工業鋁型材生產加工廠家

1.  鋁合金化學成分的影響

一種合金能否通過時效強化，首先取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶度隨溫度變化的程度；如硅、錳在鋁型材中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖然在鋁型材基體中有較大的固溶度，但它們與鋁形成的化合物的結構與基體差異不大，強化效果甚微；因此，二元合金Al-Si、Al-Mn、Al-Mg、Al-Zn通常都不采用時效強化處理；而有些二元合金，如Al-Cu合金、三元合金或多元合金，Al-Mg-Si、Al-Cu-Mg-Si合金等，它們在熱處理過程中有溶解度和固態相變，則可通過熱處理進行強化；

2. 固溶處理工藝的影響

為充分利用沉淀硬化反應獲得良好的時效強化效果，在不發生過熱、過燒及晶粒長大的條件下，淬火加熱溫度高些，保溫時間長些，其目的是把鋁型材的合金成分最大量實際可溶解的硬化元素溶于固溶體中；同時，在淬火冷卻過程不析出第二相，否則在隨后時效處理時，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降低時效強化效果；

3. 時效溫度及時間對材料性能的影響

鋁型材的強化效果與時效溫度和時間有著密切的關系；提高時效溫度可以加快時效過程，但使強化效果降低，并使軟化開始時間提前；時效溫度過高，例如高于200℃時，將由于強化相質點的聚集和穩定相的形成，造成鋁型材軟化；較低的時效溫度可以獲得較大的時效效果，但所需時效時間較長；一定的時效溫度要與一定的時效時間相配合，才能得到滿意的強化效果；時效時間過長，將使鋁型材時效過度，降低強化效果，甚至產生軟化；這種影響，在時效溫度較高時更為明顯；時間過短，將使鋁型材時效不足，也會降低強化效果；

實效的溫度與時間，對鋁型材耐蝕性的影響也很大；由于在自然時效或低于100℃的人工時效時，鋁型材中不析出強化相質點，因此，鋁型材在自然時效和較低溫度下人工時效后，具有較高的抗晶間腐蝕能力；但較高溫度下的人工時效，可以提高鋁型材的抗應力腐蝕能力；

時效的溫度與時間，主要取決于鋁型材的成分與性質；

A時效溫度的影響

在不同時效溫度時效時，析出相的臨界晶核大小、數量、成分以及聚集長大的速度不同，若溫度過低，由于擴散困難，G.P.區不易形成，時效后強度、硬度低，即產生欠時效；當時效溫度過高時，擴散易進行，過飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大，時效后強度、硬度偏低，即產生過時效；鋁型材硬化與時效溫度的關系如下圖所示；可見，各種鋁型材都有最適宜的時效溫度；

（鋁型材硬化與時效溫度的關系）

B時效時間的影響

固定時效溫度，對同一合金成分的鋁型材進行不同時間的時效，其硬度與時效時間和溫度的關系如下圖所示；在較低的溫度下，隨時效時間的增加，硬度逐漸上升；當溫度上升到0.5~0.6Tm后曲線t4出現極大值，并獲得最佳的硬化效果；進一步提高時效溫度，則鋁型材在較早的時間內即開始軟化；而且硬化效果隨溫度的升高而降低，達不到最佳的硬化效果；

（不同時效溫度下時效時間與鋁型材硬度的關系）

4. 從淬火到人工時效之間停留時間的影響

研究發現，某些合金成分的鋁型材如Al-Mg-Si系型材在室溫停留后再進行人工時效，鋁型材的強度指標達不到最大值，而塑性有所上升；如6061系列鋁型材，淬火后必須立即人工時效，否則強度極限降低，但塑性會有所提高；又如7A04系列超硬鋁型材，淬火后停留2~48h再人工時效，σb和σ0.2約降低15~30MPa；為避免這一強度損失，應避免在上述時間范圍內停留，淬火后立即人工時效；對所有鋁型材都限定在2h內進行人工時效；

5. 冷塑性變形

鋁型材淬火后進行冷塑性變形，將強烈影響過飽和固溶體的分解過程；鋁型材淬火后進行冷塑性變形，其作用與高溫快速淬火的作用相似，是增加過飽和固溶體的晶格缺陷，從而提供更多的非自發晶核，提高固溶體的分解速度和析出物密度，得到更為彌散的析出物質點，使鋁型材的硬化效果增大；

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