淬火工件固溶體微觀樣品微觀分析圖像顯微鏡
淬火
對(duì)熱處理可強(qiáng)化的變形鋁合金而言,淬火與時(shí)效是極其重要的,是充
分發(fā)揮材料潛質(zhì),提高材料強(qiáng)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(jìn)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(shí)間,使在冷卻狀態(tài)下
出現(xiàn)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(zhuǎn)入淬火冷卻劑,通常為冷卻水中
,防止或盡可能減少轉(zhuǎn)移過程中固溶體在髙溫下進(jìn)行分解,以得到冷態(tài)
下最大的過飽和固溶體。
淬火工藝參數(shù)的確定
淬火工藝參數(shù)包括加熱溫度、保溫時(shí)間、冷卻速度以及裝爐量等。
淬火與時(shí)效合金的特性
淬火與時(shí)效后,材料能獲得最大的強(qiáng)化效果。以二元合金為例。第
二組元濃度增高,合金淬火時(shí)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(shí)效后脫溶質(zhì)點(diǎn)體積
分?jǐn)?shù)增大。但是如果完全按此規(guī)律類推,則C5合金應(yīng)有最大的強(qiáng)化效果
。然而實(shí)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(huì)發(fā)生過燒,
此外,時(shí)效后的合金強(qiáng)度與合金淬火狀態(tài)的原始強(qiáng)化有關(guān),而基體固
溶體的強(qiáng)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(tài)下具有更高的強(qiáng)度,其時(shí)效后又具有更高的強(qiáng)化效應(yīng),所以
具有最高熱處理強(qiáng)度的合金位于狀態(tài)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(shí)效時(shí)分解越迅速,達(dá)到強(qiáng)化最大值的
時(shí)間越短。
除主要合金元素外,某些微量元素對(duì)熱處理過程的組織和性能也會(huì)
產(chǎn)生重大影響。上述按二元合金推出來的熱處理強(qiáng)化規(guī)律,同樣適用于
三元、多元合金。
