1 定义及其目的
热处理就是选用某一热处理规范,控制加热速度,升到某一相应温度下保温一定时间以一定的速度冷却,改变其合金组织。其主要目的是:提高力学性能,增强耐腐性能,改善加工性能,获得尺寸的稳定性。
2 热处理工艺分类
2.1 退火:
2.1.1 定义:退火就是将铝合金铸件加热到较高温度(一般300℃左右),保温一定时间,随炉冷却到室温的工艺。
2.1.2 目的:消除内应力,稳定尺寸,减少变形,增大塑性。
2.2 固溶处理:
2.2.1 定义:固溶处理就是把铸件加热到尽可能高的温度(接近于共晶的熔点),在该温度下保持足够长的时间,并随后快速冷却。
2.2.2 目的:提高铸件的强度和塑性,改善合金的耐腐蚀性能。
2.3 时效处理:
2.3.1 定义:时效处理就是将铸件加热到某一温度,保温一定时间后出炉,在空气中缓慢冷却到室温的工艺。
2.3.2 分类:
2.3.2.1 不完全人工时效:它是采用比较低的时效温度或较短的保温时间,目的是为了获得优良的综合力学性能,即比较高的强度,良好的塑性和韧性。
2.3.2.2 完全人工时效 :它是采用较高的时效温度和较长的保温时间。目的:获得最大的硬度,即得到最高的抗拉强度。
2.3.2.3 过时效:它是加热到更高温度下进行。目的:得到好的抗应力腐蚀性能或比较稳定的组织和几何尺寸。
3 热处理状态代号及意义参见下表:
5 热处理操作要点:
5.1 热处理用炉的准备:
5.1.1 检查热处理用炉及辅助设备。如供电系统、空气循环用风扇,自控仪表及热电偶插放位置是否正常、合格。
5.1.2 检查在正常工作条件下,炉膛各处温差是否在规定范围(±5℃)内。
5.1.3 起重设备是否正常、可靠。
5.2 装炉:
5.2.1 待处理的铸件应按合金牌号、外廓尺寸、铸件壁厚及热处理规范进行分类。
5.2.2 检查铸件质量的单铸试棒,应与同炉浇注的铸件同炉热处理。
5.2.3 中小型铸件用专门的框架组成一批,一起装炉。大型铸件应单个放在专用架上装炉。
5.3 加热及保温:
5.3.1 送电加热时,应同时开动风扇和控温仪表。
5.3.2 加热应当缓慢(一般为100℃/h)。对复杂铸件,应在较低温度下装炉(300℃以下),并使加热至淬火温度的时间为2小时左右。
5.3.3 在保温期间,应定时校正炉膛工作区域温度。
5.3.4 由于某种原因造成中断保温,在短期不能恢复工作时,应将铸件出炉淬火。在排除故障后,再次装炉继续升温进行热处理,其总的保温时间应稍许延长。
5.4 出炉冷却:
5.4.1 保温结束后,用吊车或其它装置将铸件迅速出炉,淬入规定冷却介质中冷却。
5.4.2 淬火转移时间是指从铸件吊起到铸件全部淬入介质中,总的时间最好不超过15S。
5.5 铸件变形的校正:
5.5.1 铸件变形应在淬火后立即校正,矫正模具和工具应在淬火前事先准备。 #p#分页标题#e#
5.5.2 根据铸件特点和变形情况选择相应的矫正方法,矫正时用力不宜过猛,要缓慢均匀。
5.6 时效操作:
5.6.1 需进行人工时效的铸件,应在淬火后尽快进行。
5.6.2 装炉时,炉温不得超过时效温度。
5.6.3 将自动控温仪表定温,然后送电加热,开动风扇。
5.6.4 保温时间到后,断开电源。
5.7 重复热处理 :当热处理的铸件力学性能不符合要求时,可进行重复热处理,重复热处理的保温时间可酌情缩短,其次数不得超过两次。
5.8 技术安全及其它:
5.8.1 进行热处理操作时,操作者不得离开现场,切实注意观察温度和设备运转情况,穿戴好防护用品,做好原始记录。
5.8.2 在装炉和出炉前,必须切断电源。
6 热处理质量检查:
6.1 检查方法及项目:
6.1.1 目视检查:观察工件的表面状况,目的在于发现是否有共晶体的析出物引起的表面起泡、氧化变黑以及翘曲变形和裂纹等。
6.1.2 尺寸检查:检查铸件的变形程度,尺寸是否符合规定的精度等级。
6.1.3 荧光检查:表面裂纹、铸造缺陷:气孔、缩孔、夹渣和疏松等。
6.1.4 力学性能检查:检查单铸试棒或铸件本体的抗拉强度、伸长率或硬度是否符合技术标准 >标准要求。
6.1.5 金相检查:取试样,检查是否过烧和强化相是否溶解完全等。
6.2 热处理缺陷及消除方法:
6.2.1 热处理缺陷分类:力学性能不合格、淬火不均匀、变形、裂纹及过烧。
6.2.2 热处理缺陷产生的原因及消除方法见表4: