沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,即随温度增加固溶度增加,大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一前提。沉淀硬化所要求的溶解度-温度关系,可用铝铜系的Al-4Cu合金说明合金时效的组成和结构的变化。图3-1铝铜系富铝部门的二元相图,在548℃进行共晶转变L→α+θ(Al2Cu)。铜在α相中的极限溶解度5.65%(548℃),跟着温度的下降,固溶度急剧减小,室温下约为0.05%。 硬化区的大小和数目取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高,空位浓度越大,硬化区的数目也就越多,硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大,固溶体内所固定的空位越多,有利于增加硬化区的数目,减小硬化区的尺寸。 铝合金在淬火加热时,合金中形成了空位,在淬火时,因为冷却快,这些空位来不及移出,便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。因为过饱和固溶体处于不不乱状态,必定向平衡状态转变,空位的存在,加速了溶质原子的扩散速度,因而加速了溶质原子的偏聚。 众所周知,对于含碳量较高的钢,经淬火后立刻获得很高的硬度,而塑性则很低。然而对铝合金并不然,铝合金刚淬火后,强度与硬度并不立刻升高,至于塑性非但没有下降,反而有所上升。但这种淬火后的合金,放置一段时间(如4~6日夜后),强度和硬度会明显进步,而塑性则显着降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而明显进步的现象,称为时效。时效可以在常温下发生,称**时效,也可以在**室温的某一温度范围(如100~200℃)内发生,称人工时效。 铝合金热处理特点 铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范,控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却,改变其合金的组织,其主要目的是进步合金的力学机能,增强耐侵蚀机能,改善加工型能,获得尺寸的不乱性。 铝合金热处理原理