不同变质处理对铝合金组织性能的影响

不同变质处理对铝合金组织性能的影响铝合金是一种常见的金属材料，具有良好的强度和导热性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域。为了进一步提高铝合金的性能，通常会采用变质处理来改变其晶粒结构和微观组织。下面将详细探讨不同变质处理对铝合金组织和性能的影响。

1.固溶处理

固溶处理是铝合金中最常用的变质处理方法之一、该方法主要是通过加热使合金中的固溶元素溶解到α-Al基体中，然后快速冷却固溶体，使固溶元素保持在固溶体中的均匀分布状态。

固溶处理对铝合金的组织性能有以下影响：

-细化晶粒：固溶处理能有效地细化铝合金的晶粒尺寸，提高材料的强度和韧性。

-去除析出物：固溶处理会将析出物溶解到基体中，使合金中的析出物减少或消失，从而提高材料的塑性。

-增加合金的均匀性：固溶处理能使固溶元素均匀地分布在基体中，防止合金中的偏析现象，提高合金的均匀性。

2.时效处理

时效处理是指将固溶体在适当温度下保持一段时间，使固溶元素重新溶解，然后通过析出和扩散形成细小的析出物，进而改善材料的性能。

时效处理对铝合金的组织性能有以下影响：

-产生弥散的细小析出物：时效处理会形成细小的析出物，如硬化相类似的Al3Cu、Mg2Si、MgZn2等，这些析出物的细小尺寸能阻碍晶格滑移和位错运动，从而提高材料的强度。

-提高合金的部分时效硬化能力：时效处理能够提高合金的部分时效硬化能力，使其在一定条件下保持一定的强度和韧性。

-改善热稳定性：时效处理能够提高铝合金的热稳定性，使其在高温下保持良好的性能。

3.组织性能对比

-固溶处理一般能够显著细化晶粒，而时效处理对晶粒尺寸几乎没有影响。

-固溶处理后的铝合金具有较高的塑性和韧性，而时效处理能够显著提高材料的强度。

-经过固溶处理和时效处理后的铝合金能够在一定程度上保持良好的热稳定性。

-固溶时效处理可以获得更好的综合性能，即在一定程度上提高了材料的强度和塑性。

综上所述，不同的变质处理对铝合金的组织性能有不同的影响。固溶处理主要通过细化晶粒和提高合金的均匀性来提高材料的塑性和韧性，而时效处理则能够通过形成细小的析出物来提高材料的强度和热稳定性。针对具体应用需求，在铝合金的变质处理过程中可以选择合适的处理方法以获得理想的性能。

铸造铝合金变质处理

铸造铝合金变质处理 一、引言 铝合金是一种重要的结构材料，具有良好的力学性能和耐腐蚀性。然而，铝合金在铸造过程中会产生一些缺陷，如晶粒过粗、析出相不均匀等，从而影响其力学性能。为了改善铝合金的性能，铸造后常常需要进行变质处理。本文将探讨铝合金变质处理的原理、方法和应用。 二、铝合金变质处理的原理 铝合金变质处理是通过热处理方法改变合金的组织结构，达到调节性能的目的。变质处理的原理主要包括相变、析出和固溶。 1. 相变：在变质处理过程中，铝合金中的一些固溶相会发生相变，从而引起组织结构的变化。常见的相变有固溶相变、过饱和固溶相变和共析相变等。 2. 析出：在变质处理过程中，一些固溶相会从固溶体中析出，形成新的相或颗粒。这些析出相的形成可以改变合金的硬度、强度和耐腐蚀性能。 3. 固溶：固溶是指将合金加热至高温状态，使固溶体中的溶质原子分散均匀。通过固溶处理，可以消除合金内部的偏析和缺陷，提高合金的均匀性和稳定性。

三、铝合金变质处理的方法 铝合金变质处理的方法主要包括热处理和化学处理两种。 1. 热处理：热处理是指将铝合金加热至一定温度，保持一段时间后冷却。常见的热处理方法有固溶处理和时效处理。 - 固溶处理：固溶处理是将合金加热至固溶温度，使溶质原子充分溶解在基体中，然后快速冷却。固溶处理可以消除合金内部的偏析和缺陷，提高合金的均匀性和稳定性。 - 时效处理：时效处理是在固溶处理后，将合金加热至较低的温度，保持一定时间后冷却。时效处理可以使合金中的析出相得到充分的析出和成长，从而改善合金的强度和硬度。 2. 化学处理：化学处理是指利用化学反应改变合金的组织结构。常见的化学处理方法有酸洗、碱洗和电解处理等。这些化学处理方法可以去除合金表面的氧化物和杂质，提高合金的表面质量和耐腐蚀性能。 四、铝合金变质处理的应用 铝合金变质处理广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。 1. 航空航天领域：航空航天领域对铝合金的性能要求较高，因此变质处理是必不可少的工艺。通过变质处理，可以提高铝合金的强度、

