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铝的合金强化

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人气:-发表时间:2018-12-10 16:15【

纯铝的力学功能不高,不适宜制造接受较大载荷的构造零件。为了进步铝的力学功能在纯铝中参加某些合金元素制成合金,常参加的合金元素有铜、镁、铬、锌、硅、锰、镍、钴、钛及锶等,稀土元素在某些合金中参加。这些合金元素参加后通过以下几个方面临铝进行强化。


1.固溶强化

合金元素参加纯铝中构成无限固溶体或有限固溶体,不仅能取得高的强度,而且还能取得优良的塑性与杰出的压力加工功能。在通常铝合金中固溶强化最常用的合金元素是铜、镁、锰、锌、硅、镍等元素。通常铝的合金化都构成有限的固溶体,如Al-Cu,Al-Mg,Al-Zn,Al-Si,Al-Mn等二元合金均构成有限固溶体,而且都有较大的极限溶解度能起较大的固溶强化作用。


2.时效强化

铝合金热处理后能够得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体在室温或加热到某一温度时,其强度和硬度随时刻和延伸而增高,但塑性下降。这个进程就称时效。时效进程中使合金的强度、硬度增高的表象称为时效强化或时效硬化。


3.过剩相强化

当铝中参加的合金元素含水量超过其极限溶解度时,淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相呈现称之为过剩相。在铝合金中过剩相多为硬而脆的金属间化合物。它们在合金中起阻止滑移和位错运动的作用,使强度、硬度进步,而塑性、耐性下降。合金中过剩相的数量愈多,其强化作用愈好,但过剩相多时,因为合金变脆而致使强度、塑性下降。


4. 细化安排强化

在铝合中增加微量元素细化安排是进步铝合金力学功能的另一种重要手法。


变形铝合金中增加微量钛、锆、铍、锶以及稀土元素,它们能构成难熔化合物,在合金结晶时作为非自觉晶核,起细化晶粒作用,进步合金的强度和塑性。

锻造铝合金中常参加微量元素作蜕变处理来细化合金安排,进步强度和塑性。蜕变处理对不能热处理强化或强化作用不大的锻造铝合金和变形铝合金具有格外重要的含义。比如在铝硅锻造铝合金中参加微量钠或钠盐或锑作蜕变剂进行蜕变处理,细化安排能够明显进步塑性和强度。同样在锻造铝合金中参加少数锰、铬、钴等元素能使杂质铁构成的板块状或针状化合物AlFeSi细化,进步塑性,参加微量锶可消除或削减初晶硅,并使共晶硅细化;粒子园整度进步。


5. 冷变形强化

冷变形强化亦称冷作硬化,即金属资料在再结晶温度以下冷变形,冷变形时,金属内部位错密度增大,且彼此缠结并构成胞状构造,阻止位错运动。变形度越大位错缠结越严重,变形抗力越大,强度越高。冷变形后强化的程度随变形度、变形温度及资料本身的性质而不一样。同一资料在同一温度下冷变形时,变形度越大则强度越高。塑性随变形程度的增加而下降。


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