高强度铝合金热处理技术

高强度铝合金热处理技术

胡语珊 陆骏超

陕西黄河集团有限公司 陕西省 西安市 710043

摘要：本文介绍了介绍了高强度铝合金热处理的研究现状，将均匀处理和深冷处理归入铝合金热处理领域，总结了加热固溶体、高温预析出、二次淬火、回归热处理（RRA）和过时效-重固溶体-再时效处理（ORR）等热处理制度。

关键词：高强度；铝合金；热处理

高强度铝合金作为一种重要的结构材料，应越来越多地加以利用，尤其是在航空、航天和军事领域中发挥重要作用，不仅在飞机上广泛使用，火箭、导弹以及大量的常规作战武器中充分使用，以减少结构的重量，这可以提高武器的承载能力和做战能力。随着科技和国防工业的迅速发展，铝合金材料仍然是航空、航空和军用工业的一个主要材料领域，特别是高强度铝合金，由于其强度、加工性能和工艺性能良好，在航空、军事领域是一个非常重要的位置。随着航空、航天和军用工业的迅速发展，对高强度铝合金材料性能的要求更高。

1 均匀化处理

高强铝合金的整个合金元素都很高，因此均匀化是合金完成铸造第一次处理的必要工艺。合金化过程中的枝晶偏析可以通过均匀化处理消除或减少块体中化学成分和显微组织的不均匀性，消除或降低铸锭快速冷却引起的内应力，提高铸锭的热塑性，使均匀化得到改善促进铸造过程中不平衡第二相的溶解，降低第二相的体积份额，提高合金元素在基体中的固溶度，从而提高固溶合金的强度。均匀化时间越长，工艺越完整，时效后合金的强度也越高。但由于合金元素含量高，难以均匀化。为了改善合金的性能，有几种同质化是确定的，两阶段均化的单相均匀化是优越的。短期保温可以促进颗粒的分散和析出，细化亚晶粒，提高合金的综合性能。与低温均化相比，高温均化可以促进合金元素的溶解，并使后续时效具有更高的饱和度。均匀化后，枝晶偏析明显减少，大部分呈间歇性分布。密度枝晶相的密度。均匀化后保温导致析出密度高。缓慢冷却，由于钢锭在高温下长时间停留，很难形成枝晶析出，析出物数量减少。

2 加热固溶体

2.1加强固溶

固溶处理是一种获得过饱和固溶的方法，该方法包括加热第二阶段能量随着基体温度的降低而降低的合金，直到第二阶段能量的温度完全或最大溶解于固溶经过一段时间的保持，合金比从固溶中析出第二阶段的速度更快地冷却，由此获得了不饱和溶剂原子和空隙。目前，有两种固溶处理方法：一般固溶处理和强化固溶处理。常规溶液处理方法是将溶液保持在一定温度下一段时间。增强固溶处理的方法包括在一定温度下保持一段时间的热，然后在较高温度下以一定速度提高温度，然后在环境温度下冷却。如果随后的效率体系是相同的，则可以看到改进的固溶的优点。在文献中，研究了固溶的改进，分级提高固溶的温度，直到超过多相共晶温度，并延长固溶的时间。在均匀化后未溶解的第二粗相被有效地减少，并且没有过渡阶段或过度燃烧的迹象，以提高合金固溶的水平。与一般的固溶相比，改进的固溶可以改善固溶的过度饱和，并在不增加合金元件总含量的情况下减少未溶解的粗晶相，这对于提高时效析出水平和提高时效析出率具有积极的意义。是一种改进高强度铝合金整体性能的方法。

2.2高温预析出处理

在高温预析出中，该材料首先在高温下完全溶解，然后保持在略低于溶液温度的温度下，即两阶段溶液处理。以改善晶体和晶体边界内的析出状态，并改善材料的整体机械性能，特别是防腐性能。

2.3双重淬火处理

研究表明，预双重淬火不仅能够在一个时间效应步骤之后达到电阻值，而且还可以在两个时效步骤之后获得最佳的耐蚀性、塑性和耐腐蚀性的组合。也就是说，第一次浸渍在470°C 10分钟，第二次浸渍在470°C 10分钟。这种在溶液温度下的短保温不会导致固溶颗粒的生长或金属间化合物的聚集。第一浸渍可以显著地增加空位浓度，从而保证了第二次淬火时强化相的活性补溶 。

3 时效处理

时效处理可分为单阶段时效和分级时效。

3.1单级时效

以临界值Tc（GP范围内的分辨率温度）为临界值，可将单相时效分为两种形式，如图5所示。在后时效组织中，时效可分为不完全时效（欠时效），完全时效（峰值时效）和时效最小值较低或时效时间较短，为了提高塑性，重叠处理则相反，但合金的整体性能较好。

3.2条。两阶段时效

双层时效是指在不同温度下进行两次时效。时效的第一阶段是低温预时效（预时效），即核处理阶段，形成高密度GP区。GP区通常是一个统一生核，当它达到一定的尺寸时，它可以成为随后时效沉积阶段的核心，从而大大改善组织的均匀性。此时前的操作温度应低于GP区的分辨率。

第二阶段为高温时效，即稳定阶段。最重要的强化是双重时效后的细相。相位是一个平衡相，不符合矩阵和弱矩阵点阵畸变η′，因此对自由电子的色散效应减弱，还原机制也从切向旁路转变。因此，处理后的合金具有较高的导电性和较低的强度，晶界结构提高了耐蚀性。

4 冷处理

深冷处理能提高铝合金的强度和塑性，固溶时效效果更明显，但力学性能对温差和循环次数的敏感性不高。这取决于在深冷处理过程中大量的位错扰动、位移环甚至位错胞同时将原始晶体分成几个相互作用、相互缠绕的亚晶体，结构的稳定性和材料的机械能得到提高。如果在下沉发生时进行第一次老化回收，两相组分已经存在，下沉必须移动一定距离才能相互作用，因此影响相对较弱，强度的增加不是很显著。

5 热机械处理

热机械处理是塑性变形和热处理的结合。是为了改善合金的相变析出分布和精细组织，以提高合金的强度、韧性和耐蚀性，目前有许多种热机械处理方法，如低温热机械处理、高温热机械处理、高温热机械处理等，中等热机械处理和最终热机械处理。

6 结束语

本文综述了我国高强铝合金热处理系统的发展现状。在探索新的热处理系统及其机理的同时，应加强热处理过程的计算机模拟和控制。

参考文献：

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