不同变质处理对铝合金组织性能的影响

不同变质处理对铝合金组织性能的影响铝合金是一种常见的金属材料，具有良好的强度和导热性能，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域。为了进一步提高铝合金的性能，通常会采用变质处理来改变其晶粒结构和微观组织。下面将详细探讨不同变质处理对铝合金组织和性能的影响。 1.固溶处理 固溶处理是铝合金中最常用的变质处理方法之一、该方法主要是通过加热使合金中的固溶元素溶解到α-Al基体中，然后快速冷却固溶体，使固溶元素保持在固溶体中的均匀分布状态。 固溶处理对铝合金的组织性能有以下影响： -细化晶粒：固溶处理能有效地细化铝合金的晶粒尺寸，提高材料的强度和韧性。 -去除析出物：固溶处理会将析出物溶解到基体中，使合金中的析出物减少或消失，从而提高材料的塑性。 -增加合金的均匀性：固溶处理能使固溶元素均匀地分布在基体中，防止合金中的偏析现象，提高合金的均匀性。 2.时效处理 时效处理是指将固溶体在适当温度下保持一段时间，使固溶元素重新溶解，然后通过析出和扩散形成细小的析出物，进而改善材料的性能。 时效处理对铝合金的组织性能有以下影响：

-产生弥散的细小析出物：时效处理会形成细小的析出物，如硬化相类似的Al3Cu、Mg2Si、MgZn2等，这些析出物的细小尺寸能阻碍晶格滑移和位错运动，从而提高材料的强度。 -提高合金的部分时效硬化能力：时效处理能够提高合金的部分时效硬化能力，使其在一定条件下保持一定的强度和韧性。 -改善热稳定性：时效处理能够提高铝合金的热稳定性，使其在高温下保持良好的性能。 3.组织性能对比 -固溶处理一般能够显著细化晶粒，而时效处理对晶粒尺寸几乎没有影响。 -固溶处理后的铝合金具有较高的塑性和韧性，而时效处理能够显著提高材料的强度。 -经过固溶处理和时效处理后的铝合金能够在一定程度上保持良好的热稳定性。 -固溶时效处理可以获得更好的综合性能，即在一定程度上提高了材料的强度和塑性。 综上所述，不同的变质处理对铝合金的组织性能有不同的影响。固溶处理主要通过细化晶粒和提高合金的均匀性来提高材料的塑性和韧性，而时效处理则能够通过形成细小的析出物来提高材料的强度和热稳定性。针对具体应用需求，在铝合金的变质处理过程中可以选择合适的处理方法以获得理想的性能。

解释变质处理及其原理

变质处理原理变质处理的目的及方法？ 铝合金变质的原理？ 变质处理的目的及方法？ 铝合金变质的原理就是改善了合金的强度和塑性。 应用最多的是铝硅合金，其成分在共晶点附近，因而具有优良的铸造性能，即流动性好，但其组织为粗大的针状硅晶体和α固溶体组成的共晶体，以及少量的多面体形的初生硅晶体。因为粗大的针状组织，所以合金韧塑性较差，需要进行变质处理。 浇注前加入变质剂（常用钠盐），促进硅形核，并吸附在硅表面阻碍它长大，而使合金组织细小，最终改善了合金的强度和塑性。 铝合金变质的原理？ 铝合金变质的原理：所谓变质处理就是在少量的专门添加剂(变质剂)的作用下改变铸态合金组织，使金属或铝合金的组织分散度提高的过程。目前，这种处理方法的技术术语很不统一，有的叫细化处理，还有的叫孕育处理。变质处理的分类也各不一样。 铝合金变质的原理？ ①铝合金产品的保存环境、温度和湿度都比较适合霉菌生长；

②铝合金表面混有一定的物质它会自动向空气中吸收水分形成一种原电池腐蚀反应，最适合霉菌的生长； ③铝合金表面有油脂、纤维素等一些适合霉菌生长的土壤，只要温度和湿度适宜，霉菌就会快速生长。 al-si合金的变质处理原理？ Al-Si合金铸造后得到的组织是粗大的针状硅晶体和α固溶体的共晶组织，粗大的硅晶体极脆，严重地降低了合金的塑性和韧性。为改善合金的性能需采用变质处理，即在浇注前在合金液体中加入变质剂(常用钠盐混合物)，以细化合金组织，提高合金的强度和塑性，由于钠能促进Si的生核，并能吸附在Si的表面阻碍它长大，使合金组织细化，同时使共晶点右移，原合金成分变为亚共晶成分，所以变质后的组织为初生α固溶体细密的共晶体(αSi)组成。 氢氧化钠变质原理？ 氢氧化钠变质原因可能是吸收了空气中的水而发生了潮解，或者与空气中的二氧化碳发生反应生成碳酸钠而变质。 氢氧化钠，强碱性无机物，俗称苛性钠、火碱、烧碱等，呈无色透明晶体状，不溶于乙醚等，易溶于甘油、水等，氢氧化钠水溶液具有极强的腐蚀性。

