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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5 O2 I. C7 m) l- \/ A: P* Z. @
http://www.lvcai.com.cn/class/19/153014.shtml
8 Z3 W) i1 K1 I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。
$ j+ E q; n" C; H) }(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。3 |+ J# M5 f* P6 X& z+ d. n
(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。
% G" z- [% h1 f" o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。
- ^" J) z- F! ]9 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。 * v" P7 W5 T7 k2 ~. u
(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。) d% C: u( E) X% x2 x
例如:2A12合金主要有两种共晶:5 h5 A& }; ~" t6 n: ?7 b0 G' O
α(Al)+CuAl2:熔点548℃! i# d; i/ I1 U) Y7 Z# u1 ~
α(Al)+CuAl2+Al2CuMg(S相):熔点507℃
3 B1 d; h, g" B% R( A7 [9 J8 O8 \! u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。
' `5 r. j, _$ t, `9 ]5 H(4)防止措施:
7 `; k' k) p; r9 k& t% \1)严格控制热处理的温度和保温时间;- n$ E( }3 H* _* E
2)高温仪表定期检定,不允许使用检定不合格或超期仪表;+ _" P9 E& j- |2 G. f) y
3)热处理炉内温度要均匀,炉料不能有油污,摆放要合理;+ I6 ^ P4 ~' m" H) v* G% G2 J
4)操作时要看对合金和卡片。
( n6 }# B/ u' M9 |9 p4 _. L(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。
7 T1 u' m$ q4 m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。
2 x6 _+ ]! q1 q8 D+ Z( C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。* f# g+ \5 c: s
5 h# I) B# h0 t7 G1 m, J; }合金牌号/状态/过烧温度/铸锭最高允许加热温度( z, g& X0 H) E2 ?# s* V
纯铝、6A02、4A01、6061、6063、6005/铸态或均匀化/659℃/550℃# O; W* Z- M3 a0 f4 @
5A02/铸锭均匀化/560~575℃/500℃
+ m f9 j* [) W4 q7 [" L3A21/铸锭均匀化/635~645℃/550℃
! m! O/ c5 K9 u& S2A11(2A12)/铸锭均匀化/500~510(500~502)℃/500(490)℃
# q; K9 L' d! J4 W" |2A50/铸锭均匀化/530~545℃/520℃
4 j6 \+ B6 M3 F( `1 l! c2A14/铸锭均匀化/500~510℃/490℃
7 L2 A+ R% Y8 Z q. `% m2A80/铸锭均匀化/535~550℃/520℃) i" P$ d# y7 f7 L
7A04、7A09/铸锭均匀化/490~500℃/455℃
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