鑄鋁件的熱處理工藝對于其機(jī)械性能、消除內(nèi)應(yīng)力和提高尺寸穩(wěn)定性等方面具有重要意義。鑄鋁件在裝爐前應(yīng)將表面整理干凈,去除油污和臟物。鑄鋁件應(yīng)按合商標(biāo)、外廓尺寸、鑄件壁厚及熱處理規(guī)范進(jìn)行分類。鑄鋁件加溫應(yīng)當(dāng)緩慢,對于復(fù)雜鑄件,在較低溫度下裝爐,并使用加熱到淬火溫度的時(shí)間為2小時(shí)左右。在達(dá)到規(guī)定溫度以后進(jìn)行保溫,確保鑄件內(nèi)外溫度均勻。
鑄鋁件的熱處理工藝主要包括以下幾個(gè)方面,這些工藝可以有效地鑄鋁件的宏觀組織和性能,提高其硬度、強(qiáng)度、韌性和耐腐性:
退火處理:
定義:將鋁合金鑄件加熱到較高的溫度(一般約為280-300℃),保溫一段時(shí)間后,隨爐冷卻到室溫的工藝。
作用:消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定鑄件尺寸,減少變形,增大鑄件的塑性。
過程:固溶體在退火過程中發(fā)生分解,相質(zhì)點(diǎn)發(fā)生聚集,使鑄件達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)。
固溶處理(淬火):
定義:把鑄件加熱到盡可能高的溫度(接近于共晶體的熔點(diǎn),多在500℃以上),在該溫度下保持足夠長的時(shí)間,隨后快速冷卻,使強(qiáng)化組元大限度地溶解。
作用:提高鑄件的強(qiáng)度和塑性,合金的耐腐性能。過程:鑄件加熱到高溫后,合金內(nèi)的可溶相充分溶解,然后急速冷卻使強(qiáng)化組元在合金中得到大限度的溶解并固定保存到室溫。
時(shí)效處理:
定義:將固溶處理后的鑄件加熱到某一溫度,保溫時(shí)間后出爐,在空氣中緩慢冷卻到室溫的工藝。
作用:使過飽和的固溶體分解,讓合金基體組織穩(wěn)定。分類:自然時(shí)效和人工時(shí)效。
自然時(shí)效是在室溫下進(jìn)行的時(shí)效;人工時(shí)效又分為不人工時(shí)效、人工時(shí)效、過時(shí)效3種,根據(jù)加熱溫度和保溫時(shí)間的不同,可獲得不同的性能。
回火處理:
定義:淬火后的一種熱處理方法,將淬火后的鑄鋁件加熱至溫度,在時(shí)間內(nèi)保溫,然后以適當(dāng)?shù)乃俣壤鋮s至室溫。
作用:降低鑄鋁件的硬度和強(qiáng)度,提高其韌性和塑性,消除淬火過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和組織失穩(wěn)現(xiàn)象。
冷熱循環(huán)處理:
定義:一種反復(fù)加熱和冷卻的熱處理工藝,把鋁合金鑄件冷卻到零下某個(gè)溫度(如-50℃、-70℃、-195℃)并保溫時(shí)間,再把鑄件加熱到350℃以下,使合金中度固溶體點(diǎn)陣反復(fù)收縮和膨脹。
作用:使各相的晶格發(fā)生少許位移,使相質(zhì)點(diǎn)處于更加穩(wěn)定的狀態(tài),從而提高鑄件尺寸的穩(wěn)定性。在進(jìn)行鑄鋁件熱處理時(shí),
需要注意以下幾點(diǎn):
選擇合適的熱處理方法和工藝參數(shù),根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇。嚴(yán)格控制溫度和時(shí)間,以避免產(chǎn)生過度殘余應(yīng)力和變形。
對于大型鑄鋁件,需要進(jìn)行分段加熱和熱處理,以防止產(chǎn)生過度應(yīng)力和變形。
熱處理后需要進(jìn)行測試和評估,以確保鑄鋁件達(dá)到設(shè)計(jì)要求和使用要求。
以上是關(guān)于鑄鋁件熱處理工藝的詳細(xì)介紹,這些工藝對于鑄鋁件的性能和延長其使用壽命具有重要意義。