铝硅合金变质的方法及效果【详解】

铝硅合金是一种以铝、硅为主成分的锻造和铸造合金，一般含硅量为11%，同时加入少量铜、铁、镍以提高强度，密度约为2.6～2.7g/cm3，导热系数约为101～126W/(m·℃)，杨氏模量为71.0GPa，冲击值约为7～8.5J，疲劳极限为±45MPa。 铝硅合金由于质量轻、导热性能好，又具有一定强度、硬度以及耐蚀性能，因此，在汽车工业及机器制造业中广泛用来制作一些滑动摩擦条件下使用的零件。 变质处理的意义: 铸造铝硅合金因具有密度低、强度高、耐磨耐热性好、热膨胀系数小等优点，是铸造铝合金中应用范围广、产量大的一类合金。铝硅二元相图为典型的共晶型相图，共晶点硅的质量分数为11.7%，共晶温度为577℃。硅在铝中固溶度为1.65%，室温时固溶度约为0.05%，根据硅含量的高低，将铝硅合金分为亚共晶型、共晶型和过共晶型合金。在常规铸造铝硅合金的组织中，存在针状的共晶硅和粗大的形状复杂的初晶硅，恶化了合金的性能。在工业上采用变质处理来改变硅相的形貌，使其以有利的形状、较小的尺寸均匀分布在基体中，对于提高铸造铝硅合金的性能具有很好的效果。 变质的方法及效果: 能对铝硅合金中共晶硅起到变质作用的元素有多种，如Na、Sr、Ba、Bi、Sb和稀土元素Ce等。其中变质作用最为显著、在生产上应用广泛的是Na，近年来Sr变质也逐渐在生产上得到应用。

当用含有氟化钠成分的复合盐类变质剂（例如成分为ωN▪F=45%，ωN▪Cl=40%，ωKCl=15%）对铝液进行处理，或往铝液中加入AI-Sr合金，以使铝液中含有残留Na为ωNa0.001~0.003%或残留Sr为ωSr=0.01～0.03%时，能得到良好的变质效果，使合金组织中的共晶硅变成纤维状从而显著提高合金的强度和塑性。 变质处理除了改变硅晶体结构外，还使合金的共晶程度有所改变。用Na进行变质处理，会使共晶点右移，即使共晶含硅量增高，因此当处理前合金为共晶成分时，经过处理后即变为亚共晶成分。 变质处理在铸造铝合金生产上应用非常普遍，实际上对ωSi=5~11%的铝硅合金都实行晶成分范围内，随合金含硅量的提高，变质的效果越显著，前且变质处理在提高合金塑性方面的效果比在提高强度方面更为显著。 变质处理的效果还与合金的结晶过冷度（铸件的冷却速度）有关，铸件壁愈厚，即冷却愈缓慢时，变质处理的效果愈小。这称为变质处理的壁厚敏感性。同理，变质处理在金属型铸造条件下的效果比砂型铸造更显著。不同变质元素的壁厚敏感性大小不同。用Na或Sr进行变质时，壁厚敏感性较小，而用Sb或Bi进行变质时，壁厚敏感性较大，即只有在较薄壁铸件或在金属型铸造条件下，才有显著的变质效果。 铝硅合金的变质处理也有衰退的现象，即变质的效果随着处理后时间的延长而逐渐消失。这一点与铸铁中孕育衰退的现象是相似的。变质效果的衰退是由于合金中变质元素的残留量随

热处理对铝合金材料组织和性能的影响

热处理对铝合金材料组织和性能的影响 随着现代科技的飞速发展，铝合金材料越来越被广泛应用于各个领域。热处理 技术作为一种重要的材料处理方法，不仅可以改善铝合金材料的组织性能，也可以提高材料的使用寿命和可靠性。本文将探讨热处理对铝合金材料组织和性能的影响。 一、热处理对铝合金材料组织的影响 1.固溶处理 固溶处理是指将铝合金材料加热至温度区间内，使金属中固溶的合金元素逐渐 溶解进铝中形成固溶体，进而改善材料的强度和韧性。固溶处理后，铝合金材料的显微组织比原来更加均匀，晶粒细化，降低了材料的内部应力和晶界能量，进一步提高了材料的塑性和韧性。 2.时效处理 时效处理是指在固溶处理完成后，将材料冷却至室温，然后将其再次回火至一 定的温度，保持一定的时间，使固溶体溶剂中逐渐析出出新的金属相，引起材料组织的硬化和强化。经过时效处理后，铝合金材料的显微组织不仅保持了固溶处理晶粒细化的特点，且定向分布了少量的二次相，提高了材料的强度、硬度和耐热性。 二、热处理对铝合金材料性能的影响 1.强度和硬度 热处理可以使铝合金材料的强度和硬度得到显著提高。固溶处理通过提高材料 的塑性和韧性，使其呈现出一定的初始强度；时效处理能够引起铝合金组织中二次相的析出，使材料的硬度得到进一步的提升。 2.耐腐蚀性

铝合金材料在固溶状态下易受到腐蚀的侵蚀，而经过热处理后，由于固溶体中的合金元素已经分散到铝矩阵中形成稳定的统一结构，在固溶状态下较难被腐蚀剂侵蚀，从而使合金材料的耐腐蚀性得到了显著提高。 3.疲劳寿命 铝合金材料在长时间使用后易出现疲劳裂纹，进而降低材料的使用寿命和稳定性。经过热处理后，铝合金材料的组织得到了改善，内部应力得到一定的缓解，从而使其具有更好的疲劳寿命和韧性。 综上所述，热处理是一种非常有效的材料处理技术，能够改善铝合金材料的组织和性能。但是，在实际应用中需要根据不同的铝合金材料和使用要求，合理选择热处理工艺和参数，以充分发挥其优点，并保证材料的使用寿命和可靠性。

