铸铝件的热处理工艺可以分为如下四类:
1、退火处理将铝合金铸件加热到较高的温度,一般约为300℃左右,保温的时间后,随炉冷却到室温的工艺称为退火。在退火过程中固溶体发生分解,相质点发生聚集,可以消除铸件的内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,增大铸件的塑性。
2、固溶处理把铸件加热到尽可能高的温度,接近于共晶体的熔点,在该温度下保持足够长的时间,并随后快速冷却,使强化组元大限度的溶解,这种高温状态被固定保存到室温,该过程称为固溶处理。固溶处理可以提高铸件的强度和塑性,改善合金的耐腐蚀性能。固溶处理的效果主要取决于下列三个因素:
(1)保温时间。保温时间是由强化元素的溶解速度来决定的,这取决于合金的种类、成分、组织、铸造方法和铸件的形状及壁厚。铸造铝合金的保温时间比变形铝合金要长得多,通常由试验确定,一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延长20%-25%。
(2)冷却速度。淬火时给予铸件的冷却速度越大,使固溶体自高温状态保存下来的过饱和度也越高,从而使铸件获得高的力学性能,但同时所形成的内应力也越大,使铸件变形的可能性也越大。冷却速度可以通过选用具有不同的热容量、导热性、蒸发潜热和粘滞性的冷却介质来改变,为了得到小的内应力,铸件可以在热介质(沸水、热油或熔盐)中冷却。
(3)固溶处理温度。温度越高,强化元素溶解速度越快,强化效果越好。一般加热温度的上限低于合金开始过烧温度,而加热温度的下限应使强化组元尽可能多地溶入固溶体中。为了获得好的固溶强化效果,浇注铝件生产,而又不便合金过烧,有时采用分级加热的办法,即在低熔点共晶温度下保温,使组元扩散溶解后,低熔点共晶不存在,再升到更高的温度进行保温和淬火。固溶处理时,还应当注意加热的升温速度不宜过快,以免铝合金铸件发生变形和局部聚集的低熔点组织熔化而产生过烧。固溶热处理的悴火转移时间应尽可能地短,一般应不大于15s,以免合金元素的扩散析出而降低合金的性能。
铸铝件的铝熔液中的有害杂质元素可用真空处理去除和精炼剂法化学去除。
真空处理就是在真空条件下,浇注铝件加工,利用杂质元素的沸点低于铝(沸点为1800℃)和铝合金主要成分的沸点,通过蒸发使之去除。但是还未获得工业应用。
有害杂质元素可与精炼剂发生化学反应而生成能够与铝分离的化合物,并通过精炼剂的吸附作用而被带入精炼渣中排出。其它金属与氧、按和硫的生成热大小排列如下:
氧化物:镁、铝、钠、硅、锰、锌、铁、镍、铅、铜;
氯化物:钠、镁、铝、锰、锌、铅、铁、镍、铜、硅;
硫化物:钠、镁、锰、锌、铝、铁、铜、铅、硅、镍
以去除氧化物夹杂为主的方法主要有:电熔剂法、过滤法和精炼剂法。其中精炼剂法和过滤法的研究与应用相对广泛和深入。但是,过滤法由于所用多孔陶瓷过滤器价格高,珠海浇注铝件,在使用过程中容易堵塞而消耗大,其应用也受到的限制。
在铝合金熔炼过程中,将精炼剂加入到熔体内部,通过一系列物理化学作用,浇注铝件厂家,达到去除氧化物夹杂的作用。精炼剂的除杂能力是由精炼剂对熔体中氧化物夹杂的吸附、溶解作用以及精炼剂于熔体之间的化学作用决定的。精炼剂和氧化物夹杂之间的界面张力越小,其吸附的作用越好,去除氧化物夹杂的作用就越强。
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铸铝调整成分
当快速分析结果和合金成分要求不相符时,就应调整成分—冲淡或补料。
一、补料。快速分析结果低于合金化学成分要求时需要补料。为了使补料准确,应按下列原则进行计算:
1、先算量少者后算量多者;
2、先算杂质后算合金元素;
3、先算低成分的中间合金,后算高成分的中间合金;
4、最后算新金属
二、冲淡。
快速分析结果**化学成分的国家标准、交货标准等的上**就需冲淡。
在冲淡时**化学成分标准的合金元素要冲至低于标准要求的该合金元素含量上限。
我国的铝加工厂根据历年来的生产实践,对于铝合金都制定了厂内标准,以便使这些合金获得良好的铸造性能和力学性能。为此,在冲淡时一般都冲至接近或低于该元素的厂内化学成分标准上限所需的化学成分。