三、钢板加工变形销合金的热处理
变形铝合金的热处理,包括扩散退火、软化退火、淬火、时效及回归处理等。工业纯铝只进行软化退火。防锈铝合金只进行扩散退火与软化退火。
I•钢板加工扩散退火
扩散退火,亦称均勻化退火,是将合金加热至接近于开始熔化的温度,经过长时间保温,然后根据各种合金的特点,分别进行快冷或慢冷的热处理过程。
扩散退火的目的,在于消除合金铸锭中的晶内偏析(即晶粒内部的成分不均与组织不均)现象,使合金具有良好的
压力加工性能。
各种变形铝合金的扩散退火工艺规范见表4-3所示。
表4-3 变形铝合金扩散退火工艺规范
合金牌号 退火温度(C) 保温时间(小时) 冷却方式
LF2 440 24
LF3、LF5 460〜47f> 12〜24
LF6LF7 460〜475 12〜24 空气冷
LF2I 510〜520 4〜6
LYU 480〜495 12〜24
LYli 480〜495 12〜24
LYie +5525一jo 12〜16
LD2 525〜540 12 随炉冷
LD5LD6 515〜530 12
LDlO 475〜490 12
LC4 450〜465 12〜24
2•钢板加工软化退火
软化退火是铝合金在冷变形加工过程中,或经冷变形加工之后所进行的退火。其目的是消除合金因轧制及其它形式的冷加工造成的冷作硬化,提高合金的塑性。
变形铝合金的软化退火,按其加热温度、保温时间和冷却方式的不同,可分为快速退火、低温退火、完全退火和等温退火。
(I)快速退火所有热处理不能强化的变形铝合金,以及一部分热处理可以强化的变形铝合金(即普通硬铝合金),都可采用快速退火。
快速退火是将零件加热到高于再结晶温度(100〜2000,保持一定时间,使其再结晶过程得以完成,然后在水中或空气中冷却。在快速退火时,零件内部仅仅是(或主要是)进行再结晶过程,因此又称再结晶退火。
所有变形铝合金,它们的再结晶温度都在250C左右,过烧温度都在500C以上。因此,变形铝合金的快速退火温度,一般为350〜4001,或略高一些。
快速退火在空气循环电炉或硝盐槽中进行。通常,在硝盐槽中加热时为10〜30分钟,在空气循环电炉中加热时为30〜90分钟。由于铝合金的导热性好,再结晶温度迅速,因此,过长的保温时间不仅是不必要的,而且还会使晶粒长大。
在硝盐槽中加热的零件,应在水中冷却,或在空气中冷却至200C左右后再放入水中冷却,以洗去附着的硝盐。
(2) 钢板加工低温退火当要求通过退火减少零件内部的冷变形应力、并保持一定程度的加工硬化时,应采用加热温度低于再结晶温度,或在再结晶开始温度与终了温度之间的低温退火。在低温退火时,只进行回复过程,或同时进行部分再结晶过程。因此,这种退火又称回复退火。
低温退火的温度,一般为200〜3001。退火保温时间为I〜2小时。退火后,工件在空气中冷却。
(3) 钢板加工完全退火对于热处理可以强化的变形铝合金,当要求具有低强度、髙塑性,而用快速退火又达不到这种要求时,应采用完全退火。
完全退火是将工件加热到4OO〜450幻,保持一定时间,使再结晶过程得以完成,并使过剩相大部分溶入固溶体,然后缓慢冷却(即随炉冷却)到某一较低温度(3OOX:以下),使
过剩相析出,从而得到接近平衡的组织,达到软化的目的。这种方法又称平衡退火。工件在300°C以下后,可在空气或水中冷却,也可继续随炉冷却。
完全退火在空气循环电炉中进行,其保温时间可参照表4-4确定。时效硬化做好准备。
①淬火温度:变形铝合金的淬火温度范围较窄。淬火温度太低,将得不到满意的强化效果;淬火温度太高又会产生过烧,而使机械性能和抗蚀性能降低。因此,一般掌握淬火的温度比过烧温度低几度至十几度。过烧温度由试验来确定。不同成分的合金,其过烧温度也不同。硬铝合金的过烧温度为506-5141,所以淬火温度一般不应超过506°C,以免过烧。
②保温时间:保温时间短,过剩相不能充分溶解;过长,合金易于过烧。变形铝合金的淬火保温时间,通常参照表4-5确定。热变形铝合金的淬火保温时间,比冷变形铝合
(4)等温退火所有用热处理可以强化的铝合金,都可以采用等温退火。等温退火是将零件加热至较高温度(500°C左右),保持几分钟,使再结晶过程迅速完成和使过剩相迅速溶入固溶体,再转入另一温度较低(350C左右)的介质中停留(即等温)一段时间,使过剩相从固溶体中析出,然后在空气中或水中冷却。这种方法又称联合退火。
在等温温度下的持续时间,参考表4-4的规定而略加延长。
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