铝合金液熔体处理晶粒细化与变质处理

职业教育材料成型与控制技术专业 教学资源库 《铝合金铸件铸造技术》课程教案 铝合金液熔体处理 —晶粒细化与变质处理 制作人：张保林 陕西工业职业技术学院

铝合金液熔体处理 ——晶粒细化与变质处理 一、概述 对铝合金熔体进行细化、变质处理，以控制铝铸件的铸态组织是铸造铝合金熔炼的重要一环，也是获得高品质铝铸件的基本条件。 对于A1-Cu系、Al-Mg系、Al-Zn系等固溶体型合金，为防止产生铸造裂纹，提高力学性能，一般都需要进行细化处理，以使α(A1)固溶体的晶粒细化；对A1-Si系合金一般也常对其进行α(A1)晶粒细化处理。 二、晶粒细化 α(A1)晶粒细化处理。常用的晶粒细化剂有钛、硼、锆及稀土金属等，以中间合金或盐类形式加入铝液。 （1）中间合金形式加入 常用细化剂主要有Al-Ti、Al-B、Al-Ti-B和Al-Ti-C等中间合金。这些细化剂加入铝液后产生大量的TiAl3、AlB2、TiB2、TiC等微粒，它们熔点都较高，且晶格常数与α(A1)固溶体的很相近，所以作为异质核心抑制树枝状初生α(A1)晶粒的长大。 不同的细化剂细化效果和衰退特性是有区别的。常用的Al-5％Ti、 Al-5％Ti-1％B和A1-4％B细化剂对A356合金(与ZLSi7Mg相近)晶粒作用效果比较见图1。

图1 A356合金晶粒细化效果比较 细化剂的加入量和合金种类、成分、加入工艺、熔炼温度、浇注时间等有关，细化剂的加入温度一般为710～730℃，加入量占合金的0.4％～0.6％。添加Ti、B元素细化处理的铝液中，如果存在Zr、Cr、Mn等元素，将减弱细化效果，甚至出现“中毒”而失去细化效果。其原因有些研究者认为是由于Zr、Cr、Mn等元素与TiAl3、TiB2、TiC微粒之间发生作用，形成了新相改变了原有的点阵常数，因而失去了异质核心作用所造成的。 （2）盐类形式加入。 含有很强晶粒细化作用的Ti、B、Zr等元素的氟钛酸钾、氟硼酸钾、氟锆酸钾等盐类物质。用盐类细化剂处理时由于反应生成的TiAl3、TiB2 等微粒细小且弥散分布在整个熔体内，细化效果好，抗衰退能力强。 盐类细化处理时细化剂组成、加入量和加入温度见表1。

热处理对铝合金微观组织和性能的影响

热处理对铝合金微观组织和性能的影响 铝合金是具有轻量、强度高、耐腐蚀等优良特性的重要结构材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、电子电器等领域。我们知道，材料的微观结构和性能密切相关，而其中一个重要的微观结构参数就是晶粒尺寸。实践验证表明，通过对铝合金进行适当的热处理，可以有效地调控晶粒尺寸和分布，优化微观组织结构，从而改善铝合金的性能。 一、热处理对铝合金晶粒尺寸的影响 晶粒尺寸是材料微观结构的一个关键参数，它直接影响材料的力学性能、塑性变形及断裂行为等，尤其在高温大变形下更加显著。对于与真空度和氛围有关的铝合金，不同的热处理方式会对晶粒尺寸产生不同的影响。通常来说，铝合金的晶粒尺寸随着热处理温度的升高而增大，热处理时间也是有一定影响的。而得出较小晶粒尺寸的热处理方式可以根据具体的合金成分进行优化。 二、热处理对铝合金分布的影响

热处理温度对铝合金晶粒尺寸的影响不同，从而影响晶粒的分布。热处理时会造成铝合金内部晶粒尺寸分布不均，以致产生一些较差的区域。应有目的地进行热处理，对于铝合金复合材料，考虑到不同组分之间杂质的作用，热处理应根据具体情况进行调整。 三、热处理对铝合金力学性能的影响 铝合金的优良性能与其力学性能密切相关，而铝合金的力学性能普遍受到铝合金晶粒尺寸的影响。对于粗晶粒尺寸的铝合金，在高应变率和低温下会出现脆性断裂现象，而对于细晶粒尺寸的铝合金，则呈现高韧性的特征，较高的延性和塑性变形硬度。实践证明，对铝合金进行恰当的热处理可以通过有效调整材料的晶粒尺寸和分布优化铝合金的力学性能，以满足实际需求。 总之，热处理对铝合金微观组织和性能的影响是极其重要的。只有了解铝合金的基本物理和化学特性，并集中分析其微观组织的成因和非均匀性，才能为制造高质量、高可靠性的铝合金构件提供有力保障。

热处理对铝合金材料的组织结构和性能的影响

热处理对铝合金材料的组织结构和性能的影 响 热处理是指通过改变材料的温度和保持时间，使材料发生相应的组 织结构和性能变化的过程。在铝合金材料的生产和加工过程中，热处 理是一个非常重要的环节，能够显著改善材料的力学性能和耐腐蚀性能。本文将从组织结构和性能两个方面，探讨热处理对铝合金材料的 影响。 一、热处理对铝合金材料组织结构的影响 1. 固溶处理 在铝合金材料的固溶处理过程中，主要是通过将材料加热至一定 温度，使固溶体中的溶质原子尽量溶于基体中，从而形成均匀的固溶体。通过固溶处理，能够显著减少材料的析出相，提高均匀性和强度。固溶处理温度和时间的选择需根据不同合金的材料特性和需要进行合 理的调整，以达到最佳效果。 2. 淬火处理 铝合金材料在淬火处理过程中，通过迅速冷却材料，使固溶体中 的溶质原子不会在晶界或晶内析出，形成更加均匀的结构。淬火处理 有利于提高材料的强度和硬度，同时减少晶界的析出物，提高晶界的 稳定性。 3. 淬退处理

