形变铝合金的淬火和时效温度

形变铝合金的淬火和时效温度

部分形变铝合金的淬火和时效温度的确定合金牌号 半成品 淬 火 时效

最低温度℃ 最佳温度℃ 过烧危险温度℃ 时效温度℃ 时效时间/H 

LY 12 板材、挤压件 485 ~ 490 495 ~ 503 505 185 ~ 195 6 ~ 12

LY16 各类 520 ~ 525 530 ~ 542 545 160 ~ 175/200 ~ 220 10 ~ 16/8~12

LY17 各类 515 520 ~ 530 - 180 ~ 195 12 ~ 16

LY2 各类 490 495 ~ 508 512 165 ~ 175 10 ~ 16

LD2 各类 510 525 ± 5 596 150 ~ 165 6 ~ 15

LD5, LD6 各类 500 515 ± 5 545 150 ~ 165 6 ~ 15

LD7 各类 520 535 ±5 545 180 ~ 195 8 ~ 12

LD8 各类 510 525 ~ 535 545 165 ~ 180 8 ~ 14

LD9 挤压件 510 510 ~ 530 - 135 ~ 150 2 ~ 4

LD10 各类 490 500 ± 5 515 175 ~ 185 5 ~ 8

LC4 包铝板 450 455 ~ 480 525 120 ~ 125 24

不包铝板 135 ~ 145 16

型 材 120 ± 5 3

160 ± 3 3

LC6 模锻件 100 ± 5 5

155 ~ 160 8 ~ 9

450 455 ~ 473 145 ± 5 16

LC9 挤压件 450 455 ~ 480 520 ~ 530 140 ± 5 16

模锻件 110 ± 5 6 ~ 8

117 ± 5 6 ~ 10

LD7铝合金过烧组织的研究[J].卢克让 王秀玲 陈荣顺 文献来自:材料工程 1984年 第04期

LD7合金是Al-Cu-Si-Fe-Ni系热强铝合金,一般在锻造后经530℃淬火+180℃/16小时人工时效状态下使用。这样高的固溶温度在热处理过程中,

常因炉温控制失灵或其它原因使铝合金锻件出现“过烧”。轻微的过烧在常规机械性能上是很难反映出来的,而显微组织的变化却十分敏感。

我车间使用的LD7热处理工艺是:525±2,保温5h,室

温水淬;187±2保8h、9.5h、11h。强度未达到要求,延伸率却较高。

关于LY12淬火裂纹

用硝盐槽加温LY12,用的制度是(495-501)℃,硝盐槽为2类炉保温精度±5℃,一不小心就会超温,有

时候淬火就会出现裂纹。

资料说LY12淬火温度下限为485℃,过烧温度为505℃。除了过烧还有什么原因可以产生裂纹?

水温控制

一般要控制在40度左右,从炉子里出来进水要快,不像钢淬火要等一下的。

杜金强.LY12-R合金厚板件热处理裂纹分析.陕西理工学院学报(自然科学版)2007,(23)4.

