铸块热处理www,wjjd88.com.docVIP

铸块的热处理 　　当由铸块制取变形合金材料时首先要进行热加工，因为铝的变形阻力在热状态比冷状态下的低得很多，在热状态下容易进行变形。　　为了改善热加工性和制品质量，进行均匀化热处理，在表8中载出各种各样合金铸块的标准均匀化热处理的加热条件(也包括热加工前的再加热)。下面对有代表性的工业纯铝、铝-锰系合金、铝-镁系合金、时效性的铝-镁-硅系合金等加以说明。　　(1)工业用纯铝　　在工业用纯铝板的各种性能之中特别重要的是深拉时产生制耳的比率和临界深拉比等的成形加工性。铸块的热处理及其随后的热轧对这些成形加工性都有很大的影响，这是由于铸块中含有的杂质铁和硅的固溶和析出对以后的加工和再结晶的行为有影响。　　图14示出铸块的预热对最终制品的深拉制耳产生的比率和极限深拉比的影响，它是对含0.6%铁，0.15%硅的工业纯铝试验的结果。从导电率来看，在350～450℃下析出，在500～640℃下固溶，照此深拉产生的制耳比率和临界深拉比有变动。这样对最终制品的质量起主要影响的因素铁和硅的行为有很多地方弄不清楚。成形加工性的差别起源于在加热条件变化的情况下铁和硅的固溶析出状态的差别，因而在铝板的制取过程中当铸块加热和热轧时的条件(加热条件)也是最重要的。　　 　　图14　铸块的预热对工业用纯铝退火板的深拉制耳比率和临界深拉比的影响。 　　因此，为了成形加工性稳定化，必须在热轧前后适当地进行温度控制，而关于铸块的温度后面介绍，因此这里省略。　　(2)铝-锰系合金　　铝-锰系中代表性合金3001的晶粒容易粗大化，这样，在加工过程中每个阶段上和最终加工的板材上产生条纹，当受深拉的塑性变形时出现伤痕缺陷。此外，在最终退火时再结晶晶粒粗大的板材也出现疙瘩状的表面缺陷。为了改善这种缺陷，通常对铸块进行长时间加热。　　首先，在第一阶段均匀化热处理时550～625℃高温下保持7～24小时以求铸块组织均匀化，然后在第二阶段于400～500℃下保持7～48小时，最好使固溶的锰大部分析出。另外为了再结晶晶粒的细化用快速加热法进行最终退火有效，关于这一点后面介绍。　　(3)铝-镁系合金　　铝-镁系合金大多数分为两类。一类是以最终制品的光亮性和成形性为重点的合金，另一类是以强度为主的结构用合金。　　前者代表性的是5 N01合金，后者代表性的是5052、5083合金。一般对光亮性合金必须严格控制铁、硅等杂质的含量，并且为了使这些元素固溶，通常在520～580℃下进行均匀化热处理。另外以强度为主的5083合金为了改善热加工性最好在520～540℃下充分加热。图15示出了5083合金铸块的热处理对临界挤压速度的影响。　　 　　 　　图15　5083合金铸块热处理对临界挤压速度的影响 　　此外，当含镁量多的合金进行均匀化处理时，如果进行快速加热就会有引起共晶溶解的危险。　　但是，当快速加热不可避免时，必须进行二阶段均匀化处理。即第一阶段在450℃的低　　 　　 　　*　含有0.1～0.2%锆。 温下，而第二阶段在所定的高温下进行热处理。表9示出了加热速度对各种合金共晶溶解的影响。　　 　　(4)析出硬化型合金　　在析出硬化型合金中6063合金是特别重要的，对其挤压加工性的改善也成为重要的问题，由此对铸块进行HO热处理。　　在这方面，铸块的加热温度高，时间长，效果就好，但是，莫如控制其后的冷却速度，这对挤压性的改善有作用。　　如铝-0.5%镁-0.4%硅合金铸块在560℃下加热后以不同的速度冷却到室温，在480℃下再加热后进行挤压，挤压的结果示于图16。冷却的速度越缓慢，挤压性越高，但是，由于时效后的强度下降，因此必须把冷却速度控制在200～500℃/小时范围内。　　 　　图16　6063合金的均匀化热处理后的冷却速度与挤压速度和时效后的强度的关系 　　此外，不仅对铝-镁-硅系合金，而且对其它析出硬化型高强度铝合金也都用铸块均匀化热处理的方法使其热加工性得到很大的改善。