铝合金广泛应用在各种应用程序中,由于他们理想的性质,如高强度重量比,耐蚀性好,易于加工,成本低。实现所需的属性和性能,适当的热处理的合金是至关重要的。在本文中,我们将探讨不同的合金元素用于铝合金的形成和分类基于类型的铝合金。此外,我们将讨论热处理的重要性提高铝合金的强度和硬度。
合金元素和分类
铝合金用于铸造和锻造通常归类为热处理(降水可硬化的)或non-heat-treatable铝合金。热处理一个luminum合金进行固溶强化、淬火和随后的老化增加强度和硬度。Non-heat-treatable一个luminum合金,另一方面,主要依靠冷致力于改善他们的力量。
最常用的加强商业铝合金元素铜、镁、锰、硅、锌。其他一些小的合金元素,如铁、锂、钛、硼、锆、铬、钒、钪、镍、锡、铋、添加特定属性或冶金效果。硅,形成共晶反应,尤其在铸造过程中提高流动性,使其成为铸造合金中常见的合金成分。
原铝合金元素形成溶解度较低的第二阶段包括铁、镍、钛、锰、铬,单独或组合。锰和铬的主要元素形成二次阶段。
铜是一种最重要的合金元素铝,因为它表现出显著的溶解和沉淀硬化效果。二进制铝铜析出硬化系统是一个典型的例子,它已经被广泛地研究了在铝铜合金时效硬化。
大多数商业行业合金包含其他的合金元素。铝铜合金铜含量从2%到10%不等的形式的一个重要合金的家庭。锻造铝铜系统作为基础2 xxx系列和铸造2 xx。x系列合金,铜也包含在其他可热处理合金以及其他合金元素,如镁。
镁的加入铝铜合金提供的优势增加固溶处理和淬火后的力量。在铸造和锻造合金,甚至少量的镁(0.05%)可以有效地修改他们的老化特性。
Al-Mg系统形式5 5 xx和xx的基础。x铸造non-heat-treatable铝合金。添加镁提供固溶强化的前提下延性。Al-Mg合金固溶强化的提供一个很好的组合,耐腐蚀,能够进一步加强通过冷加工锻造合金。
硅是一种常见的杂质在商业铝合金。硅杂质含量在铝电解工业范围从0.01%到0.15%的体重,和铁的存在显著降低了硅在铝的溶解度。
当添加合金元素,硅展品显著提高铝及其合金的铸造性能的影响。铝硅合金没有铜时可以使用良好的铸造性能和优良的耐蚀性都是必需的。
Aluminum-copper-silicon合金是使用最广泛的铸造铝合金。合金之间主要成分变化明显,合金silicon-dominant copper-dominant和他人。铜贡献力量,而硅提高铸造性能和降低热开裂。Aluminum-copper-silicon合金中常用的各种行业,包括汽车、航空航天、消费电子产品,地方之间的平衡力量,铸造性能和耐蚀性是必需的。
的意义铝热处理
热处理中起着至关重要的作用在提高铝合金的机械性能。通过对合金控制加热和冷却过程,可以修改材料的微观结构,进而提高强度、硬度、和其他可取的特点。
的铝合金的热处理一般包括三个主要步骤:固溶热处理、淬火、老化。在固溶热处理过程中,合金加热到温度的合金元素溶入铝矩阵,形成固溶体。这个过程帮助同质化的合金成分和降低了合金元素的偏析。
固溶热处理后,合金快速淬火是沉浸在水或油等冷却介质。淬火结果形成的过饱和固溶体,合金元素被保留在亚稳状态。这种快速冷却防止均衡的形成阶段,导致高强度,但相对较软的材料。
的最后一步热处理工艺老龄化,包括加热淬火合金到一个较低的温度为一个特定的时间。在老化过程中,过饱和合金经历一个沉淀的过程,微粒的合金元素铝基体中沉淀析出,形成二次阶段。这些沉淀物作为阻碍位错运动,导致增加材料的强度和硬度。
老化的温度和时间的选择依赖于特定的合金成分和预期的力学性能。不同的铝合金需要不同的老化治疗达到最佳的强度和硬度。例如,2 xxx系列合金(铝铜)通常是年龄在相对低的温度下,当7 xxx系列合金(铝)年龄在更高的温度。
值得注意的是,热处理过程也会影响铝合金的其他属性,如耐蚀性和成形性。热处理参数不当或偏离推荐的过程会导致不良的影响,如超龄,未成年或不良的形成阶段。
结论
铝合金广泛应用于各种行业因其良好的特性,及热处理是一个关键的过程以提高其力学性能。添加合金元素和小心控制的加热、冷却、和老化过程允许优化的强度,硬度,和其他所需的特征。
理解合金元素及其对铝合金的显微组织的影响是至关重要的,选择合适的热处理工艺。适当的热处理不仅提高了强度和硬度,而且影响其他属性耐腐蚀性能和成型性能等,使其成功应用的一个关键因素铝合金在不同的行业。
利用知识和技术铝热处理、工程师和制造商可以生产铝组件和产品优越的性能,耐用性和可靠性。mamx万博连续在这个领域的研究和开发将进一步推进我们的理解铝热处理和促进创新的发展铝合金为未来的应用程序。
