铝合金基础知识及表面缺陷识别ppt课件[文字可编辑].ppt

铝合金基础知识及表面缺陷识别 热轧技术科 -- 曾招芬 1 什么是铝 铝的定义 以铝为基的合金总称。主要合金元素有铜、硅、镁、锌、锰，次要合金元素 有镍、铁、钛、铬、锂等。 铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质 钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工 业上广泛使用，使用量仅次于钢。 纯铝的含义 纯铝分冶炼品和压力加工品两类，前者以化学成份 Al 表示，后者用汉语拼 音 LV （铝、工业用的）表示。 2 铝分类 高级纯铝（铝的含量 99. 93%-99.999% ） 1 、按照铝锭的主成份含量分 工业高纯铝（铝的含量 99.85%-99.90% ） 工业纯铝（铝的含量 98.0%-99.7% ） 2 、按照铝锭的生产过程分 铝土矿 氧化铝 电解铝 3 、按照铝的市场产品型态分 加工材，如板、带、箔、管、棒、型、锻件、粉末等 铸造材、盘条线杆电缆等 日常生活中的各类铝制品等 3 牌号系列与组别的关系 牌号系列 组别 牌号系列 组别 1XXX 纯铝（铝合金含量不小于 99 ％） 6XXX 以镁和硅为主要合金元素并以 Mg2Si 相为强化相的铝合金 2XXX 以铜为主要合金元素的铝合金 3XXX 以锰为主要合金 元素的铝合金 7XXX 以锌为主要合金元素的铝合金 4XXX 以硅为主要合金 元素的铝合金 8XXX 以其它为主要合金元素的铝合金 5XXX 以镁为主要合金 元素的铝合金 9XXX 备用合金组 4 5 种基础状态代号 铝及铝合金的牌号 代号 名称 说明与应用 F 自由加工状态 适用于在成型过程中，对于加工硬化和 热处理条件无特殊要求的产品，该状态 产品的力学性能不作规定 O 退火状态 适用于经过完全退火获得最低强度的加 工产品 H 加工硬化状态 适用于通过加工硬化提高强度的产品， 产品在加工硬化后可经过使强度有所在 降低的附加热处理。 H 代号后面必须跟 有两位或三位阿拉伯数字 W 固溶热处理状态 一种不稳定状态，仅适用于经固溶热处 理后，室温下自然时效的合金，该状态 代号仅表法产品处于自然时效阶段。 T 热处理状态 （不同于 F 、 O 、 H 状态） 适用于热处理后，经过（或不经过）加 工硬化达到稳定状态的产品 5 铝合金铸件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并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的 是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定 性。 ? 概念 铝合金的热处理 （ 1 ）固溶热处理－可溶相的溶解。 （ 2 ）淬火－过饱和固溶体的形成。 （ 3 ）时效－在室温下（自然时效）或高温下（人工时效或沉淀热处理）溶质 原子的沉淀析出。 ? 工艺过程 铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效 工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和 分布等。时效处理可分为自然时效和人工时效，自然时效是将铸件置于露天场 地半年以上，便其缓缓地发生形，从而使残余应力消除或减少，人工时效是将 铸件加热到 550 ～ 650 ℃ 进行去应力退火。 ? 1 ．铝合金时效强化原理 6 研究发现，某些铝合金如 Al － Mg － Si 系合金在室温停留后再进行人工时效，合 金的强度指标达不到最大值，而塑性有所上升。如 ZL101 铸造铝合金，淬火后 在室温下停留一天后再进行人工时效，强度极限较淬火后立即时效的要低 10 ～ 20Mpa ，但塑性要比立刻进行时效的铝合金有所提高。 ? 2. 影响时效的因素 — 时间 铝合金时效处理 一种合金能否通过时效强化，首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以 及固溶度随温度变化的程度。如硅、锰在铝中的固溶度比较小，且随温度变化 不大，而镁、锌虽然在铝基固溶体中有较大的固溶度，但它们与铝形成的化合 物的结构与基体差异不大，强化效果甚微。 ? 3 ．影响时效的因素 — 化学成分 7 1.1 前言 铝的表面质量要求严格，轻微的刮伤或划痕等缺陷就很 容易被察觉，且大部份的铝板带材经轧制完成后即使用，或 经进阳极氧化处理来有效的的高铝材带材表