度度比60061低低，挤压压性能良良好，可可挤压形形状复杂杂的薄壁壁型材，耐耐蚀性高高，表面面处理性性能好建筑、家家具、车车辆、家家电器材材的型材材70755强度最高高的变形形铝合金金之一，耐耐蚀性差差航空结构构与体育育

13、器材三合金金状态表表示符号号及代表表意思如如下：状态代号号状态名称称简要说明明基本细分F加工状态态适用于成成形过程程中对加加工温度度及加工工硬化程程度不加加以特别别控制的的产品O退火状态态适用于完完全退火火的加工工材料HH1冷加工硬硬化状态态加工后不不再进行行不完全全退火或或稳定化化退火H2冷加工与与不完全全退火状状态表示冷加加工后经经不完全全退火的的状态，适适用于室室温自行行软化的的合金H3冷加工与与稳定化化处理状状态适用于冷冷加工后后经低温温通火以以稳定其其力学性性能的产产品，稳稳定化处处理后，强强度略下下降，塑塑性提高高W固溶热处处理状态态一种不稳稳定状态态，适用用于固溶溶热处理理后能自

14、自然时效效的材料料TT1热加工自然时时效适用于热热加工后后不再进进行冷加加工作业业的材料料（如需需矫直、矫平，需需对其力力学性能能无明显显影响的的材料）T2热加工冷加工工自然时时效适用于热热加工冷冷却后，施施以冷加加工来提提高强度度性能的的材料（矫矫直、矫矫平对其其力学性性能无明明显影响响的材料料）T3固溶热处处理冷加工工自然时时效适用于固固溶热处处理后以以冷加工工来提高高强度性性能的材材料（矫矫直、矫矫平对其其力学性性能无明明显影响响的材料料）T4固溶热处处理自然时时效适用固溶溶热处理理后不再再进行冷冷加工的的材料T5热加工人工时时效适用于热热加工后后不再进进行冷加加工的材材料T6固溶热处处

15、理人工时时效适用固溶溶热处理理后不再再进行冷冷加工的的材料T7固溶热处处理稳定化化处理适用固溶溶热处理理后进行行稳定化化处理以以限制其其最高强强度及控控制某些些特殊性性能的产产品T8固溶热处处理冷加工工人工时时效适用于冷冷加工能能提高其其强度性性能的材材料T9固溶热处处理人工时时效冷加工工适用于冷冷加工能能提高其其强度性性能的材材料T10热加工冷加工工人工时时效适用于冷冷加工能能提高其其强度性性能的材材料第三课铝铝挤压技技术发展展状况一挤压压在铝加加工中的的重要地地位1 挤压制品品在变形形区能获获得比轧轧制、锻锻造更为为强烈和和均匀的的三向压压缩压力力，充分分体现被被加工金金属本身身的塑性性2

16、 挤压法可可以生产产形状极极其复杂杂的型材材和管材材3 挤压法加加工灵活活性大，只只需更换换模具即即可挤压压不同型型材，且且更换模模具简便便易行，社社会效益益高4 挤压制品品的精度度比热轧轧、锻造造制品精精度高5 挤压过程程对金属属力学性性能的提提升较其其它加工工方法的的要高，这这对挖掘掘铝合金金材料潜潜力，满满足材料料特殊要要求具有有很高的的实用价价值二世界界金属挤挤压的发发展历史史与现状状1 17977年英国国人布拉拉曼（BBramman）将将溶融铝铝注入容容器，利利用手动动柱塞强强迫其通通过环形形缝隙，在在出口处处凝固并并形成管管材2 18633年英国国人肖（Shaw）设计的铝管挤压机，

17、使用空心锭替代溶融的铝，这是最早的铝挤压机3 在高温下下进行热热挤压较较硬金属属的最初初发现是是法国人人亚历山山在迪克,第一台台迪克型型挤压机机是在英英国制造造的,并于18895年年安装成成功4 19244年英国国的亨利利柏雷建建造了一一台反挤挤压机，大大量试验验证明用用反挤压压机法其其被挤的的铸锭仅仅仅只有有3%的材材料损失失5 19500年法国国雅克塞塞朱尼特特研制成成功了玻玻璃润滑滑剂，使使钢和钛钛的挤压压成为现现实6 60年代代，静液液挤压实实现了工工业化，静静液挤压压机不仅仅对脆性性金属而而且对塑塑性金属属也适用用，不仅仅可使用用冷锭，也也可用预预热锭，静静液挤压压和常规规挤压的的基

