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      鋁合金鑄錠過燒現(xiàn)象分析

      2008年06月13日 9:35 9967次瀏覽 來源:   分類: 鋁資訊

        當(dāng)加熱溫度高于低熔點(diǎn)共晶的熔點(diǎn),使低熔點(diǎn)共晶和晶界復(fù)熔的現(xiàn)象叫過燒。
       ?。?)過燒的宏觀組織特征。過燒嚴(yán)重時鑄錠和加工制品表面色澤變暗、變黑,有時產(chǎn)生表面起泡。
        (2)過燒的顯微組織典型特征。檢查鑄錠及加工制品是否過燒,只以顯微組織特征為依據(jù),其他方法只能作為旁證。對變形鋁合金,根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn),過燒的判定特征有3個,即復(fù)熔共晶球、晶界局部復(fù)熔加寬和3個晶粒交叉處形成復(fù)熔三角形。
        用電子顯微鏡對復(fù)熔三角形處組織的研究發(fā)現(xiàn),與復(fù)熔產(chǎn)物相接觸的基體有梯田花樣。梯田花樣是枝晶露頭的結(jié)晶臺階,與疏松內(nèi)壁表面上的枝晶露頭一樣,表明該處的組織已發(fā)生過復(fù)熔。
        一般將過燒程度分為輕微過燒、過燒和嚴(yán)重過燒。輕微過燒指過燒特征輕微,過燒指過燒特征明顯,嚴(yán)重過燒指過燒特征多,晶界嚴(yán)重復(fù)熔粗化和平直,低熔點(diǎn)共晶大量熔化和聚集。輕微過燒判斷較難,要判斷準(zhǔn)確必須有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
        (3)過燒形成機(jī)理。變形鋁合金中,除α(A1)基體外一般都有幾種共晶,根據(jù)合金的不同,含有共晶的種類和多少也不同。如果在一種合金里有幾種共晶,每種共晶的熔化溫度不盡相同,當(dāng)把合金從低溫升到高溫時,熔點(diǎn)最低的共晶必首先熔化,這個共晶熔化的溫度稱為過燒溫度,而這種共晶被稱為低熔點(diǎn)共晶,即熔點(diǎn)最低的共晶。
        例如2A12合金主要有兩種共晶:
        α(Al)+CuAl2:熔點(diǎn)548℃
        α(Al)+CuAl2+Al2CuMg(S相):熔點(diǎn)507℃
        三元共晶的熔點(diǎn)比二元共晶低得多,當(dāng)合金在較高溫度熱處理時,三元共晶必首先熔化,其熔化溫度(507℃)即為2A12合金的過燒溫度。
        (4)防止措施:
        1)嚴(yán)格控制熱處理的溫度和保溫時間;
        2)高溫儀表定期檢定,不允許使用檢定不合格或超期儀表;
        3)熱處理爐內(nèi)溫度要均勻,爐料不能有油污,擺放要合理;
        4)操作時要看對合金和卡片。
        (5)過燒對性能的影響。合金過燒后,低熔點(diǎn)共晶在晶界上和基體內(nèi)復(fù)熔又凝固,改變了過燒前該處組織緊密相聯(lián)的狀態(tài),對合金的連續(xù)性造成了普遍損害,對合金的力學(xué)性能、疲勞和腐蝕性能等都產(chǎn)生嚴(yán)重影響。因?yàn)楹辖疬^燒不能用熱處理或加工變形消除,任何鑄錠和制品發(fā)生過燒都為絕對廢品。特別是用于航天工業(yè)的合金,更加不能允許。
        需要指出的是,當(dāng)合金輕微過燒時,由于第二相固溶更加充分,過燒復(fù)熔產(chǎn)物很小,晶界沒有遭到普遍損壞,有些合金例如2A12合金,其力學(xué)性能不但沒有降低反而升高,但應(yīng)力腐蝕和疲勞性能明顯下降。當(dāng)過燒嚴(yán)重時,各項(xiàng)性能都明顯下降。
        以7A04和6063合金鑄錠為例,隨著均火溫度的升高,鑄錠的強(qiáng)度和塑性都逐漸升高,當(dāng)鑄錠過燒后(7A04合金489℃,6063合金591℃),性能開始下降,其中塑性下降最嚴(yán)重。

      責(zé)任編輯:CNMN

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