在淬火处理后，铝合金材料需要进行适当的淬退处理，以缓解材 料的应力和提高材料在高温下的塑性。通过淬退处理，材料的组织能 够更加均匀，晶粒尺寸得以控制，从而提高材料的强韧性和抗拉强度。 4. 相变处理 铝合金材料中的析出相有时会对材料性能产生负面影响，相变处 理可以通过改变固溶体的温度和时间，使析出相发生相应的相变，进 而调整材料的组织结构和性能。相变处理对于提高材料的强度和硬度 尤为有效，能够使材料达到最佳的力学性能。 二、热处理对铝合金材料性能的影响 1. 提高强度和硬度 热处理过程中，通过减少材料中的析出相，消除晶界的析出物， 优化晶粒尺寸等手段，能够显著提高铝合金材料的强度和硬度。这也 是为什么热处理被广泛应用于铝合金材料的原因之一。 2. 提高抗腐蚀性能 热处理能够消除材料内部的缺陷和助长晶界的紧密性，从而使铝 合金材料的抗腐蚀性能得到提升。通过合理选择热处理工艺，可以改 善材料的耐腐蚀性，使其在恶劣环境中具有更好的使用寿命。 3. 改善韧性和可塑性 热处理过程中，通过控制材料的晶粒尺寸和形态，使其得到合理 结构，从而改善材料的韧性和可塑性。这对于铝合金材料的冷加工和

硼化处理对铝合金性能影响

硼化处理对铝合金性能的影响 一、实验目的 学会综合应用已学的相关课程知识，解决实际问题。达到理论知识的复习、巩固、验证与应用及动手能力的培养和工程经验的积累的目的。 本实验旨在培养考察材料专业本科学生对专业知识、专业技能的掌握和运用，通过铸铝的熔炼、轧制、热处理工艺，以及热处理之后对材料性能、组织成分的检测等材料制备整个流程的设计实验，要求学生设计实验方案、进行实验过程操作、对实验制备得到的试样进行性能检测和成分分析。 二、实验材料及设备 纯铝块、AL-SI锭（含Si量20%）、Mg锭、Cu片、RE-AL锭（含RE10%）、B-AL锭（含B3%）、变质剂、精炼剂、铸模、坩埚、侵盐勺、大铁夹、锯子、锡纸、井式炉、轧机、游标卡尺、加热炉、箱式炉、硬度仪、金相显微镜、吹风机、数码相机、计算机、金相砂纸、腐蚀液。 三、实验方案设计 合金Si (%)Mg (%)Cu (%) B (%)Re (%)余量3-10.40.40.1500.15 Al 3-20.40.40.150.030.15 3-30.40.40.150.060.15 实验基本流程：金属熔炼→浇注成型→轧制→热处理→组织成分、力学性能检测。 四、实验步骤 1．合金的熔炼与铸造 A、根据要求的合金成分计算各种成分添加量： 以成分一为例：要求含Si量的质量百分数为0.4%，含Mg量的质量百分数为0.4%，含Cu量的质量百分数为0.15%，含B量的质量百分数为0]%，含RE 量的质量百分数为0.15%，剩余的均为Al

原料中Si 以Al-Si 合金的形式加入，由此可知Al-Si 所占的质量百分数=Si 的质量百分数/Al 在Al-Si 所占的质量百分数=0.4%/20%=2% 同理可知RE-Al 质量百分数为1.5%，由于Mg 的熔点低，存在3%的烧损，所以Mg 再加入时会多加入一些。 因此以纯铝方式加入的铝所占百分数=1—其他加入量所占百分数 =1-2%-0.4%-0.15%-1.5%=95.95% 计算出所配试样的=2400/95.95%=2501.30g 可得AL-Si 质量=2501.30g*2%=50.03g 同理可计算出其他原料所加入量 Mg 的质量=2501.30g*0.4%=10g 可是Mg 存在3%的烧损，所以加入Mg=10.31g 由此可得以下表格中的数据 纯铝锭的质量为2400g B ．进行熔炼 铸造铝合金熔炼方法，包括以下步骤： ①将适于熔炼铝硅合金的熔炼炉清理干净，准备熔炼操作用各种工具，清理干净，并烘烤去除水份； ②将预先计算好的各种原料用锯子锯出合适质量用锡纸包好，备用。 ③装炉熔化：2400g 纯铝在坩埚内熔化后，铝液温度达到690℃-720℃时加入50.03gAl-Si 锭， 10.31g 的Mg ，3.75gCu 后加入覆盖剂等适当时间后，加入37.2552gAl-RE 后加入覆盖剂，按需要调整好铝液的化学成份适当时间后进行除气、精炼、变质、细化综合处理，是当铝液温度达到700-730℃时进行精炼、变质、细化综合处理，打净炉中铝液表面的浮渣，加入烘烤好的精炼变质细化剂，将其撒在铝液表面，用侵盐勺压入，使其与坩埚底部保持100-150mm 距离，来回上下运动，直到液面不再冒泡，处理时间为15-25分钟，精炼变质细化剂加入量按重量百分比计为铝硅液的1.8-2.8%。 ⑤调温至已知工艺要求温度时，出炉浇注。 注意事项： 合金(合金中非铝元素含 量) Al-Si(0.2) Mg Cu Al-B(0.03) Al-Re(0.1) 7-1 50.03 10.31 3.75 0 37.2552 7-2 16.67 7-3 8.42

