鋁合金時(shí)效爐在時(shí)效處理時(shí)的合金元素變化

      鋁合金時(shí)效爐在不同溫度時(shí)效時(shí)，析出相的臨界晶核大小、數(shù)量、成分以及聚集長(zhǎng)大的速度不同，若溫度過(guò)低，由于擴(kuò)散困難，G·P區(qū)不易形成，時(shí)效后強(qiáng)度、硬度低，當(dāng)時(shí)效溫度過(guò)高時(shí)，擴(kuò)散易進(jìn)行，過(guò)飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大，時(shí)效后強(qiáng)度、硬度偏低，即產(chǎn)生過(guò)時(shí)效。因此，各種合金都有最適宜的時(shí)效溫度。       鋁合金固溶時(shí)效爐對(duì)時(shí)效時(shí)間的溫度高低存在一定的必然關(guān)系，時(shí)效溫度的影響，從淬火到人工時(shí)效之間停留時(shí)間的影響，合金化學(xué)成分的影響及合金的固溶處理工藝影響。
1、時(shí)效時(shí)間關(guān)系
研究發(fā)現(xiàn)，某些鋁合金如Al－Mg－Si系合金在室溫停留后再進(jìn)行人工時(shí)效，合金的強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)不到最大值，而塑性有所上升。如ZL101鑄造鋁合金，淬火后在室溫下停留一天后再進(jìn)行人工時(shí)效，強(qiáng)度極限較淬火后立即時(shí)效的要低10～20Mpa，但塑性要比立刻進(jìn)行時(shí)效的鋁合金有所提高。
2、合金化學(xué)成關(guān)系
一種合金能否通過(guò)時(shí)效強(qiáng)化，首先取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶度隨溫度變化的程度。如硅、錳在鋁中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖然在臺(tái)車(chē)式熱處理爐的鋁基固溶體中有較大的固溶度，但它們與鋁形成的化合物的結(jié)構(gòu)與基體差異不大，強(qiáng)化效果甚微。因此，二元鋁－硅、鋁－錳、鋁－鎂、鋁－鋅通常都不采用時(shí)效強(qiáng)化處理。而有些二元合金，如鋁－銅合金，及三元合金或多元合金，如鋁－鎂－硅、鋁－銅－鎂－硅合金等，它們?cè)跓崽幚磉^(guò)程中有溶解度和固態(tài)相變，則可通過(guò)熱處理進(jìn)行強(qiáng)化。
3、合金的固溶處理溫度關(guān)系
為獲得良好的時(shí)效強(qiáng)化效果，在不發(fā)生過(guò)熱、過(guò)燒及晶粒長(zhǎng)大的條件下，淬火加熱溫度高些，保溫時(shí)間長(zhǎng)些，有利于獲得最大過(guò)飽和度的均勻固溶體。另外在淬火冷卻過(guò)程不析出第二相，否則在隨后時(shí)效處理時(shí)，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降低時(shí)效強(qiáng)化效果。