淬火鋁合金的強度和硬度隨時間顯著增加的現(xiàn)象稱為時效,也稱鋁合金時效硬化。這是強化鋁合金鍛件的重要方法之一。
影響鋁合金鍛件時效強化效果的因素有哪些?
時效是按一定順序進行的,強化效果受以下因素影響:
(1) 時效溫度。固定時效時間,對同一成分的合金而言,時效溫度與時效強化效果(硬度)之間關系。在某一時效溫度時,能獲得更大硬化效果,這個溫度稱為更佳時效溫度。不同成分的合金獲得更大時效強化效果的時效溫度是不同的。統(tǒng)計表明,更佳時效溫度與合金熔點之間存在如下關系:
T0 = (0.5 – 0.6)T
(2) 時效時間。硬度與強度峰值出現(xiàn)在θ’’相的末期和θ’過渡相的初期,θ’后期已過時效,開始軟化。當大量出現(xiàn)θ相時,軟化已非常嚴重。故在一定的時效溫度內(nèi),為獲得更大時效強化效果,應有一更佳時效時間,即在θ’’產(chǎn)生并向θ’轉(zhuǎn)變時所需的時間。
(3) 淬火溫度、淬火冷卻速度和淬火轉(zhuǎn)移時間。實踐證明,淬火溫度越高,淬火冷郄速度越快,淬火中間轉(zhuǎn)移時間越短,所獲得的固溶體過飽和程度越大,時效進行后強化效果越大。
(4) 時效工藝。時效可選單級或分級時效。單級時效指在室溫或低于100℃溫度下進行的時效過程。它工藝簡單,但組織均勻性差,抗拉強度、屈服強度、條件屈服強度、斷裂性、應力腐蝕抗力性能很難得到良好的配合。
分級時效是在不同溫度下進行兩次時效或多次時效。在較低溫度進行預時效,目的在于在合金中獲得高密度的G.P區(qū),由于G.P區(qū)通常是均勻成核的,當其達到一定尺吋后,就可以成為隨后沉淀相的核心,從而提高了組織的均勻性。
在稍高溫度保持一定時間進行時效。由于溫度稍高,合金進入過時效區(qū)的可能性增大,故所獲得合金的強度比單級時效略低,但是這樣分級時效處理后的鋁合金鍛件,其斷裂性值高,并改善了合金的抗腐蝕性,提高了應力腐蝕抗力。