温室铝合金配件时效加工处理

2022-05-25 浏览次数:4
        温室建造中诸多地方需要使用铝合金配件,尤其是驱动系统、开窗系统、遮阳系统,这些地方的铝合金配件看似简单,其实有很深的学问。温室铝材达到覆盖的横方竖方、窗框、椽子、驱动边型材,小到推杆连接卡、窗支座,都是铝合金型材。原材料不允许用回收废铝,另外要对强度进行加工处理。这是铝合金热处理常用的方法之一。室温下进行的时效称“自然时效”,在高于室温下进行的时效称“人工时效”。时效处理是提高铝合金力学性能和改善理化性能的重要手段。时效硬化现象较先由德国学者维尔姆(Awilm) 于1906年在研究铝一铜一镁系硬铝合金时发现,之后在其他铝合金系中也发现了这种现象。1938年,法国学者纪尼埃(A.Guinier)和比利时学者普雷斯顿(G.D. Preston [1]  )各自独立地阐明了铝合金的时效硬化是由溶质原子形成的富集区(G.P.区)所致。其后,人们对铝合金的时效行为进行了大量的研究。在采用电子显微镜直接观察时效的微观结构变化后,对铝合金时效本质有了更加深入的了解。可热处理强化铝合金,淬火后形成过饱和固溶体,在室温或稍高温度中加热能发生分解,其过程通常包括G.P.区、亚稳定相(铝铜系合金用θ和θ`表示,铝镁硅系合金用β表示,铝锌镁系和铝锌镁铜系合金用η和T表示等)和稳定相三个阶段。G.P.区是与铝基体完全共格的,亚稳定相与铝基体部分共格,稳定相与铝基体非共格。共格或部分共格都能引起铝基体晶格的畸变,因而导致铝合金硬度和强度的升高以及其他性能的变化。当析出非共格的稳定相时,合金即开始“软化”,强度降低。不同系的铝合金,从G.P.区到亚稳定相再到稳定相的具体析出顺序是不同的。常用工业铝合金的时效序列如下: 铝铜系合金:G.P.区(盘状)~θ`(盘状)~θ(CuAl2) (片状), 铝铜镁系合金:G.P.区(杆或球状)~S`~S(Al2CuMg) (针状或球状) ,铝镁硅系合金:G.P.区(杆状)~β‘’~β`~β(Mg2Si) (针状), 铝锌镁系合金:G.P.区(球状)~η`(片状)~η(MgZn2) (球状) 或T`~T(Mg3Zn3Al2) ,铝锌镁铜系合金的时效序列和铝锌镁系合金的相同。图1和图2分别是中国牌号2A12(LY12)(铝铜镁系)和7A09(LC9)(铝锌镁铜系)合金人工时效后的电子显微镜照片,图1示出的是片状的S`析出相,图2示出的是球状的丫析出相。 图1 2A12(LY12)铝合金经190℃,12h人工时效后的电子显微镜照片, 图2 7A09(LC9)合金经135℃,16h人工时效后 的电子显微镜照片。 为了提高铝合金的强度,通常将其时效到强的峰值状态,称为峰值时效(用T6表示)。为了提高铝合金的断裂韧性(Kl)和抗应力腐蚀性能,还可采用双级过时效处理(用T73或T74表示),此时虽然损失了一部分强度,但却提高了合金的综合性能。

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