铝材热处理异常后果处理

铝材热处理异常后果处理 热处理异常后果 过热：是指热处理时由于加热温度过高和保温时间过长，使奥氏体粗大而引起的力学 性能恶化现象,常用正火工艺弥补； 过烧：加热时温度过高，不仅奥氏体晶粒长大，而且奥氏体晶界发生晶界弱化的变化，如晶粒边界被烧熔氧化等,过烧时除了基体有明显的魏氏组织外还有黑色氧化物沿晶粒边 界分布,过烧只能报废重新冶炼。 加热温度过高，不仅引起奥氏体晶粒粗大，而且晶界局部出现氧化或熔化，导致晶界 弱化，称为过烧。钢过烧后性能严重恶化，淬火时形成龟裂。过烧组织无法恢复，只能报废。因此在工作中要避免过烧的发生。 什么是过热？什么是过烧？其原因是什么？如何防止和补救？ 答：①过热就是加热温度过高，在高温度下保温时间过长，引起晶粒粗大，淬火后 得到的是针状组大的马氏体。②过烧就是，加热温度太高，或在高温保温, 时间太长造成 工件表面氧化，过烧的工件不能从新淬火只能报废处理。 如何防止：检查材料是否正确，制定合理的工艺，热处理前对控制仪表校验， 合理的选择温度，不能私自提高淬火温度计延长保温时间，遇到问题及时汇报，补救 办法：轻微过热的工件可延长回火时间来补救，严重的过热可进行正火细化晶粒，如一次 正火不能细化晶粒，可第二次正火，然后按常规的热处理进行从新热处理。过烧的工件没 有补救办法只能报废处理。 热处理代号--（名称） T1--人工时效 T2--退火 T4--固溶处理加自然时效 T5--固溶处理加不完全人工时效 T6--固溶处理加完全人工时效 T7--固溶处理加稳定 化处理固溶处理：指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中 后快速冷却（水冷），以得到过饱和固溶体的热处理工艺。 不完全人工时效：采用比较低的时效温度或较短的保温时间 , 获得优良的综合力学 性能 , 即获得比较高的强度 , 良好的塑性和韧性 , 但耐腐蚀性能可能比较低。 完全人工时效：采用较高的时效温度和较长的保温时间 , 获得最大的硬度和最高的 抗拉强度 , 但伸长率较低。稳定化处理：为使工件在长期服役的条件下形状和尺寸变化 能够保持在规定范围内的热处理。

铝合金的变质剂的变质效果和特点

铝合金的变质剂的变质效果和特点铝合金的变质剂的变质效果和特点 1)钠盐变质剂变质方法 Na可使共晶硅的结晶由短圆针状变为细粒状，并降低共晶温度，增加过冷度，细化晶粒。其细化效果，对冷的慢的砂型、石膏型铸件而言比较好，还有分散铸件(铸锭)缩窝的作用，这对要求气密性好的铸件有重要的作用。钠盐变质法的成本低，制备也比较简单，适合批量小、要求不很高的产品，其缺点是:钠是化学活泼性元素，在变质处理中氧化、烧损激烈、冒白色烟雾，对人体和环境都有危害，操作也不太安全，特别是易使坩埚腐蚀损坏，它的充分变质有效时间短，一般不超过1h。钠还使Al-Mg系合金的粘性增加，恶化铸造性能，当钠量多时，还会使合金的晶粒催化，所以Al-Mg系合金和含Mg量高于2%的Al-Si合金，一般都不用钠盐变质剂来进行变质处理，以免出现所谓“钠脆”现象。 2)铝锶中间合金变质法 这是国外使用的较多的一种长效变质方法。加入量为炉料总重量的0.04-0.05%的Sr。其优点是变质效果比钠盐好，氧化烧损也比钠盐小，有效变质持续时间长，对坩埚的腐蚀性也比钠盐小，因而可使坩埚的使用寿命延长。这种变质法操作也比使用钠盐安全卫生，不产生对人体和环境有害的气体，变质效果也比钠盐好，一般有80-90%的良好变质合格率。其缺点是:成本比钠盐高，要预先配制成中间合金(否则就要采用锶盐变质剂)，没有钠盐那样的有分散铸件缩窝的作用。 3)铝锑中间合金变质法 这种方法也是用的较多的一种长效变质方法。加入量为炉料总重量的0.2-0.3%的Sb，可获得长效变质效果，即使到铝合金重熔，此变质效果仍起作用。其变质效果与合金的冷却速度有关，冷却速度快(如在金属型中铸造)，变质效果好;冷却速度慢(如在石膏型、砂型中铸造)，则变质效果差。但应注意，已经过钠盐或锶盐