18、本区区别是后后者在挤挤压筒上上的径向向力比挤挤压轴向向力小220330%，而而在静液液挤压中中径向和和轴向压压力是相相等的7 19722年英国国的格林林发明了了连续挤挤压法，其其主要特特点是能能连续地地生产具具有精密密公差的的管、棒棒和型材材，连续续挤压是是一种不不间断的的挤压过过程，原原材料不不断地送送入回转转的带槽槽的挤压压轮子中中，由磨磨擦力的的作用将将坯料送送至一个个固定的的模子中中，并产产生足够够的挤压压力和获获得变形形温度，迫迫使铝棒棒通过模模具挤压压成产品品形状8 反挤压在在经过设设备和工工具改进进后，又又有重新新兴起的的趋势，特特别适用用于硬铝铝合金和和易切削削黄铜的的大批量量

19、生产，与与正挤压压相比，反反挤压有有以下特特点： 1.挤压压力比正正挤压降降低25530% 2.可在较较低温度度下,挤挤压具有有较大挤挤压系数数的小断断面制品品,而且且可使用用较高的的挤压速速度 3.挤压力力和铸锭锭长度的的系数不不是成正正比，因因此可采采用长锭锭挤压长长产品 4.铸锭和和挤压筒筒之间不不产生磨磨擦热,因而用用较高的的挤压速速度,产产品的表表面和边边角不易易产生裂裂纹,特特殊材料料压余不不少于118mmm 5.挤压筒筒和模具具的磨损损小,使使用寿命命长 6.使整个个铸锭横横截面上上有更均均匀的变变形,从从而减少少了形成成缩尾和和粗晶环环的机率率9.意大大利的丹丹尼利研研制出回回

20、转型挤挤压机，其其特点是是带有回回转模架架，并在在整个工工作周期期挤压制制品的拉拉出系统统使用牵牵引机，回回转型挤挤压机的的特点是是： 1.辅助停停机时间间可缩短短到100秒 2.挤压残残料厚度度小于110mmm 3.无泄漏漏现象 4.模架内内壁清洁洁,改善善了制品品质量 5.新型模模夹具配配合良好好,对中中性好,可防止止铝的任任何泄漏漏 6.操作简简便 7.设备牢牢固可靠靠,刚度度大10880年代代，铝挤挤型机有有向标准准化发展展的趋势势，第二二次世界界大战后后，由于于航天航航空技术术以及汽汽车、船船舶、石石油工业业，特别别是建筑筑工业的的迅速崛崛起，需需要大量量的铝及及铝合金金的挤压压制品

21、，促促进了铝铝挤压技技术的急急剧发展展，到本本世纪660年代代，各国国出现了了大力发发展铝挤挤压工业业的热潮潮，从而而为铝合合金挤压压技术的的全面发发展奠定定基础第四课铝铝合金型型材挤压压工艺一挤压压力的传传速过程程：挤压机柱柱塞产生生的压力力，通过过安装在在活动横横梁上挤挤压杆传传给挤压压垫片（压压饼），在在压饼上上产生足足够高的的单位压压力，迫迫使密封封在盛锭锭筒的铸铸锭金属属产生塑塑性变形形，并通通过模具具孔押出出产品二挤压压参数：1 挤压力挤压压行程开开关曲线线图（图图一）2 影响挤压压力的主主要因素素；金属属的特性性、挤压压温度、速度、挤压比比（变形形程度）；模具的的形状、结构与与表

22、面接接触磨擦擦条件；产品形形状和尺尺寸；铸铸锭的形形状、尺尺寸与表表面状态态。举例例如下：3 挤压温度度最大大挤压力力的关联联图（图图二）4 挤压速度度最大大挤压力力的关联联图（图图三）第五课铝铝合金型型材挤压压设备一加热热炉1 燃料加热热炉：常常用的有有油炉和和煤气炉炉，加热热效益高高，成本本低，设设备制造造容易和和投资较较少，缺缺点是炉炉温不易易调整，管管道等附附属设备备多，占占地面积积大，劳劳动条件件及工作作环境差差。2 电阻加热热炉：加加热温度度易于控控制，加加热质量量好，占占地面积积少，机机械化和和自动程程度较高高、劳动动条件和和工作环环境好，但但加热成成本高。3 感应加热热炉：加加

