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鋁合金固溶時(shí)效
詳情說(shuō)明
?這是鋁合金熱處理常用的方法之一。室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱“自然時(shí)效”，在高于室溫下進(jìn)行的時(shí)效稱“人工時(shí)效”。時(shí)效處理是提高鋁合金力學(xué)性能和改善理化性能的重要手段。時(shí)效硬化現(xiàn)象由德國(guó)學(xué)者維爾姆(Awilm) 于1906年在研究鋁一銅一鎂系硬鋁合金時(shí)發(fā)現(xiàn)，之后在其他鋁合金系中也發(fā)現(xiàn)了這種現(xiàn)象。1938年，法國(guó)學(xué)者紀(jì)尼埃(A.Guinier)和比利時(shí)學(xué)者普雷斯頓(G.D Prton)各自獨(dú)立地闡明了鋁合金的時(shí)效硬化是由溶質(zhì)原子形成的富集區(qū)(G.P.區(qū))所致。其后，人們對(duì)鋁合金的時(shí)效行為進(jìn)行了大量的研究。在采用電子顯微鏡直接觀察時(shí)效的微觀結(jié)構(gòu)變化后，對(duì)鋁合金時(shí)效本質(zhì)有了更加深入的了解。可熱處理強(qiáng)化鋁合金，淬火后形成過(guò)飽和固溶體，在室溫或稍高溫度中加熱能發(fā)生分解，其過(guò)程通常包括G.P.區(qū)、亞穩(wěn)定相(鋁銅系合金用θ和θ`表示，鋁鎂硅系合金用β表示，鋁鋅鎂系和鋁鋅鎂銅系合金用η和T表示等)和穩(wěn)定相三個(gè)階段。G.P.區(qū)是與鋁基體完全共格的，亞穩(wěn)定相與鋁基體部分共格，穩(wěn)定相與鋁基體非共格。共格或部分共格都能引起鋁基體晶格的畸變，因而導(dǎo)致鋁合金硬度和強(qiáng)度的升高以及其他性能的變化。當(dāng)析出非共格的穩(wěn)定相時(shí)，合金即開始“軟化”，強(qiáng)度降低。不同系的鋁合金，從G.P.區(qū)到亞穩(wěn)定相再到穩(wěn)定相的具體析出順序是不同的。常用工業(yè)鋁合金的時(shí)效序列如下: 鋁銅系合金:G.P.區(qū)(盤狀)~θ`(盤狀)~θ(CuAl2) (片狀)， 鋁銅鎂系合金:G.P.區(qū)(桿或球狀)~S`~S(Al2CuMg) (針狀或球狀) ，鋁鎂硅系合金:G.P.區(qū)(桿狀)~β‘’~β`~β(Mg2Si) (針狀)， 鋁鋅鎂系合金:G.P.區(qū)(球狀)~η`(片狀)~η(MgZn2) (球狀) 或T`~T(Mg3Zn3Al2) ，鋁鋅鎂銅系合金的時(shí)效序列和鋁鋅鎂系合金的相同。圖1和圖2分別是中國(guó)牌號(hào)2A12(LY12)(鋁銅鎂系)和7A09(LC9)(鋁鋅鎂銅系)合金人工時(shí)效后的電子顯微鏡照片，圖1示出的是片狀的S`析出相，圖2示出的是球狀的丫析出相。 圖1 2A12(LY12)鋁合金經(jīng)190℃，12h人工時(shí)效后的電子顯微鏡照片， 圖2 7A09(LC9)合金經(jīng)135℃，16h人工時(shí)效后 的電子顯微鏡照片。 為了提高鋁合金的強(qiáng)度，通常將其時(shí)效到強(qiáng)的峰值狀態(tài)，稱為峰值時(shí)效(用T6表示)。為了提高鋁合金的斷裂韌性(Kl)和抗應(yīng)力腐蝕性能，還可采用雙級(jí)過(guò)時(shí)效處理(用T73或T74表示)，此時(shí)雖然損失了一部分強(qiáng)度，但卻提高了合金的綜合性能