RE、Sr变质对AHS-2铝合金组织及性能的影响

RE、Sr变质对AHS-2铝合金组织及性能的影响 姜峰;索忠源;谭洪武;张志浩;王毅坚 【摘要】研究了RE、Sr、RE+Sr不同变质处理AHS-2铝合金铸态显微组织变化.实验结果表明:当RE0.1％+Sr0.3％复合变质AHS-2合金时,其组织中的初生α-Al 发生明显细化,形貌呈细小圆球状等轴晶,尺寸约为20 ～30 μm,且分布均匀,共晶 硅晶粒细小,合金得到良好的变质细化效果. 【期刊名称】《吉林化工学院学报》 【年(卷),期】2017(034)001 【总页数】6页(P44-49) 【关键词】AHS-2合金;RE、Sr变质;组织细化;力学性能 【作者】姜峰;索忠源;谭洪武;张志浩;王毅坚 【作者单位】吉林化工学院机电工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院机电工 程学院,吉林吉林132022;中油吉林石化公司有机合成厂,吉林吉林132022;吉林化 工学院机电工程学院,吉林吉林132022;吉林化工学院机电工程学院,吉林吉林132022 【正文语种】中文 【中图分类】TG146.2 AHS-2合金是一种含硅量高的共晶型铝硅合金，具有高温强度高，耐热耐磨性好，热膨胀系数小等诸多优点，被广泛应用于汽车、摩托车、拖拉机等高速内燃机活塞、皮带轮等[1-3].由于该合金在实际生产中，采用连续热顶熔铸，当熔铸工艺控制不

当时，铸锭中常出现粗大树枝晶晶粒、羽毛状晶、粗大针状与块状共晶硅等组织缺陷，该缺陷严重降低合金的综合力学性能.因此本文采用不同的RE、Sr变质剂对该合金组织进行变质细化处理，研究了不同变质剂的添加量对该合金组织及性能变化的影响. 1.1 实验原材料 本实验材料以工业纯铝(99.7%)、结晶硅(99.9%)、紫铜、纯锰、工业纯镁、纯锌、海绵钛为熔炼原材料，按表1所示化学成分配制AHS-2共晶铝硅合金.RE、Sr变 质剂分别采用Al-10%RE中间合金，Al-10%Sr中间合金. 1.2 实验过程及方法 实验过程采用SG2-5-10型坩埚电阻炉(额定功率为5 kW，额定温度1 000 ℃)进行合金熔炼.首先将坩埚电阻炉预热300 ℃，再将已称量好的硅、铜、锰、钛金属原材料一次性装入坩埚炉中，然后升温到760～780 ℃，保温2～3 h进行熔化，期间用搅拌棒轻轻搅动，以加快对金属硅及紫铜的溶解，待金属硅及紫铜全部溶解后，将炉温调至740～750 ℃，开始将低熔点的镁和锌用钟罩一同压入熔体中并 均匀搅拌，使其完全溶解并保温10～15 min.然后采用六氯乙烷(加入量为合金熔 体总质量的0.6%)对合金熔体进行第一次精炼除气、扒渣.之后加入变质剂，具体 变质工艺参数见表2所示. 合金变质处理后，再对合金熔体进行第二次精炼、除气、扒渣，其方法与第一次精炼除气过程相同，扒渣完毕后进行调温，当温度达到所需浇注温度时，保温10 min后，再将合金液浇注到已预热(200 ℃左右)好的金属模具中. 将上述所得到的合金铸锭选取中间位置截取试样，经粗磨、细磨、抛光制成金相试样，用无水乙醇清洗并吹干，通过TX-400V金相显微镜进行金相组织观察与图像采集.拉伸试样采用短标距圆柱形拉伸试棒，其尺寸见图1所示.采用WAW-3000 型万能拉伸试验机对试样进行拉伸试验.拉伸断口形貌采用S-3000N型扫描电子显

复合变质处理对4032铝合金组织和性能的影响

复合变质处理对4032铝合金组织和性能的影响 冉红卫 【摘要】4032 aluminum alloy is a kind of Al-Si system alloy used widely for aeronautics and astronautics and automobile manufac-ture fields. Massive primary silicon and needlelike eutectic silicon occurred in microstructure of unmodified 4032 aluminum alloy, thus leading to low mechanical property, especially plasticity. Modification of melt during melting and casting is the effective method to solve the problem of primary silicon. Effect of various compound modifiers on microstructure of 4032 aluminum alloy in actual production, thus obtaining stable process and products.%4032铝合金是一种广泛应用于航空、航天及汽车制造等领域的Al-Si系合金.在未经变质处理的4032铝合金组织中,常常出现大块的初晶硅和针状的共晶硅,导致产品的力学性能较低,尤其是塑性.熔铸过程中对熔体进行变质处理是解决4032出现初晶硅的有效方法.本文主要研究不同复合变质剂在实际生产中对4032铝合金组织性能的影响,从而获得稳定的工艺和产品. 【期刊名称】《铝加工》 【年(卷),期】2018(000)003 【总页数】5页(P29-33) 【关键词】4032铝合金;变质处理;初晶硅;力学性能 【作者】冉红卫 【作者单位】西南铝业(集团)有限责任公司,重庆401326