23、热速度度快、体体积小、耗电少少，可完完全实现现机械化化和自动动化等，但但容易加加热不均均。二挤压压机1 按结构形形式一般般分立式式和卧式式两类，常常用的是是卧式挤挤压机2 卧式挤压压机具有有以下特特点：a挤压压机本体体和大部部分附属属设备均均布置在在地面上上，有利利于对设设备监视视，保养养和维护护b各种种设备可可布置在在同一水水平地面面上，容容易实现现机械化化和自动动化c水平平出料，减减少建筑筑施工困困难和投投资，特特别是制制品规格格不受限限制，可可以制造造、安装装大型挤挤压机d 运动部件件如柱塞塞、穿孔孔横梁，挤挤压筒的的自重加加压在道道套、道道轧面上上,容易易磨损，难难以保持持精度；某些部

24、部件受热热膨胀改改变正确确位置，道道致挤压压中心失失调等三模座座模座用来来组装模模具的，应应满足：保持精精度，更更换模具具容易，制制品切断断等辅助助操作工工序方便便，操作作周期短短等。卧卧式挤压压机上的的模座结结构按其其运动方方式分为为：（11）纵动动式（22）横动动式（33）转动动式（44）联合合式。常常用的是是横动式式水平模模座（本本厂目前前使用）四挤压压模具对对挤压生生产的重重要性：1 合理的模模具结构构是能实实现任何何一种挤挤压工艺艺过程的的基础，它它是使金金属产生生挤压变变形和传传递压力力的关键键部件2 模具是保保证产品品形状、尺寸和和精度的的基本工工具（产产品大部部分尺寸寸是靠模模

25、具来确确定，部部分尺寸寸是靠人人员操作作来控制制，如圆圆管的内内、外径径尺寸等等）3 模具质量量是保证证制品外外观品质质最重要要因素之之一（模模具的钢钢质不同同，对产产品外观观效果则则不同，同同时挤压压速度快快慢也会会影响产产品外观观）4 合理的模模具结构构，在一一定程度度上可控控制产品品的内部部组织和和力学性性能，特特别是控控制空心心制品的的焊缝组组织和力力学性能能。（如如焊合要要求严格格产品，在在模具设设计上就就有所改改变）5 合理的模模具可大大大提高高使用寿寿命，降降低生产产成本。五挤压压模具的的工作条条件1承受受长时间间的高温温（氮化化温度5560，铝棒棒温度5500，生产产时连续续生

26、产8801000个棒可可承受几几个小时时高温 ） 2承承受长时时间的高高压 3承承受激冷冷激热作作用；（模模具经常常激冷、激热易易产生疲疲劳裂纹纹） 4承承受强大大复循环环应力作作用，挤挤压过程程是呈周周期的间间隙式操操作过程程，模具具有时受受压，有有时受拉拉的反复复循环，金金属容易易疲劳。 5承承受强大大偏心载载荷或冲冲击载荷荷 六合理选选择模具具材料的的原则 1根根据被挤挤压金属属或合金金的性能能，因不不同的金金属有不不同的挤挤压特性性，也要要求模具具材料有有别 2根根据产品品品种，形形状和规规格等，一一般圆管管或铝芯芯可用较较低强度度模具钢钢，但壁壁厚或形形状复杂杂的产品品用较高高强度模

27、模具材料料。3挤压压方法、工艺条条件与设设备结构构，要求求模具材材料有较较高的热热稳定性性和耐磨磨性。4根据据挤压模模具的结结构形状状与尺寸寸，结构构越复杂杂对模具具钢材要要求越高高。七特殊殊模具1导流流模：又又称前室室模，就就是在型型材模前前加放一一个导料料模，其其形状与与型材外外形相似似的异形形或与型型材最大大尺寸形形状相当当的矩形形，铸锭锭镦粗后后，先通通过导流流模产生生预变形形。2平模模：在进进行挤压压之前铝铝棒需要要加热到到一事实实上的温温度，以以软化铝铝材料并并使合金金元素过过到熔线线温度，在在熔线温温度上通通常是镁镁和硅开开始熔化化。平模模主要用用来挤出出没有孔孔穴的型型材，此此

