為了使鋁合金具有較高的力學(xué)性能,溶處理溫度有兩個(gè)選擇準(zhǔn)則,一個(gè)是將強(qiáng)化很多融入溶體。另一個(gè)是需求防止鋁的過熱和焚燒。鋁合金溶溫度越高,加相溶鋁合金熔爐入溶體越多,保溫后冷卻速度越快,加作用越明顯。但若加熱溫度過高,合金中的共晶在低熔點(diǎn)時(shí)容易熔化,出現(xiàn)過燒現(xiàn)象,導(dǎo)致合金力學(xué)性能明顯下降。鋁合金熔融爐在處理過程中不允許使用。
在過低的加熱溫度下,溶處理的溶體飽和度不足,不能充分發(fā)揮作用。因此,鋁合金熔化爐的加熱溫度應(yīng)恰當(dāng)?shù)陀谶^熱溫度。過燒溫度取決于合金的組成和合金的熔化溫度。因此,加熱時(shí)應(yīng)考慮工件的溫度。
保溫時(shí)刻鋁合金熔爐要取決于強(qiáng)化相溶解和溶體均勻化所需的時(shí)刻。厚度大的工件的保溫時(shí)刻比小的長,大鍛件、模鍛件和棒材的保溫時(shí)刻比薄的長幾倍。軟工件的保溫時(shí)刻比加工硬化長。重復(fù)溶液處理時(shí),保溫時(shí)刻可縮短一半;退火的合金強(qiáng)化相粗大,應(yīng)延伸保溫時(shí)刻。
鋁合金熔爐的時(shí)效硬化是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的過程,它不僅決定于合金的組成、時(shí)效工藝,還取決于合金在生產(chǎn)過程中縮造成的缺陷,特別是空位、位錯(cuò)的數(shù)量和分布等。
目前普遍認(rèn)為時(shí)效硬化是溶質(zhì)原子偏聚形成硬化區(qū)的結(jié)果。鋁合金熔爐在淬火加熱時(shí),合金中形成了空位,在淬火時(shí),由于冷卻快,這些空位來不及移出,便被“定”在晶體內(nèi)。這些在過飽和溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過飽和溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài),必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變,空位的存在,加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度,因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。硬化區(qū)的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。
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