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鑄鋁件的熱處理工藝可以分為如下四類:
1、退火處理將鋁合金鑄件加熱到較高的溫度,一般約為300℃左右,保溫的時間后,隨爐冷卻到室溫的工藝稱為退火。在退火過程中固溶體發(fā)生分解,相質(zhì)點(diǎn)發(fā)生聚集,可以消除鑄件的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定鑄件尺寸,減少變形,增大鑄件的塑性。
2、固溶處理把鑄件加熱到盡可能高的溫度,接近于共晶體的熔點(diǎn),在該溫度下保持足夠長的時間,并隨后快速冷卻,使強(qiáng)化組元大限度的溶解,這種高溫狀態(tài)被固定保存到室溫,該過程稱為固溶處理。固溶處理可以提升鑄件的強(qiáng)度和塑性,改善合金的耐腐蝕性能。鑄鋁件的固溶處理的效果主要取決于下列三個因素:
(1)保溫時間。保溫時間是由強(qiáng)化元素的溶解速度來決定的,這取決于合金的種類、成分、組織、鑄造方法和鑄件的形狀及壁厚。鑄造鋁合金的保溫時間比變形鋁合金要長得多,通常由試驗確定,一般的砂型鑄件比同類型的金屬型鑄件要延長20%-25%。
(2)冷卻速度。淬火時給予鑄件的冷卻速度越大,使固溶體自高溫狀態(tài)保存下來的過飽和度也越高,從而使鑄件獲得高的力學(xué)性能,但同時所形成的內(nèi)應(yīng)力也越大,使鑄件變形的可能性也越大。冷卻速度可以通過選用具有不同的熱容量、導(dǎo)熱性、蒸發(fā)潛熱和粘滯性的冷卻介質(zhì)來改變,為了得到小的內(nèi)應(yīng)力,鑄件可以在熱介質(zhì)(沸水、熱油或熔鹽)中冷卻。
(3)固溶處理溫度。溫度越高,強(qiáng)化元素溶解速度越快,強(qiáng)化效果越好。一般加熱溫度的上限低于合金開始過燒溫度,而加熱溫度的下限應(yīng)使強(qiáng)化組元盡可能多地溶入固溶體中。為了獲得好的固溶強(qiáng)化效果,而又不便合金過燒,有時采用分級加熱的辦法,即在低熔點(diǎn)共晶溫度下保溫,使組元擴(kuò)散溶解后,低熔點(diǎn)共晶不存在,再升到更高的溫度進(jìn)行保溫和淬火。固溶處理時,還應(yīng)當(dāng)注意加熱的升溫速度不宜過快,以免鋁合金鑄件發(fā)生變形和局部聚集的低熔點(diǎn)組織熔化而產(chǎn)生過燒。固溶熱處理的悴火轉(zhuǎn)移時間應(yīng)盡可能地短,一般應(yīng)不大于15s,以免合金元素的擴(kuò)散析出而降低合金的性能。
為了使?fàn)t內(nèi)溫度均勻性能夠滿足鋁合金工件的淬火工藝要求,在爐體的頂部還設(shè)置一臺強(qiáng)力離心風(fēng)扇,離心風(fēng)扇在爐內(nèi)導(dǎo)流系統(tǒng)的作用下能夠有效地將熱氣流循環(huán),導(dǎo)流系統(tǒng)采用耐熱不銹鋼板制作.在爐內(nèi)為了防止其變形,導(dǎo)流板均采用懸掛式安裝方式,其結(jié)構(gòu)性能穩(wěn)定、可靠、設(shè)備長期工作無需維修.
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