28、种模具具的挤压压速度一一般都很很快。3分流流模：分分流模主主要用来来挤压管管材和多多孔的异异型材，有有上模和和下模之之分，上上模主要要决定管管材内部部形状，而而下模则则决定管管的外形形。第六课铝铝合金型型材热处处理技术术一定义义：固态态的铝合合金适当当的加热热，保温温和冷却却处理，借借以改变变金属材材料的组组织和性性能，使使之具有有所需求求的某种种或综合合性的物物理、化化学、力力学性能能或功能能。常用用的热处处理方式式有退火火、淬火火、时效效、回归归等四种种方法。二退火火1退火火：为了了改善合合金化学学成份和和组织上上的不均均匀性，提提高工艺艺塑性，消消除内应应力而实实施的热热处理过过程，又又

29、称组织织均匀化化。退火火制度主主要包括括退火温温度及保保温时间间及冷却却制度的的选择2成品品退火：根据产产品技术术条件的的要求，给给予材料料以一定定的组织织和力学学性能的的最终热热处理，成成品退火火可分为为高温退退火（生生产软制制品）和和低温退退火（生生产不同同状态的的半硬制制品）两两种（本本厂目前前生产的的JP004系列列30.3*228.55的产品品就属于于成品退退火）三淬火火1 淬火是铝铝合金材材料最重重要的和和要求最最严格的的热处理理项目，其其目的是是为了得得到高浓浓度的过过饱和溶溶体，给给自然时时效或人人工时效效创造必必要条件件，因此此，制定定淬火工工艺制度度时，必必须恰当当的选择择

30、加热温温度、保保温时间间、加热热设备和和冷却方方法2 淬火温度度主要依依据合金金中低溶溶点共晶晶的最低低溶化温温度来确确定，同同时考虑虑生产工工艺及其其它方面面的要求求3 淬火加热热的保温温时间与与加热温温度紧密密相关，随随着淬火火加热温温度提高高，其保保温时间间就相应应缩短，在在一定的的淬火温温度下，淬淬火保温温时间取取决于强强化相的的溶解速速度4 淬火时的的冷却速速度：应应该确保保过饱和和固溶体体被固定定下来以以对合金金的性能能起决定定性的作作用，为为了在淬淬火和时时效后得得到应有有的力学学性能和和耐蚀性性，必须须采用较较快的淬淬火速度度。例：LCC4（超超硬铝）合合金板材材淬火转转移时间

31、间对力学学性能的的影响淬火转移移时间（S）抗拉强度度（mppa）屈服强度度（mppa）伸长率（%）353350311.221052548510.772051746110.333046038512.004042735411.666040431611.005 淬火冷却却介质，大大多用水水冷却。但在水水中淬火火时，制制品残余余变形较较大，且且难以消消除，为为了解决决变形问问题，也也有用稀稀释的聚聚乙醇水水溶液，它它可以在在温度剧剧烈下降降时，在在材料表表面形成成覆盖层层，阻碍碍金属与与水溶液液间形成成的蒸气气层，因因此可以以加速冷冷却。四时效效1时效效：在淬淬火过程程中所得得到过饱饱和固溶溶体是不不

32、稳定的的，有一一种自发发分解的的趋势，把把它置于于一定的的温度下下，保温温一定的的时间，过过饱和的的固溶体体便发生生分解，从从而引起起合金的的强度和和硬度大大幅度的的上升，这这种热处处理称为为时效。2自然然时效：在室温温下贮放放一段时时间，以以提高其其强度的的方法叫叫自然时时效3人工工时效：人工时时效是以以高于室室温的某某一特定定温度中中保温一一定时间间以提高高其力学学性能的的操作叫叫做人工工时效。自然时时效过程程进行比比较慢，而而人工时时效进行行比较迅迅速。2 能够进行行淬火和和时效强强化的合合金，主主要有以以下几个个合金系系：(11)2XXXX，即即Al-Cu、Al-Cu-Mg系系；（22

33、）4XXXX，即即Al-Si系系；（33）6XXXX，即即Al-Mg-Si系系；（44）7XXXX，即即Al-Zn系系，以上上四个系系中，只只有All-Cuu-Mgg系硬铝铝合金使使用自然然时效强强化，而而其它一一般是使使用人工工时效强强化 。五回归归a回归归：经过过自然时时效强化化的铝合合金在22302500进行短短时间（几几秒至数数分钟）加加热，然然后再快快速冷却却至室温温，则合合金能重重新软化化恢复至至新淬火火状态，如如继续在在室温中中放置，仍仍能进行行正常的的自然时时效，这这种现象象称之为为回归。B回归归现象具具有如下下特点：能能自然时时效硬化化的铝合合金都具具有回归归现象；回回归处理

