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如何合理选择变形铝合金型材的淬火工艺参数?
淬火工艺的主要参数有:淬火温度、淬火转移时间、淬火冷却速度;
(1)淬火温度
工业铝合金型材的淬火温度,取决于合金的成分和共晶温度;有些合金含量高、要求控制韧性的高强度铝合金,需要把温度控制在更严格的范围以内,但必须低于共晶转变温度;
淬火加热时,合金中的强化相溶入固溶体中越充分,固溶体的成分越均匀,则经淬火时效后的力学性能就越高;一般来说,加热温度越高,上述过程就进行得越快越完全;但温度过高会引起晶粒粗大,甚至发生过烧(局部溶化)而使铝合金型材产品报废;
若淬火加热温度偏低,使热处理零件加热不足,强化相不能完全溶解,导致固溶体浓度大大降低和最终强度、硬度也相应显著降低;故淬火加热的温度是一个很重要的工艺参数;有些铝合金型材的淬火加热温度范围很窄,因此,热处理加热炉的温度误差应很小,通常在±5℃以内,这样铝合金型材的力学性能和内部组织才能得到保证;
(2)淬火转移时间
型材从加热炉到淬火介质之间的转移,无论是手工操作还是机械操作,必须在少于规定的最大时间限度内完成;最大容许转移时间或淬冷延迟时间,因周围空气的温度和流速以及型材的质量和辐射能力而异;
型材在转移到淬火槽过程中,相当于在空气中冷却,由于固溶体的分解,会降低后续的时效强化效果,从而使铝合金型材产品力学性能和抗腐蚀性能下降,所以应当尽量缩短淬火转移时间,一般小规格型材转移时间不应超过10s,大规格型材或大批型材不应超过15s;
(3)淬火冷却速度
淬火加热后必须快速冷却,以抑制铝合金型材在慢冷时必然会出现次生相的析出;如果出现这种析出相,固溶体的过饱和度就会下降,时效效果就会削弱;型材淬火时的实际冷却速度,取决于淬火介质的种类与温度,以及型材的有效厚度;为防止型材在淬火时发生变形,选择淬火介质温度时,还应考虑型材形状的复杂程度;
形状简单的变形铝合金型材淬火用水的温度一般低于40℃,对于铸造铝合金型材淬火用水的温度通常在40~80℃;
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