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鋁棒時(shí)效強化及均勻化處理 船用鋁板
發(fā)布時(shí)間:2021-08-27
未均質(zhì)處理鋁棒和(鋁合金)的時(shí)效強化是如何進(jìn)行和完成的。
經(jīng)淬火后的鋁合金強度、硬度隨時(shí)間延長(cháng)而發(fā)生顯著(zhù)提高的現象稱(chēng)之為時(shí)效,也稱(chēng)鋁合金的時(shí)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(shí)效強化的前提,首先是進(jìn)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(zhì)原子是過(guò)飽和的,而且空位(晶體點(diǎn)缺陷)也是過(guò)飽和的,即處于雙重過(guò)飽和狀態(tài)。經(jīng)研究可知;鋁合金固溶處理溫度越高,處理后過(guò)飽和程度也越大,經(jīng)時(shí)效后產(chǎn)生的時(shí)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(guò)燒的前提下,固溶處理溫度盡可能提高。
固溶處理后的鋁合金,在室溫或某一溫度下放置時(shí),發(fā)生時(shí)效過(guò)程。此過(guò)程實(shí)質(zhì)上是第二相從過(guò)飽和固溶體中沉淀的過(guò)程。這種過(guò)程是通過(guò)成型和長(cháng)大進(jìn)行的,是一種擴散型的固態(tài)相變。它依下列順序進(jìn)行:a過(guò)→G.P區→θ’’相→θ’相→θ相影響時(shí)效強化效果的因素有哪些?
時(shí)效是按一定順序進(jìn)行的,強化效果受以下因素影響。
(1)時(shí)效溫度。固定時(shí)效時(shí)間,對同一成分的合金而言,時(shí)效溫度與時(shí)效強化效果(硬度)之間關(guān)系。在某一時(shí)效溫度時(shí),能獲得較大硬化效果,這個(gè)溫度稱(chēng)為較佳時(shí)效溫度。不同成分的合金獲得較大時(shí)效強化效果的時(shí)效溫度是不同的。統計表明,較佳時(shí)效溫度與合金熔點(diǎn)之間存在如下關(guān)系:T0=(0.5–0.6)T
(2)時(shí)效時(shí)間。硬度與強度峰值出現在θ’’相的末期和θ’過(guò)渡相的初期,θ’后期已過(guò)時(shí)效,開(kāi)始軟化。當大量出現θ相時(shí),軟化已非常嚴重。故在一定的時(shí)效溫度內,為獲得較大時(shí)效強化效果,應有一較佳時(shí)效時(shí)間,即在θ’’產(chǎn)生并向θ’轉變時(shí)所需的時(shí)間。
(3)淬火溫度、淬火冷部卻速度和淬火轉移時(shí)間。實(shí)踐證明,淬火溫度越高,淬火冷卻速度越快,淬火中間轉移時(shí)間越短,所獲得的固溶體過(guò)飽和程度越大,時(shí)效進(jìn)行后強化效果越大。
(4)時(shí)效工藝。時(shí)效可選單級或分級時(shí)效。單級時(shí)效指在室溫或低于100℃溫度下進(jìn)行的時(shí)效過(guò)程。它工藝簡(jiǎn)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(shí)效是在不同溫度下進(jìn)行兩次時(shí)效或多次時(shí)效。
經(jīng)淬火后的鋁合金強度、硬度隨時(shí)間延長(cháng)而發(fā)生顯著(zhù)提高的現象稱(chēng)之為時(shí)效,也稱(chēng)鋁合金的時(shí)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(shí)效強化的前提,首先是進(jìn)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(zhì)原子是過(guò)飽和的,而且空位(晶體點(diǎn)缺陷)也是過(guò)飽和的,即處于雙重過(guò)飽和狀態(tài)。經(jīng)研究可知;鋁合金固溶處理溫度越高,處理后過(guò)飽和程度也越大,經(jīng)時(shí)效后產(chǎn)生的時(shí)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(guò)燒的前提下,固溶處理溫度盡可能提高。
固溶處理后的鋁合金,在室溫或某一溫度下放置時(shí),發(fā)生時(shí)效過(guò)程。此過(guò)程實(shí)質(zhì)上是第二相從過(guò)飽和固溶體中沉淀的過(guò)程。這種過(guò)程是通過(guò)成型和長(cháng)大進(jìn)行的,是一種擴散型的固態(tài)相變。它依下列順序進(jìn)行:a過(guò)→G.P區→θ’’相→θ’相→θ相影響時(shí)效強化效果的因素有哪些?
時(shí)效是按一定順序進(jìn)行的,強化效果受以下因素影響。
(1)時(shí)效溫度。固定時(shí)效時(shí)間,對同一成分的合金而言,時(shí)效溫度與時(shí)效強化效果(硬度)之間關(guān)系。在某一時(shí)效溫度時(shí),能獲得較大硬化效果,這個(gè)溫度稱(chēng)為較佳時(shí)效溫度。不同成分的合金獲得較大時(shí)效強化效果的時(shí)效溫度是不同的。統計表明,較佳時(shí)效溫度與合金熔點(diǎn)之間存在如下關(guān)系:T0=(0.5–0.6)T
(2)時(shí)效時(shí)間。硬度與強度峰值出現在θ’’相的末期和θ’過(guò)渡相的初期,θ’后期已過(guò)時(shí)效,開(kāi)始軟化。當大量出現θ相時(shí),軟化已非常嚴重。故在一定的時(shí)效溫度內,為獲得較大時(shí)效強化效果,應有一較佳時(shí)效時(shí)間,即在θ’’產(chǎn)生并向θ’轉變時(shí)所需的時(shí)間。
(3)淬火溫度、淬火冷部卻速度和淬火轉移時(shí)間。實(shí)踐證明,淬火溫度越高,淬火冷卻速度越快,淬火中間轉移時(shí)間越短,所獲得的固溶體過(guò)飽和程度越大,時(shí)效進(jìn)行后強化效果越大。
(4)時(shí)效工藝。時(shí)效可選單級或分級時(shí)效。單級時(shí)效指在室溫或低于100℃溫度下進(jìn)行的時(shí)效過(guò)程。它工藝簡(jiǎn)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(shí)效是在不同溫度下進(jìn)行兩次時(shí)效或多次時(shí)效。
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