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鋁型材回歸再時(shí)效處理
過去認(rèn)為只有自然時(shí)效的鋁型材才可以回歸處理;到1974年B.M.Cina首次提出,對人工時(shí)效狀態(tài)的鋁型材也可以進(jìn)行回歸處理,隨后再重復(fù)原來的人工時(shí)效;這種熱處理工藝稱作回歸再時(shí)效處理;這種工藝較適用于Al-Cu-Mg、Al-Mg-Si、Al-Zn-Mg-Cu系鋁合金;
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如Al-Zn-Mg-Cu系的7075鋁合金,用單極峰值時(shí)效(T6)可達(dá)到最高抗拉強(qiáng)度,但應(yīng)力腐蝕抗力降低;為改善應(yīng)力腐蝕抗力采用分級時(shí)效,即用110℃時(shí)效,保溫8h,再177℃時(shí)效,保溫8h,結(jié)果提高了應(yīng)力腐蝕抗力,但強(qiáng)度降低了10%~15%;采用回歸再時(shí)效處理,可以保持7075鋁合金T6狀態(tài)的高強(qiáng)度,又具備了分級時(shí)效處理的優(yōu)良應(yīng)力腐蝕抗力;
(鋁型材的顯微硬度與回歸處理時(shí)間的關(guān)系圖)
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7075鋁合金回歸再時(shí)效工藝為120℃時(shí)效24h,240℃回歸處理,隨后按原工藝再進(jìn)行人工時(shí)效;回歸處理時(shí)間對回歸狀態(tài)及回歸再時(shí)效狀態(tài)的性能有直接影響,如上圖所示;從圖中可知,隨著回歸時(shí)間增加,回歸狀態(tài)的硬度迅速下降,大約在25s達(dá)到最低點(diǎn),隨后出現(xiàn)一個(gè)不大的峰值后又重新降低;經(jīng)再時(shí)效處理,鋁型材再度硬化,硬化效果隨回歸時(shí)間增加而逐漸下降;在回歸時(shí)間為30s內(nèi),時(shí)效后的硬度可恢復(fù)到原T6狀態(tài);
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回歸再時(shí)效處理的組織變化較為復(fù)雜,7075鋁合金T6狀態(tài),主要脫溶相為η’和η(MgZn2);在回歸處理時(shí),同時(shí)發(fā)生強(qiáng)化相溶解,析出及聚集;尺寸細(xì)小穩(wěn)定性較低的η過渡相會重新溶于基體,而尺寸較大穩(wěn)定較高的η’相會轉(zhuǎn)變成η相;與此同時(shí)鋁型材基體中原已存在的η相會聚集成更粗大的質(zhì)點(diǎn);這種變化與自然時(shí)效狀態(tài)鋁型材回歸的組織變化不同,因?yàn)楹笳咔闆r下GP區(qū)將全部溶解,合金組織回到淬火狀態(tài);7075鋁合金240℃回歸處理前期主要是η’相的溶解,導(dǎo)致脫溶相總量下降,但隨回歸時(shí)間的延長,η相析出量增加,回歸后再進(jìn)行同一規(guī)范的人工時(shí)效時(shí),因過飽和固溶體中重新析出彌散η’相使強(qiáng)度恢復(fù)到原有水平;
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