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鋁合金鑄件的熱處理是指按某一熱處理規(guī)范，控制加熱溫度、保溫時間和冷卻速度，改變合金的組織，其主要目的是：提高力學性能，增強耐腐蝕性能，改善加工性能，獲得尺寸的穩(wěn)定性。
鋁合金鑄件的熱處理工藝可以分為如下四類：
1.退火處理將鋁合金鑄件加熱到較高的溫度，一般約為300℃左右，保溫一定的時間后，隨爐冷卻到室溫的工藝稱為退火。在退火過程中固溶體發(fā)生分解，第二相質(zhì)點發(fā)生聚集，可以消除鑄件的內(nèi)應力，穩(wěn)定鑄件尺寸，減少變形，增大鑄件的塑性。
2.固溶處理把鑄件加熱到盡可能高的溫度，接近于共晶體的熔點，在該溫度下保持足夠長的時間，并隨后快速冷卻，使強化組元最大限度的溶解，這種高溫狀態(tài)被固定保存到室溫，該過程稱為固溶處理。固溶處理可以提高鑄件的強度和塑性，改善合金的耐腐蝕性能。固溶處理的效果主要取決于下列三個因素：
（1）固溶處理溫度。溫度越高，強化元素溶解速度越快，強化效果越好。一般加熱溫度的上限低于合金開始過燒溫度，而加熱溫度的下限應使強化組元盡可能多地溶入固溶體中。為了獲得最好的固溶強化效果，而又不便合金過燒，有時采用分級加熱的辦法，即在低熔點共晶溫度下保溫，使組元擴散溶解后，低熔點共晶不存在，再升到更高的溫度進行保溫和淬火。固溶處理時，還應當注意加熱的升溫速度不宜過快，以免鑄件發(fā)生變形和局部聚集的低熔點組織熔化而產(chǎn)生過燒。固溶熱處理的悴火轉(zhuǎn)移時間應盡可能地短，一般應不大于15s，以免合金元素的擴散析出而降低合金的性能。
（2）保溫時間。保溫時間是由強化元素的溶解速度來決定的，這取決于合金的種類、成分、組織、鑄造方法和鑄件的形狀及壁厚。鑄造鋁合金的保溫時間比變形鋁合金要長得多，通常由試驗確定，一般的砂型鑄件比同類型的金屬型鑄件要延長20%-25%.
（3）冷卻速度。淬火時給予鑄件的冷卻速度越大，使固溶體自高溫狀態(tài)保存下來的過飽和度也越高，從而使鑄件獲得高的力學性能，但同時所形成的內(nèi)應力也越大，使鑄件變形的可能性也越大。冷卻速度可以通過選用具有不同的熱容量、導熱性、蒸發(fā)潛熱和粘滯性的冷卻介質(zhì)來改變，為了得到最小的內(nèi)應力，鑄件可以在熱介質(zhì)（沸水、熱油或熔鹽）中冷卻。
為了保證鑄件在淬火后，同時具有高的力學性能和低的內(nèi)應力，有時采用等溫淬火，即把經(jīng)固溶處理的鑄件淬入200-250℃的熱介質(zhì)中保溫一定時間，把固溶處理和時效處理結(jié)合起來。
3.時效處理將固溶處理后的鑄件加熱到某一溫度，保溫一定時間后出爐，在空氣中緩慢冷卻到室溫的工藝稱為時效。如果時效強化是在室溫下進行的稱為自然時效，如果時效強化是在高于室溫并保溫一段時間后進行稱為人工時效。時效處理進行著過飽和固溶體分解的自發(fā)過程，從而使合金基體的點陣恢復到比較穩(wěn)定的狀態(tài)。
時效溫度和時間的選擇取決于對合金性能的要求、合金的特性、固溶體的過飽和程度以及鑄造方法等。人工時效可分為三類：不完全人工時效，完全人工時效和過時效。不完全人工時效是采用比較低的時效溫度或較短的保溫時間，獲得優(yōu)良的綜合力學性能，即獲得比較高的強度，良好的塑性和韌性，但耐腐蝕性能可能比較低。完全人工時效是采用較高的時效溫度和較長的保溫時間，獲得最大的硬度和最高的抗拉強度，但伸長率較低。過時效是在更高的溫度下進行，這時合金保持較高的強度，同時塑性有所提高，主要是為了得到好的抗應力腐蝕性能。為了得到穩(wěn)定的組織和幾何尺寸，時效應該在更高的溫度下進行。過時效根據(jù)使用要求通常也分為穩(wěn)定化處理和軟化處理。
時效處理時，合金元素沉淀的過程大多需要經(jīng)過以下四個階段：
（1）形成G-PⅠ區(qū)。固溶體點陣內(nèi)原子重新組合，出現(xiàn)溶質(zhì)原子的富集區(qū)，伴隨著點陣畸變程度增大，提高合金的力學性能，降低合金的導電性。
（2）形成G-PⅡ區(qū)。合金元素的原子以一定比例進行偏聚形成G-PⅡ區(qū)，為形成亞穩(wěn)相作準備，合金的強度進一步提高。
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