鋁合金的強化方式有哪些?
作者:admin????發(fā)布時間:2019-11-15 14:04 ????瀏覽次數(shù) :
純鋁的力學(xué)功能不高,不適宜制造接受較大載荷的結(jié)構(gòu)零件。為了進(jìn)步鋁的力學(xué)功能在純鋁中參加某些合金元素制成合金,常參加的合金元素有銅、鎂、鉻、鋅、硅、錳、鎳、鈷、鈦及等,稀土元素在某些合金中參加。
下面,小編來介紹一下鋁合金的強化方式有哪些?
1.固溶強化
合金元素參加純鋁中構(gòu)成無限固溶體或有限固溶體,不僅能取得高的強度,而且還能取得優(yōu)秀的塑性與杰出的壓力加工功能。在一般鋁合金中固溶強化最常用的合金元素是銅、鎂、錳、鋅、硅、鎳等元素。一般鋁的合金化都構(gòu)成有限的固溶體,如Al-Cu,Al-Mg,Al-Zn,Al-Si,Al-Mn等二元合金均構(gòu)成有限固溶體,而且都有較大的極限溶解度能起較大的固溶強化作用。
2.時效強化
鋁合金熱處理后能夠得到過飽和的鋁基固溶體。這種過飽和鋁基固溶體在室溫或加熱到某一溫度時,其強度和硬度隨時刻和延伸而增高,但塑性下降。這個進(jìn)程就稱時效。時效進(jìn)程中使合金的強度、硬度增高的現(xiàn)象稱為時效強化或時效硬化。
3.過剩相強化
當(dāng)鋁中參加的合金元素含水量超越其極限溶解度時,淬火加熱時便有一部分不能溶入固溶體的第二相呈現(xiàn)稱之為過剩相。在鋁合金中過剩相多為硬而脆的金屬間化合物。它們在合金中起阻止滑移和位錯運動的作用,使強度、硬度進(jìn)步,而塑性、耐性下降。合金中過剩相的數(shù)量愈多,其強化作用愈好,但過剩相多時,因為合金變脆而導(dǎo)致強度、塑性下降。
4.細(xì)化安排強化
在鋁合中添加微量元素細(xì)化安排是進(jìn)步鋁合金力學(xué)功能的另一種重要手法。變形鋁合金中添加微量鈦、鋯、鈹、以及稀土元素,它們能構(gòu)成難熔化合物,在合金結(jié)晶時作為非自發(fā)晶核,起細(xì)化晶粒作用,進(jìn)步合金的強度和塑性。鑄造鋁合金中常參加微量元素作蛻變處理來細(xì)化合金安排,進(jìn)步強度和塑性。蛻變處理對不能熱處理強化或強化作用不大的鑄造鋁合金和變形鋁合金具有特別重要的含義。比如在鋁硅鑄造鋁合金中參加微量鈉或鈉鹽或銻作蛻變劑進(jìn)行蛻變處理,細(xì)化安排能夠明顯進(jìn)步塑性和強度。同樣在鑄造鋁合金中參加少數(shù)錳、鉻、鈷等元素能使雜質(zhì)鐵構(gòu)成的板塊狀或針狀化合物AlFeSi細(xì)化,進(jìn)步塑性,參加微量可消除或削減初晶硅,并使共晶硅細(xì)化;粒子園整度進(jìn)步。
5.冷變形強化
冷變形強化亦稱冷作硬化,即金屬材料在再結(jié)晶溫度以下冷變形,冷變形時,金屬內(nèi)部位錯密度增大,且彼此纏結(jié)并構(gòu)成胞狀結(jié)構(gòu),阻止位錯運動。變形度越大位錯纏結(jié)越嚴(yán)峻,變形抗力越大,強度越高。冷變形后強化的程度隨變形度、變形溫度及材料自身的性質(zhì)而不同。同一材料在同一溫度下冷變形時,變形度越大則強度越高。塑性隨變形程度的添加而下降。