进口铝板铝合金热处理特点 一

        众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。然而对进口铝板铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，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，强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围（如100～200℃）内发生，称人工时效。      

        2024 铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，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。由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然向平衡状态转变，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。硬化区的大小和数量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，硬化区的数量也就越多，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量，减小硬化区的尺寸。 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条件。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。对铝铜系富铝部分的二元相图，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℃），随着温度的下降，固溶度急剧减小，室温下约为0.05％。  [3]  2024合金属于Al-Cu-Mg系高强度硬铝合金，由于合金板带材的Z佳淬火工艺，以达到改善合金性能，控制其具有强度高，耐热性好，成型性优良及耐损伤等特制淬火变形，提高产品质量的目的。[4]   高纯高强铝合金的固溶程度对其性能的影响十分强烈 ,尽可能地提高固溶程度是提高该类铝合金综合性能的一个有效途径。[5]  但是随温度升高，性能变化有一定的特点，控制升温的速度很关键，主要是由于要虑2024铝合金的共晶温度（504.98℃），高于共晶温度则发生了变化。 铝合金工件加热后的冷却时间必须很短，一避免在固熔处理前工件局部或整体温度下降。工件从出炉到进入固熔处理槽的间隔时间要严格控制，延迟时间过长将导致工件温度下降，发生部分固熔体分解，析出粗大疏松相，产生组织偏析，从而降低时效强化效果。[6]  固溶热处理加热时间首先与合金性质、原始状态有关。因各种铝合金的成分相似所以对此不需特殊考虑 ,那么重点考虑的就是原始组织状态。当强化相比较细时 ,因固溶较快 ,加热时间可缩短。例如冷轧状态的板材所需加热时间较热轧状态的短 ,重复淬火则更短 ,而一般退火状态因强化相较粗 ,保温时间应较长。另外 , 加热时间和加热介质、零件尺寸、量等因素也有直接关系。