34、理的温度度愈高，回回归过程程进行得得愈快；同同一合金金可以进进行几次次回归处处理,但每次次回归处处理后,它的性性能总不不能完全全回复到到原来的的状态；经经回归处处理的合合金,它的耐耐蚀性有有所降低低六制品品在热处处理过程程中产生生的主要要缺陷1 力学性能能不合格格：可能能原因是是合金化化学成份份与所实实施的热热处理标标准规定定不符，或或违反热热处理制制度及操操作规程程等。2 过烧：当当材料发发生严重重过烧时时，材料料表面上上的颜色色发黑或或发暗，或或在材料料表面上上出现气气泡，细细小的环环状析出出物或裂裂纹等。3 气泡：一一种是表表面气泡泡，另一一种是穿穿通气泡泡。气泡泡一般不不是热处处理本身

35、身产生，但但此缺陷陷是在淬淬火或退退火加热热过程才才显露出出来的。4 淬火裂纹纹：某些些形状复复杂，壁壁厚差别别较大的的大型材材料，在在淬火过过程中有有时出现现裂纹，裂裂纹一般般出现在在拐角部部位，尤尤其在壁壁厚不均均之处，产产生原因因主要是是淬火温温度过高高或加热热不均匀匀，以及及淬火时时冷却速速度过快快等。5 铜扩散：铜原子子沿着晶晶界向包包铝层中中扩散，严严重时穿穿透包铝铝层在板板材表面面上出现现黄灰色色的斑点点或长条条，称为为铜扩散散，从而而降低制制品的抗抗腐蚀性性。6 晶粒粗大大：使材材料力学学性能有有所下降降，表面面粗糙或或冲裂。（如330033、20017、20111因工工艺及操

36、操作不当当容易出出现晶粒粒粗大）第七课铝铝合金的的熔炼一合金金的熔炼炼过程：是铝料料在炉内内承受高高温和长长时间的的加热作作用，实实现由固固态向液液态的转转变及合合金元素素溶解于于基体的的合金化化过程。二熔铸铸铝合金金的目的的： 1获得化化学成份份均匀且且符合要要求的合合金种类类 2获得纯纯洁度高高的合金金熔体 33重获获回收和和各种铝铝合金废废料使其其得到合合理的再再应用 三铝合金金的熔铸铸流程：铝锭：主主要成份份为All、Fee、Sii、Znn，铝锭锭的演变变：矿石石 氧化铝铝 铝锭锭合 金熔炉装炉炉方法第第一层是是铺废料料垫底，第第二层铺铺铝锭，烧烧到一定定程度再再放铝锭锭，这样样反复工

37、工作需44次，然然后再添添加母合合金（即即每种材材质的主主要合金金元素为为母合金金）。熔 炉 熔炉温温度约7750，添加加成份：如Cuu、Mgg等。成分分析 也叫炉炉前分析析，然后后再烧熔熔，根据据成分分分析结果果，如成成分过高高需添加加一定的的铝锭，如如成分低低则添加加其它金金属元素素，如MMg、SSi等。炉内精炼 包包括：搅搅拌、除除气、除除渣，此此三道工工序是不不间断的的连续性性工作，线上除气 第二次次成分分分析过 滤 过滤两两道，第第一道为为玻璃纤纤维、石石棉网过过滤，第第二道为为陶瓷板板过滤。均 质浇 铸 相当当于我们们的模具具，这里里称结晶晶器，外外体是钛钛合金，下下面是石石墨环，

38、浇浇铸时下下面为头头部，上上面为尾尾部，在在头部容容易出现现杂质，尾尾部则是是氧化铝铝多。检 验 一般般分：成成分分析析、外观观和超音音波检测测包 装四熔铸铸铝合金金的特点点：1铝非非常活泼泼能与气气体发生生反应，且且这些反反应基本本不可逆逆，一经经反应金金属很难难还原，这这样就会会损失金金属，且且生成的的氧化物物、碳化化物进入入熔体，将将会污染染金属，造造成铸锭锭内部组组织缺陷陷，所以以铝合金金的熔炼炼对工艺艺设备以以及工艺艺流程均均有严格格规定，如如缩短熔熔炼时间间，控制制熔化速速度，采采用熔剂剂覆盖来来阻止在在熔化过过程中的的化学反反应。 2铝铝在合金金化过程程中添加加金属成成份必须须是

