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发表于 2007-12-15 17:28:09
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来自： 中国江苏南京
[转贴]铝合金铸锭过烧现象分析
! Y( U7 f9 w# M0 P3 E; g9 @http://www.lvcai.com.cn/class/19/153014.shtml
6 L7 v. o7 s- ^# Q; y# q& L当加热温度高于低熔点共晶的熔点，使低熔点共晶和晶界复熔的现象叫过烧。
# C% x# H+ \: g& B- ]（1）过烧的宏观组织特征。过烧严重时铸锭和加工制品表面色泽变暗、变黑，有时产生表面起泡。& K0 L& n7 \. Y1 f) ^) x
（2）过烧的显微组织典型特征。检查铸锭及加工制品是否过烧，只以显微组织特征为依据，其他方法只能作为旁证。对变形铝合金，根据国家标准，过烧的判定特征有3个，即复熔共晶球、晶界局部复熔加宽和3个晶粒交叉处形成复熔三角形。% I, x3 A" S& l- G% Z: Z
用电子显微镜对复熔三角形处组织的研究发现，与复熔产物相接触的基体有梯田花样。梯田花样是枝晶露头的结晶台阶，与疏松内壁表面上的枝晶露头一样，表明该处的组织已发生过复熔。7 q" H% H. L9 K
一般将过烧程度分为轻微过烧、过烧和严重过烧。轻微过烧指过烧特征轻微，过烧指过烧特征明显，严重过烧指过烧特征多，晶界严重复熔粗化和平直，低熔点共晶大量熔化和聚集。轻微过烧判断较难，要判断准确必须有丰富的经验。
' f# W3 V- |# N$ O) A2 \(3)过烧形成机理。变形铝合金中，除α(A1)基体外一般都有几种共晶，根据合金的不同，含有共晶的种类和多少也不同。如果在一种合金里有几种共晶，每种共晶的熔化温度不尽相同，当把合金从低温升到高温时，熔点最低的共晶必首先熔化，这个共晶熔化的温度称为过烧温度，而这种共晶被称为低熔点共晶，即熔点最低的共晶。6 E$ U p3 ?9 p; G! R& H7 e
例如：2A12合金主要有两种共晶：
5 u) S) ]& q: ]) z# f) n8 s' @α(Al)+CuAl2:熔点548℃7 k& u' n1 U- m& l9 F! {$ f
α(Al)+CuAl2+Al2CuMg(S相):熔点507℃1 ^/ l" ?2 ^/ I. p3 m
三元共晶的熔点比二元共晶低得多，当合金在较高温度热处理时，三元共晶必首先熔化，其熔化温度(507℃)即为2A12合金的过烧温度。
6 Q$ i1 c% C* ]( A5 @5 q( x(4)防止措施：' {* F7 ?7 Y6 K6 Q' U. I& J
1)严格控制热处理的温度和保温时间；
% N) A* o) a% b4 j# L1 Q9 T8 \1 }2)高温仪表定期检定，不允许使用检定不合格或超期仪表；
& l8 F8 o! W# g( e& e/ T% W$ G3)热处理炉内温度要均匀，炉料不能有油污，摆放要合理；" Y! [* m3 c) `$ G( Y3 c9 }$ z
4)操作时要看对合金和卡片。 ! k3 a9 M. D+ P6 [8 ~8 V( w
(5)过烧对性能的影响。合金过烧后，低熔点共晶在晶界上和基体内复熔又凝固，改变了过烧前该处组织紧密相联的状态，对合金的连续性造成了普遍损害，对合金的力学性能、疲劳和腐蚀性能等都产生严重影响。因为合金过烧不能用热处理或加工变形消除，任何铸锭和制品发生过烧都为绝对废品。特别是用于航天工业的合金，更加不能允许。
! l+ A: f1 y' j* n! T2 w需要指出的是，当合金轻微过烧时，由于第二相固溶更加充分，过烧复熔产物很小，晶界没有遭到普遍损坏，有些合金例如2A12合金，其力学性能不但没有降低反而升高，但应力腐蚀和疲劳性能明显下降。当过烧严重时，各项性能都明显下降。
' k1 y1 g# g' i5 m4 y: d' |2 T以7A04和6063合金铸锭为例，随着均火温度的升高，铸锭的强度和塑性都逐渐升高，当铸锭过烧后(7A04合金489℃，6063合金591℃)，性能开始下降，其中塑性下降最严重。
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合金牌号/状态/过烧温度/铸锭最高允许加热温度
' v2 g6 w% T9 R+ w6 y: X- |- o' F纯铝、6A02、4A01、6061、6063、6005/铸态或均匀化/659℃/550℃0 h# L* W, Y6 l4 U( G! ?
5A02/铸锭均匀化/560～575℃/500℃
3 a) t5 q- b! i5 y, K0 y& z3A21/铸锭均匀化/635～645℃/550℃$ c$ G7 R# v, z
2A11（2A12）/铸锭均匀化/500～510（500～502）℃/500（490）℃# t. L9 P! a4 }4 A, I! J
2A50/铸锭均匀化/530～545℃/520℃# E! G0 R; \; q. n0 M/ e# L
2A14/铸锭均匀化/500～510℃/490℃
5 b* T4 o( |, S; P% Y2A80/铸锭均匀化/535～550℃/520℃: C/ t" P2 q& H) L+ j, u0 q
7A04、7A09/铸锭均匀化/490～500℃/455℃
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& p- E- o( G+ |6 F4 A A& V[ 本帖最后由 bj2008 于 2007-12-15 17:54 编辑 ] |
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发表于 2007-12-15 11:06:40
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