淬火工件固溶體微觀樣品微觀分析圖像顯微鏡
淬火
對熱處理可強化的變形鋁合金而言,淬火與時效是極其重要的,是充
分發揮材料潛質,提高材料強度性能的重要手段。
淬火工藝簡述
淬火是將工件置于淬火爐中,進行快速加熱,升溫至固溶體溶解度曲
線溫度以上、固相線或共晶溫度以下,保溫一定時間,使在冷卻狀態下
出現的第二相,或稱過剩相,與固溶體平衡的其他相充分溶解于固溶體
中,使固溶體充分過飽和后,然后快速轉入淬火冷卻劑,通常為冷卻水中
,防止或盡可能減少轉移過程中固溶體在髙溫下進行分解,以得到冷態
下最大的過飽和固溶體。
淬火工藝參數的確定
淬火工藝參數包括加熱溫度、保溫時間、冷卻速度以及裝爐量等。
淬火與時效合金的特性
淬火與時效后,材料能獲得最大的強化效果。以二元合金為例。第
二組元濃度增高,合金淬火時效后的硬度隨之增大。其原因是第二組元
濃度增大的合金,淬火后固溶體的過飽和度增高,時效后脫溶質點體積
分數增大。但是如果完全按此規律類推,則C5合金應有最大的強化效果
。然而實際上要得到C5濃度的過飽和固溶體需在共晶溫度下淬火。這
在工藝上會發生過燒,
此外,時效后的合金強度與合金淬火狀態的原始強化有關,而基體固
溶體的強度隨合金組元濃度的增加而提高,接近組元極限溶解度的合金
,在淬火狀態下具有更高的強度,其時效后又具有更高的強化效應,所以
具有最高熱處理強度的合金位于狀態圖上接近于最大溶解度的位置。
此外,固溶體的過飽和濃度越髙,時效時分解越迅速,達到強化最大值的
時間越短。
除主要合金元素外,某些微量元素對熱處理過程的組織和性能也會
產生重大影響。上述按二元合金推出來的熱處理強化規律,同樣適用于
三元、多元合金。