39、以单单质金属属材料形形式加入入，只有有极个别别组元（如如铍Bee、锆ZZr等）可可以以化化工原料料形式加加入，否否则会污污染金属属。 3任任何组元元加入熔熔体都不不能去掉掉，所以以对铝合合金加入入的组元元必须严严格控制制，误加加入的非非期望合合金或组组元添加加过多，都都会出现现化学成成份不符符，同时时也给铸铸棒带来来困难。 4铝铝在熔炼炼温度下下易与工工艺过程程中的水水份、油油质、碳碳氢化合合物等发发生反应应，一是是增加铝铝熔体中中的含气气量，二二是生成成物弄脏脏熔体，因因此在熔熔化过程程中应采采取一切切措施，保保证原料料、辅料料的干燥燥、不同同季节都都要采取取不同的的保护措措施。 5铸铸锭缺

40、陷陷大多是是熔化过过程中产产生，铸铸锭缺陷陷将直接接影响材材料的使使用性能能，如含含气量过过高、非非金属夹夹渣、晶晶粒粗大大、金属属化合物物等对使使用存在在直接影影响。五熔铸铸方法： 1分分批熔炼炼法即一一个炉次次一个炉炉次的熔熔炼，经经过熔化化、扒渣渣、调整整化学成成份，再再经精炼炼处理，温温度合适适后出炉炉，炉料料一次出出完，不不容许剩剩有余料料，然后后装入下下一炉炉炉料，这这种方法法适用于于铝合金金成品生生产，它它能保证证合金化化学成份份的均匀匀性。 2半半分批熔熔炼法与与分批熔熔炼法的的区别在在于出炉炉不是全全部出完完，而是是留下11/51/44的液体体料，随随后装入入下一熔熔次炉料料

41、进行熔熔化，此此法的优优点是所所加入的的料浸在在液体料料中，从从而加快快熔化速速度，减减少烧损损，可以以使沉于于炉内的的夹杂物物留在炉炉内，不不致于流流入铸棒棒中，减减少铸棒棒金属夹夹渣，减减少炉内内温度波波动，延延长炉子子寿命，但但此法的的缺点停停留余料料时间过过长，易易产生晶晶粒粗大大，半分分批熔炼炼法适用用于中间间合金（非非特殊材材料）以以及质量量要求较较低，裂裂纹倾向向较小的的纯铝生生产。 3连续熔熔炼法，此此法加料料连续，间间隙出炉炉，连续续熔炼法法灵洗性性小，仅仅适用于于纯铝的的熔炼。六在熔熔炼过程程中的一一些物理理化学行行为 1铝是活活泼的金金属元素素之一，除除隋性气气体外，其其

42、他元素素都与铝铝发生反反应生成成铝的化化合物，随随着温度度的升高高，金属属表面与与炉气或或大气接接触时，会会发生一一系列的的物理化化学作用用，金属属表面会会产生气气体的吸吸附和熔熔解，产产生氧化化物、氢氢化物等等。 2熔融铝铝与气体体相互作作用：（11）金属属的吸气气由三个个过程组组成，即即吸附、扩散和和溶解；吸附分分物理吸吸附和化化学吸附附二种，（22）物理理吸附很很不稳定定，单靠靠物理吸吸附的气气体是不不会溶解解的，只只有化学学吸附才才可能扩扩散和溶溶解。 3铝在熔熔炼中极极易与气气体生成成氧化铝铝（炉渣渣），一一经生成成Al22O3，便成成了不可可挽回的的损失，由由于All2O3分子体体

43、积比AAl分子子大，且且生成的的Al22O3膜是致致密的，它它能阻止止氧原子子透过氧氧化膜向向内扩散散，可以以阻止铝铝的进一一步氧化化。4氧化化烧损主主要取决决于炉料料状态和和操作方方法，例例如在相相同的条条件下熔熔炼合金金时，大大块料的的烧损为为0.88%2.66%,打打捆片料料烧损22%110%；碎屑料料的烧损损可高达达30%。第八课铝铝合金的的铸造一铝合合金分为为铸造铝铝合金和和变形铝铝合金1铸造造铝合金金的生产产是将成成分合格格的合金金熔体直直接浇铸铸于型模模中。铸铸成各种种所需工工件，部部分工件件还需要要车、铣铣等机加加工后再再使用 2变变形铝合合金的生生产是将将成分合合格的铝铝合金熔熔体浇入入锭模内内，铸成成各种形形状的铸铸锭（扁扁锭、圆圆锭和空空心锭） 二铝合金金铸锭的的基本要要求1铸