昆山衝壓件

新聞分類

產品分類

聯係樱桃视频最新域名下载

昆山市樱桃视频最新网页地址金屬製品有限公司

聯係人:何建元

手 機:13962671909

聯係人:朱學良

手 機:13806261966

電 話:0512-57631456

傳 真:0512-57633053

Q Q:2327385003

微 信:wdjs1888

郵   箱:wdjs1888@sina.com

地 址:昆山開發區膠頭路158號



鋁合金的時效強化

您的當前位置: 首 頁 >> 新聞中心 >> 公司新聞

鋁合金的時效強化

發布日期:2020-08-13 00:00 來源:http://www.frimoniforum.com 點擊:

 經淬火後的鋁合金強度、硬度隨時間延長而發生顯著提高的現象稱之為時效,也稱鋁合金的時效硬化。這是鋁合金強化的重要方法之一。

  由定義可知,鋁合金時效強化的前提,首先是進行淬火,獲得飽和單相組織。在快冷淬火獲得的固溶體,不僅溶質原子是過飽和的,而且空位(晶體點缺陷)也是過飽和的,即處於雙重過飽和狀態。以Al -4%Cu合金為例,固溶處理後,過飽和α固溶體的化學成分就是合金的化學成分,即固溶體中鋼含量為4%。由Al-Cu 相圖可知,在室溫平衡態下,α固溶體的含銅量僅為0.5%,故3.5%Cu過飽和固溶於α相中。當溫度接近純鋁熔點時,空位濃度接近10-3數量級,而在常溫下,空位濃度為10-11數量級,二者相差10-8級。經研究可知;鋁合金固溶處理溫度越高,處理後過飽和程度也越大,經時效後產生的時效強化效果也越大。因此固溶處理溫度選擇原則是:在保證合金不過燒的前提下,固溶處理溫度盡可能提高。

  固溶處理後的鋁銅合金,在室溫或某一溫度下放置時,發生時效過程。此過程實質上是第二相Al2Cu從過飽和固溶體中沉澱的過程。這種過程是通過成型和長大進行的,是一種擴散型的固態相變。它依下列順序進行:a過→G.P區→θ’’相→θ’相→θ相

  G.P區就是指富溶質原子區,對Al-Cu合金而言,就是富銅區。鋁鋼合金的G.P區是銅原子在(100)晶麵上偏聚或從聚而成的,呈圓片狀。它沒有完整的晶體結構,與母相共格。200℃不再生成G.P 區。室溫時效的G.P區很小,直徑約50A,密度為1014-1015/mm3,G.P區之間的距離為20-40 ?。130℃時效15h後,G.P 區直徑長大到90 ?,厚為4-6 ?。溫度再高,G.P區數目開始減少。它可以在晶麵處引起彈性應變。θ’’相是隨時效溫度升高或時效時間延長,G.P區直徑急劇長大,且銅、鋁原子逐漸形成規則排列,即正方有序結構。在θ’’過渡相附近造成的彈性共格應力場或點陣畸變區都大於G.P區產生的應力場,所以θ’’相產生的時效強化效果大於G.P區的強化作用。θ’相是指當繼續增加時效時間或提高時效溫度,θ’’相轉變成為θ’相。θ’相屬正方結構,θ’在(001)麵上與基體鋁共格,在z軸方向由於錯配度過大,在(001)和(100)麵上共格關係遭到部分破壞。θ相是平衡相,θ相的成分是Al2Cu,為正方有序結構。由於θ相完全脫離了母相,完全喪失了與基體的共格關係,引起應力場顯著減弱。這也就意味著合金的硬度和強度顯著下降。

  影響時效強化效果的因素有哪些?

  時效是按一定順序進行的,強化效果受以下因素影響。

  (1) 時效溫度。固定時效時間,對同一成分的合金而言,時效溫度與時效強化效果(硬度)之間關係。在某一時效溫度時,能獲得最大硬化效果,這個溫度稱為最佳時效溫度。不同成分的合金獲得最大時效強化效果的時效溫度是不同的。統計表明,最佳時效溫度與合金熔點之間存在如下關係:

  T0 = (0.5 – 0.6)T

  (2) 時效時間。硬度與強度峰值出現在θ’’相的末期和θ’過渡相的初期,θ’後期已過時效,開始軟化。當大量出現θ相時,軟化已非常嚴重。故在一定的時效溫度內,為獲得最大時效強化效果,應有一最佳時效時間,即在θ’’產生並向θ’轉變時所需的時間。

  (3) 淬火溫度、淬火冷郤速度和淬火轉移時間。實踐證明,淬火溫度越高,淬火冷郤速度越快,淬火中間轉移時間越短,所獲得的固溶體過飽和程度越大,時效進行後強化效果越大。

  (4) 時效工藝。時效可選單級或分級時效。單級時效指在室溫或低於100℃溫度下進行的時效過程。它工藝簡單,但組織均勻性差,抗拉強度、屈服強度、條件屈服強度、斷裂性、應力腐蝕抗力性能很難得到良好的配合。分級時效是在不同溫度下進行兩次時效或多次時效。在較低溫度進行預時效,目的在於在合金中獲得高密度的G.P區,由於G.P區通常是均勻成核的,當其達到一定尺寸後,就可以成為隨後沉澱相的核心,從而提高了組織的均勻性。在稍高溫度保持一定時間進行最終時效。由於溫度稍高,合金進入過時效區的可能性增大,故所獲得合金的強度比單級時效略低,但是這樣分級時效處理後的合金,其斷裂性值高,並改善了合金的抗腐蝕性,提高了應力腐蝕抗力。

自行車曲柄、鏈輪、輪轂、前叉肩等

相關標簽:鋁合金鍛造

最近瀏覽:

在線客服
分享