"铝合金热处理工艺设计"
热处理是铝合金铸件生产过程中的一个重要步骤,旨在提高铸件的机械性能、抗腐蚀性能和尺寸稳定性。热处理的目的包括消除内应力、提高机械强度、改善金相组织、稳定尺寸、防止高温相变和消除晶间偏析等。
热处理方法有多种,包括退火处理、淬火、时效处理和循环处理等。
1. 退火处理:退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力,稳定加工件的外形和尺寸,并使 Al-Si 系合金的部分 Si 结晶球状化,改善合金的塑性。其工艺是将铝合金铸件加热到 280-300℃,保温 2-3h,随炉冷却到室温,使固溶体慢慢发生分解,析出的第二质点聚集,从而消除铸件的内应力,达到稳定尺寸、提高塑性、减少变形、翘曲的目的。
2. 淬火:淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度(一般在接近于共晶体的熔点,多在 500℃ 以上),保温 2h 以上,使合金内的可溶相充分溶解。然后,急速淬入 60-100℃ 的水中,使铸件急冷,使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。
3. 时效处理:时效处理,又称低温回火,是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度,保温一定时间出炉空冷直至室温,使过饱和的固溶体分解,让合金基体组织稳定的工艺过程。时效处理又分为自然时效和人工时效两大类。自然时效是指时效强化在室温下进行的时效。人工时效又分为不完全人工时效、完全人工时效、过时效三种。
4. 循环处理:循环处理是把铝合金铸件冷却到零下某个温度(如 -50℃、-70℃、-195℃)并保温一定时间,再把铸件加热到 350℃ 以下,使合金中度固溶体点阵反复收缩和膨胀,并使各相的晶粒发生少量位移,以使这些固溶体结晶点阵内的原子偏聚区和金属间化合物的质点处于更加稳定的状态,达到提高产品零件尺寸、体积更稳定的目的。
通过热处理,可以提高铝合金铸件的力学性能、抗腐蚀性能和尺寸稳定性,为铝合金铸件的应用提供了坚实的基础。