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    润恒铝合金压铸件固溶处理和时效处理分析

    发布日期:2016-09-04 发布者:润恒压铸

    铝合金压铸件的热处理是指按某一热处理规范,控制加热温度、保温时间和冷却速度,改变合金的组织,其主要目的是:提高力学性能,增强性能,加工性能,获得尺寸的稳定性。铝合金铸件的热处理工艺可以分为如下四类:

    1、退火处理将铝合金铸件加热到较高的温度,一般约为300℃左右,保温   的时间后,随炉冷却到室温的工艺称为退火。在退火过程中固溶体发生分解,   相质点发生聚集,可以消除铸件的内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,增大铸件的塑性。

    2、固溶处理把铸件加热到尽可能高的温度,接近于共晶体的熔点,在该温度下保持足够长的时间,并随后冷却,使强化组元   大限度的溶解,这种高温状态被固定保存到室温,该过程称为固溶处理。固溶处理可以提高铸件的强度和塑性,合金的性能。固溶处理的效果主要取决于下列三个因素:

    (1)保温时间。保温时间是由强化元素的溶解速度来决定的,这取决于合金的种类、成分、组织、铸造方法和铸件的形状及壁厚。铸造铝合金的保温时间比变形铝合金要长得多,通常由试验确定,一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延长20%-25%。

    (2)冷却速度。淬火时给予铸件的冷却速度越大,使固溶体自高温状态保存下来的过饱和度也越高,从而使铸件获得高的力学性能,但同时所形成的内应力也越大,使铸件变形的可能性也越大。冷却速度可以通过选用具有不同的热容量、导热性、蒸发潜热和粘滞性的冷却介质来改变,为了得到   小的内应力,铸件可以在热介质(沸水、热油或熔盐)中冷却。

    (3)固溶处理温度。温度越高,强化元素溶解速度越快,强化效果越好。一般加热温度的上限低于合金开始过烧温度,而加热温度的下限应使强化组元尽可能多地溶入固溶体中。为了获得   好的固溶强化效果,而又不便合金过烧,有时采用分级加热的办法,即在低熔点共晶温度下保温,使组元扩散溶解后,低熔点共晶不存在,再升到   高的温度进行保温和淬火。固溶处理时,还应当注意加热的升温速度不宜过快,以免铝合金铸件发生变形和局部聚集的低熔点组织熔化而产生过烧。固溶热处理的悴火转移时间应尽可能地短,一般应不大于15s,以免合金元素的扩散析出而降低合金的性能。

    随着铸件行业的发展,铝铸件的使用范围也越来越广。由于铝铸件的使用领域都为精密仪器设备中,这些行业的对于设备的要求极为严格,应该对于铝铸件的要求极为严格。

    铝铸件质量对机械产品的性能有很大影响。例如,机床铝铸件的和尺寸稳定性,直接影响机床的精度保持寿命;各类泵的叶轮、壳体以及液压件内腔的尺寸、型线的准确性和表面粗糙度,直接影响泵和液压系统的工作效率,能量消耗和气蚀的发展等;内燃机缸体、缸盖、缸套、活塞环、排气管等铝铸件的强度和耐激冷激热性,直接影响发动机的工作寿命。

    总而言之,铝铸件质量对机械产品的性能存在很大的影响。因此,在制造铸件产品的过程中,对每道工序都严格按工艺守则和技术条件进行控制和检验,制造出合格产品。

    由于铝铸件是由砂型模或金属模将加热为液态的铝或铝合金浇入模腔做成。而它的原料铝在遇到氧气,会被氧化。一旦被氧化,铸件产品的质量就难以保证。因此,如何解决铸件氧化问题一直是业界关注的焦点问题。

    据研究调查发现,以下几种方法可以帮助解决铸件的氧化问题:   种,高电压大电流密度冲击法。即就是在铸件氧化初期就采用高压电击,使已被氧化的部分通过电击再连接成片。   ,表面打磨法。这个方法就是把打磨下来的铝磨填充已被氧化部分留下的缝隙,使产生的缝隙连接在一起,作为桥梁的作用。第三,表面喷丸法。这种方法就是用圆头锤子敲打缝隙,通过敲打使其闭合,可达到连成片的目的。

    时效处理将固溶处理后的铝合金压铸件加热到某一温度,保温   时间后出炉,在空气中缓慢冷却到室温的工艺称为时效。如果时效强化是在室温下进行的称为自然时效,如果时效强化是在高于室温并保温一段时间后进行称为人工时效。时效处理进行着过饱和固溶体分解的自发过程,从而使合金基体的点阵恢复到比较稳定的状态。

    时效温度和时间的选择取决于对合金性能的要求、合金的特性、固溶体的过饱和程度以及铸造方法等。人工时效可分为三类:不   人工时效,   人工时效和过时效。不   人工时效是采用比较低的时效温度或较短的保温时间,获得优良的综合力学性能,即获得比较高的强度,良好的塑性和韧性,但性能可能比较低。   人工时效是采用较高的时效温度和较长的保温时间,获得   大的硬度和   高的抗拉强度,但伸长率较低。过时效是在   高的温度下进行,这时合金保持较高的强度,同时塑性有所提高,主要是为了得到好的抗应力腐蚀性能。为了得到稳定的组织和几何尺寸,时效应该在   高的温度下进行。过时效根据使用要求通常也分为稳定化处理和软化处理。

    时效处理时,合金元素沉淀的过程大多需要经过以下四个阶段:

    (1)形成G-PⅠ区。固溶体点阵内原子重新组合,出现溶质原子的富集区,伴随着点阵畸变程度增大,提高合金的力学性能,降低合金的导电性。

    (2)形成G-PⅡ区。合金元素的原子以   比例进行偏聚形成G-PⅡ区,为形成亚稳相作准备,合金的强度进一步提高。

    (3)形成亚稳相。亚稳相也称过渡相,该相与基体呈共格联系,大量的G-PⅡ区和少量的亚稳相相结合,使合金得到   高的强度。

    (4)形成   相质点和   相质点的聚集。亚稳相转变为稳定相,细小的质点分布在晶粒内部,较粗大的质点分布在晶界,还相继发生   相质点的聚集,点阵畸变剧烈地减弱,显著地降低合金的强度,提高合金的塑性。