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铝合金热处理工艺解析

2019-01-03万东新

中国金属通报 2019年3期
关键词:时效热处理铝合金

万东新

(中信渤海铝业控股有限公司,河北 秦皇岛 066000)

目前,我国的建筑业、制造业等行业都在飞速发展,对于铝合金材料的需要也在不断扩大。铝合金需要经过一定的热处理加工才能逐渐满足相关行业的材料需要,因而在对铝合金进行热处理时,需要根据实际的不同需求,采取相对应的热处理技术。相关的操作人员需要对铝合金热处理的基本原理有全面的掌握,并且对该技术的注意事项充分了解,从而才能造出更符合实际需要的铝合金材料,减少相关资源的浪费,这对于社会的经济发展也具有一定的促进作用。

1 铝合金的特点

1.1 应用广泛

铝合金的应用是非常广泛,经过热处理之后,其材料可以满足很多行业的材料需要,比如建筑业、工业、制造业等。而且铝合金有很多的类别,比如变形铝合金、铸造铝合金、高塑性铝合金、高强度铝合金等,按照不同的划分标准有着不同的铝合金类别,这也是其能够应用广泛的重要原因。

1.2 可塑性高

铝合金可塑性是非常高的,这也是其能够应用在各种行业,作为不同行业的原材料的重要原因。其高可塑性可以根据相关方的实际需要,经过一定的热处理工艺,达到实际需要的材料性能。

1.3 灵活性强

灵活性强是铝合金的重要特点,因为其种类繁多,可以灵活应用在各种行业当中,可以根据实际需要进行各种的灵活改变,而中间只是需要一定的热处理技术,辅之以一些金属材料的融入。

2 铝合金热处理技术简析

热处理就是指通过一定的方法达到对材料的改造使得其符合实际的需要,之所以称之为热处理是因为,采取的方法往往需要通过加热的形式,达到对材料性能的改造。铝合金热处理工艺也是通过这种原理,实现对铝合金强度和硬度的改变,从而满足各行业对相关金属材料的需求。热处理是针对非热处理或者不可热处理而言的,可以热处理的铝合金材料一般比不可热处理的铝合金材料应用更为广泛,而且锻造的效果更能满足各行业使用的需要,这也是可热处理铝合金材料应用越来越广泛的重要原因之一。

3 铝合金热处理工艺的基本原理

3.1 退火

退火是铝合金热处理工艺的基本原理之一,之所以需要退火是因为在很多的铝合金材料当中会存在很多的不稳定性结构,在进行热处理的过程中会影响其相关功能的发挥,从而需要在热处理过程中对这些不稳性的因素进行去除,从而达到使用的目的,这种去除的方式就称之为退火。退火主要分为三种形式,去应力退火、再结晶退火、均匀化退火。去应力退火主要是指把铝合金加热到一个相对较低的温度之后进行保温处理,然后再以缓慢的速度进行降温,从而达到去应力的效果,这主要是因为在锻造的过程中一些铸件或者焊接件等往往有很大的残余内应力,会影响合金性能的改善,需要后期进行去应力处理。再结晶退火主要是指通过热处理的方式将铝合金加热到再结晶的温度之后进行保温处理然后再降温的方式,这种退火除了是为了去应力以外,还有对铝合金进行塑形的作用,改变其强度和硬度使其更好地满足实际需要。均匀化退火主要是指将铝合金加热到接近熔点的过程,然后再进行降温处理,这种退火方式主要是因为在铸件浇筑的过程中,温度往往控制不到位,影响铝合金的强度和硬度。

3.2 固溶处理

固溶处理的主要影响因素是加热的温度,温度越高,保温时间相对而言会长一些,溶解得也会更加充分一些,而且铝合金在晶格中的分布也会更加均匀,使得其更好地满足相关的实际需要。对固溶处理基本原理的掌握对于铝合金热处理工艺的发展具有十分重要的推进作用。

3.3 时效

时效是铝合金热处理工艺的又一个基本原理。时效主要分为自然时效和人工时效两种,前者主要是指在热处理过程中发生的溶质过剩现象,后者主要是指有些铝合金由于自身性能的原因对于温度的加热程度不一样,从而有人工控制的因素存在。控制好时效对于铝合金热处理满足实际需求有着重要意义。

3.4 回归处理

回归处理主要是指将已经经过淬火的铝合金产品,在高温下进行较短时间的加热,从而能够重新回到新淬火的状态。这种方式可以有效地提高铝合金的可塑性能使得其更好地满足实际的需求,对于资源浪费的减少具有重要帮助,而且这种回归处理对于铝合金热处理工艺的发展进步也具有十分重要的实际意义。

4 铝合金热处理工艺注意事项

4.1 粗大晶粒

粗大晶粒是铝合金热处理工艺需要注意的重要事项,在热处理工艺进行的过程中,没有按照正确的步骤,比如温度控制的不好,温度过高过低等情况的发生,以及淬火工作没有做到位,这些都可能会导致粗大晶粒情况的发生。

4.2 过烧的预防

过烧的预防也是铝合金热处理工艺中需要注意的重要事项,其主要是指对温度的把控。在热处理工作的过程中需要对淬火的温度或者熔点的问题进行较好的把控,按照正确的流程来进行,预防过烧的情况发生,导致铝合金的性能不能满足实际的需要,从而导致资源的浪费,也增加了工作量,降低了工作效率。因此,一定要做好过烧的预防工作。

4.3 操作的规范

操作的规范性是铝合金热处理工艺中需要重视的重大问题,因为铝合金的热处理过程是一项较为复杂而且工作精细程度要求极高的工艺。在对相关铝合金材料进行热处理加工时,需要注重对操作流程的事先演练,把握好关键节点,比如熔点的把握、时效的把握、性能的把握等,这些流程的规范性对于铝合金经过热处理之后的性能具有重大影响。因此,在进行相关热处理工艺之前,一定需要加强对铝合金本身性能的事先了解,做好流程规划,严格按照预先的计划进行,做好全过程的把控。

5 结语

铝合金材料的应用随着我国社会经济的发展已经越来越广泛,各行业对于铝合金材料的需要也越来越大。这一方面导致了铝合金材料行业的快速发展,另一方面也导致了铝合金热处理工艺的发展。铝合金的热处理工艺对于技艺要求十分高,对于全热处理过程的把控要精准到位,不得出现一点马虎,否则就会影响铝合金材料性能,使其不能满足实际需要。因此,要不断加强对铝合金热处理工艺的研究,推动相关流程的规范化,推动相关技术的成熟进步,不仅是对铝合金行业的发展具有重要意义,对于资源的浪费减少乃至社会的经济发展都具有重要意义。

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