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铝型材回归再时效处理
过去认为只有自然时效的铝型材才可以回归处理;到1974年B.M.Cina首次提出,对人工时效状态的铝型材也可以进行回归处理,随后再重复原来的人工时效;这种热处理工艺称作回归再时效处理;这种工艺较适用于Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg-Cu系铝合金;
如Al-Zn-Mg-Cu系的7075铝合金,用单极峰值时效(T6)可达到最高抗拉强度,但应力腐蚀抗力降低;为改善应力腐蚀抗力采用分级时效,即用110℃时效,保温8h,再177℃时效,保温8h,结果提高了应力腐蚀抗力,但强度降低了10%~15%;采用回归再时效处理,可以保持7075铝合金T6状态的高强度,又具备了分级时效处理的优良应力腐蚀抗力;
(铝型材的显微硬度与回归处理时间的关系图)
7075铝合金回归再时效工艺为120℃时效24h,240℃回归处理,随后按原工艺再进行人工时效;回归处理时间对回归状态及回归再时效状态的性能有直接影响,如上图所示;从图中可知,随着回归时间增加,回归状态的硬度迅速下降,大约在25s达到最低点,随后出现一个不大的峰值后又重新降低;经再时效处理,铝型材再度硬化,硬化效果随回归时间增加而逐渐下降;在回归时间为30s内,时效后的硬度可恢复到原T6状态;
回归再时效处理的组织变化较为复杂,7075铝合金T6状态,主要脱溶相为η’和η(MgZn2);在回归处理时,同时发生强化相溶解,析出及聚集;尺寸细小稳定性较低的η过渡相会重新溶于基体,而尺寸较大稳定较高的η’相会转变成η相;与此同时铝型材基体中原已存在的η相会聚集成更粗大的质点;这种变化与自然时效状态铝型材回归的组织变化不同,因为后者情况下GP区将全部溶解,合金组织回到淬火状态;7075铝合金240℃回归处理前期主要是η’相的溶解,导致脱溶相总量下降,但随回归时间的延长,η相析出量增加,回归后再进行同一规范的人工时效时,因过饱和固溶体中重新析出弥散η’相使强度恢复到原有水平;
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