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如何合理選擇變形鋁合金型材的淬火工藝參數(shù)?
淬火工藝的主要參數(shù)有:淬火溫度、淬火轉(zhuǎn)移時間、淬火冷卻速度;
(1)淬火溫度
工業(yè)鋁合金型材的淬火溫度,取決于合金的成分和共晶溫度;有些合金含量高、要求控制韌性的高強(qiáng)度鋁合金,需要把溫度控制在更嚴(yán)格的范圍以內(nèi),但必須低于共晶轉(zhuǎn)變溫度;
淬火加熱時,合金中的強(qiáng)化相溶入固溶體中越充分,固溶體的成分越均勻,則經(jīng)淬火時效后的力學(xué)性能就越高;一般來說,加熱溫度越高,上述過程就進(jìn)行得越快越完全;但溫度過高會引起晶粒粗大,甚至發(fā)生過燒(局部溶化)而使鋁合金型材產(chǎn)品報廢;
若淬火加熱溫度偏低,使熱處理零件加熱不足,強(qiáng)化相不能完全溶解,導(dǎo)致固溶體濃度大大降低和最終強(qiáng)度、硬度也相應(yīng)顯著降低;故淬火加熱的溫度是一個很重要的工藝參數(shù);有些鋁合金型材的淬火加熱溫度范圍很窄,因此,熱處理加熱爐的溫度誤差應(yīng)很小,通常在±5℃以內(nèi),這樣鋁合金型材的力學(xué)性能和內(nèi)部組織才能得到保證;
(2)淬火轉(zhuǎn)移時間
型材從加熱爐到淬火介質(zhì)之間的轉(zhuǎn)移,無論是手工操作還是機(jī)械操作,必須在少于規(guī)定的最大時間限度內(nèi)完成;最大容許轉(zhuǎn)移時間或淬冷延遲時間,因周圍空氣的溫度和流速以及型材的質(zhì)量和輻射能力而異;
型材在轉(zhuǎn)移到淬火槽過程中,相當(dāng)于在空氣中冷卻,由于固溶體的分解,會降低后續(xù)的時效強(qiáng)化效果,從而使鋁合金型材產(chǎn)品力學(xué)性能和抗腐蝕性能下降,所以應(yīng)當(dāng)盡量縮短淬火轉(zhuǎn)移時間,一般小規(guī)格型材轉(zhuǎn)移時間不應(yīng)超過10s,大規(guī)格型材或大批型材不應(yīng)超過15s;
(3)淬火冷卻速度
淬火加熱后必須快速冷卻,以抑制鋁合金型材在慢冷時必然會出現(xiàn)次生相的析出;如果出現(xiàn)這種析出相,固溶體的過飽和度就會下降,時效效果就會削弱;型材淬火時的實(shí)際冷卻速度,取決于淬火介質(zhì)的種類與溫度,以及型材的有效厚度;為防止型材在淬火時發(fā)生變形,選擇淬火介質(zhì)溫度時,還應(yīng)考慮型材形狀的復(fù)雜程度;
形狀簡單的變形鋁合金型材淬火用水的溫度一般低于40℃,對于鑄造鋁合金型材淬火用水的溫度通常在40~80℃;
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