Al-2Ti变质处理对Zn-6Al-3Mg合金组织与力学性能的影响

Al-2Ti变质处理对Zn-6Al-3Mg合金组织与力学性能的影响杨巧燕;吴长军;彭浩平;苏旭平;王建华 【摘要】The microstructures of Zn-6Al-3Mg alloy modified with Al-2Ti were observed using scanning electron microscopy and its mechanical properties were measured using electron universal testing machine and HVS-5Z/LCD Vickers hardness tester. The effect of adding amount of Al-2Ti and modification temperature on microstructures and mechanical properties of Zn-6Al-3Mg alloy was investigated. The results show that primary Al-fcc exists in the form of fine particles and its volume fraction is the least when Zn-6Al-3Mg alloy is modified with 0.5%Al-2Ti at 500℃. At the same time, the primary MgZn2phase disappears and the volume fraction of binary Zn/Al and ternary Zn/Al/MgZn2 is the most. When the adding amount of Al-2Ti is 0.5%, the Zn-6Al-3Mg alloy modified at 500℃ possesses the highest tensile strength and elongation. At this condition, the comprehensive mechanical properties of the alloy are the best.%采用扫描电镜、万能电子试验机和HVS-5Z/LCD维氏硬度计观察与测试变质处理Zn- 6Al-3Mg合金的凝固组织与力学性能,研究Al-2Ti变质剂加入量和变质温度对合金组织和力学性能的影响.研究结果表明:当变质温度为500℃,Al-2Ti变质剂加入量为0.5%(质量分数)时,Zn-6Al-3Mg合金组织中初晶Al-fcc相呈细小颗粒状,其体积分数最小,初晶MgZn2相消失,Zn/Al二元和Zn/Al/MgZn2三元共晶体的体积分数最多;当变质剂加入量为0.5%,变质温度为500℃时,Zn-6Al-3Mg合金的抗拉强度和伸长率最高,合金的综合力学性能最好.

变形铝合金时效热处理相关知识汇总

变形铝合金时效热处理相关知识汇总（1）时效 aging 经固溶处理或冷变形后的合金，在室温或高于室温下，组织和性能随时间延续而变化，硬度、强度增高，塑性、韧性降低的现象。在室温下发生时效称自然时效。高于室温发生时效称人工时效。时效现象除铝铜合金外，在钢、铜合金，铁基、镍基、钴基高温合金中普遍存在，是提高合金强度的重要方法。低碳钢冷变形后在常温长时放置即出现屈服强度提高。硬铝合金经高温(520℃)淬火后在100～200℃时效，可获得最佳的强化效果。马氏体时效钢，沉淀硬化不锈钢，铁基、镍基、钴基高温合金均可在固溶处理后选择不同温度时效处理，可以从中获得最佳的组织和性能。 （2）时效处理 aging treatment 过饱和固溶体合金在室温或加热至一定温度保温，使溶质组元富集或析出第二相的热处理工艺。常温下时效称自然时效。高于室温加热时效称人工时效。时效析出第二相获得强化的现象称时效强化。低于或高于强化峰值温度的时效分别称为亚时效与过时效处理。形变后时效称形变时效或直接时效。在应力下时效称应力时效。强化效果取决于析出第二相的类型、数量、尺寸、形态、稳定性等因素。广泛用于铝合金、钛合金、高温合金、沉淀硬化钢、马氏体时效钢等。铝合金时效硬化峰值出现在溶质组元的富集 G-P区(Ⅱ)末期。时效处理是强化合金的有效方法，可显著提高合金的强度和硬度，调整时效温度、时间可使合金的组织、性能满足使用要求，获得高的屈服强度、蠕变强度、疲劳性能等。含铜4%的铝合金经自然时效后强度为400MPa，比退火状态强度大一倍。时效硬化合金使用时，使用温度不应超过其时效温度。

（3）时效硬化 age hardening 经固溶处理的过饱和固溶体在室温或室温以上时效处理，硬度或强度显著增加的现象。原因是过饱和固溶体在时效过程中发生沉淀、偏聚、有序化等反应的产物，增加了位错运动的阻力形成的。位错与析出产物交互作用下硬化机制有位错剪切析出相粒子，基体与粒子间相界面积增加，使外力转变为界面能; 析出相与基体的层错能差异; 基体与析出粒子的切变模量不同。另外，析出相与基体共格应变场交互作用;参数不匹配;有序共格沉淀硬化作用;位错运动产生反相畴界，使位错不能通过析出相而弯曲绕过形成位错环也可产生硬化。控制时效温度、时间等条件可使合金获得不同的组织结构和强化效果。 （4）自然时效 natural aging 过饱和固溶体 (主要是某些铝合金) 在室温(10～40℃)停放一段时间的过程称为自然时效。在室温下停放时，强度随时间的延续缓慢上升，达到一定数值后趋于稳定; 与此同时，合金的塑性逐渐减小。在硬度及强度明显增大前的一段时间内，塑性也较高，可进行成型加工及矫正等工序，然后再自然时效一段时间，待硬度 (强度) 达稳定值后即可投入安装使用。对明显硬化前的时间间隔较短的合金，还可采用冷冻方法延迟时效过程，以便进行加工及矫正。自然时效倾向较小的合金则需采用人工时效进行强化。 （5）人工时效 Artificial ageing 将经过固溶处理的合金加热到低于溶解度曲线的某一温度保温一段时间，使第二相在该温度下发生脱溶，合金的强度和硬度升高。人工时效所需时间较短，但强化效果较差。在工业上比自然时效应用更加广泛。