LY12-R厚板材在零件生产的淬火过程中多次出现热处理裂纹。对LY12-R厚板件的化学成分和力学性能进行了分析,借助光学显微镜和

扫描电镜观察了裂纹的宏、微观形态及断口形貌,分析了裂纹与金相组织的关系。

指出造成热处理裂纹的主要原因是过烧和第二相粒子夹杂,提出了预防过烧的措施。

2618

Cu Mg Fe Ni Si Ti Zn Al

1.9~2.7 1.3~1.8 0.9~1.3 0.9~1.2 0.1~0.25 0.04~0.1 ≤0.1 余量

LD7材料

Cu Mg Fe Ni Ti Mn Zn Al

1.9~2.5 1.4~1.8 0.9~1.5 0.9~1.5 0.02~0.1 ≤0.2 ≤0.3 余量

Si 其它杂质

≤0.35 单个≤0.05 合计≤0.1

LD10

Cu Mg Mn Si Fe Zn Ni Ti Al

3.9~4.8 0.4~0.8 0.4~1.0 0.6~1.2 ≤0.7 ≤0.3 ≤0.1 ≤0.15 余量

LD2材料

Mg Cu Si Mn Zn Ti Fe Al

0.45~0.9 0.2~0.6 0.5~1.2 0.15~0.35 ≤0.2 ≤0.15 ≤0.5 余量

锻铝属于A1-Mg-Si-Cu系和A1-Cu-Mg-Ni-Fe系合金。合金元素的种类虽多,但每种元素的含

量 都较少,因而具有良好的热塑性,适宜制作航空用各类锻件,特别是形状复杂的大型

锻件。铜,镁,硅等元素的加入,在合金中形成Mg2Si,Al2CuMg,CuAl2等化合物。加入铁

和镍时,可以提高合金的使用温度,被称为耐热锻造铝合金。常用的锻造铝合金有LD2,LD5,

LD6和LD10等;其供应状态一般是淬火加人工时效(CS)。

LC4

抗拉强度σb:600MPa 拉伸率δ:12% HB 120

Cu Mg Mn Zn Cr Fe Si Al

1.4~2.0 1.8~2.8 0.2~0.6 5.0~7.0 0.1~0.25 ≤0.5 ≤0.5 余量

Al-Cu-Mg-Zn系。时效强化相:θ相(CuAl2)、S相(Al2CuMg)、η相(MgZn2)、T相(Al2Mg3Zn3)。

淬火时效处理后的室温强度可超过600MPa。缺点是抗疲劳性能差,对应力集中敏感,有明显的应力

腐蚀倾向,耐热性低于硬铝。

2A12H112(LY12)材料

Si Fe Cu Mn Mg Ni Zn Ti Al

≤0.50 ≤0.50 3.8~4.9 0.3~0.9 1.2~1.8 ≤0.1 ≤0.3 ≤0.15 余量

硬铝基本上是Al-Cu-Mg系合金,还含有少量的锰。加入铜和镁,除固溶强化作用外,还形成

CuAl2,Al2CuMg等强化相。锰的加入是为了改善合金的抗蚀性,也有一定的固溶强化作用,

但锰的析出倾向小,不参与时效过程。各种硬铝都可以进行时效强化,铜、镁越高,时效

化效果越显著。硬铝可分为铆接硬铝(LY1,LY10)、中强硬铝(LY11),高强硬铝(LY12,LY6)

和耐热硬铝(LY12)等。

防锈铝:属Al-Mn和Al-Mg系合金。不能时效强

化,锻造退火后是单相固溶体,故抗腐蚀性能高,

塑性好。锰在铝中能通过固溶强化提高铝合金的强度,但其主要的作用是能提高铝合金的抗蚀能力,

A1-Mn系合金中的第二相MnA16与铝的化学性质接近,故含锰合金抗蚀性好。镁对铝合金的抗蚀性损

伤较小,而且有较好的固溶强化效果。

形变铝合金的淬火和时效温度

部分形变铝合金的淬火和时效温度的确定合金牌号 半成品 淬 火 时效

最低温度℃ 最佳温度℃ 过烧危险温度℃ 时效温度℃ 时效时间/H 

LY 12 板材、挤压件 485 ~ 490 495 ~ 503 505 185 ~ 195 6 ~ 12

LY16 各类 520 ~ 525 530 ~ 542 545 160 ~ 175/200 ~ 220 10 ~ 16/8~12

LY17 各类 515 520 ~ 530 - 180 ~ 195 12 ~ 16

LY2 各类 490 495 ~ 508 512 165 ~ 175 10 ~ 16

LD2 各类 510 525 ± 5 596 150 ~ 165 6 ~ 15

LD5, LD6 各类 500 515 ± 5 545 150 ~ 165 6 ~ 15

LD7 各类 520 535 ±5 545 180 ~ 195 8 ~ 12

LD8 各类 510 525 ~ 535 545 165 ~ 180 8 ~ 14

LD9 挤压件 510 510 ~ 530 - 135 ~ 150 2 ~ 4

LD10 各类 490 500 ± 5 515 175 ~ 185 5 ~ 8

LC4 包铝板 450 455 ~ 480 525 120 ~ 125 24

不包铝板 135 ~ 145 16

型 材 120 ± 5 3

160 ± 3 3

LC6 模锻件 100 ± 5 5

155 ~ 160 8 ~ 9

450 455 ~ 473 145 ± 5 16

LC9 挤压件 450 455 ~ 480 520 ~ 530 140 ± 5 16

模锻件 110 ± 5 6 ~ 8

117 ± 5 6 ~ 10

LD7铝合金过烧组织的研究[J].卢克让 王秀玲 陈荣顺 文献来自:材料工程 1984年 第04期

LD7合金是Al-Cu-Si-Fe-Ni系热强铝合金,一般在锻造后经530℃淬火+180℃/16小时人工时效状态下使用。这样高的固溶温度在热处理过程中,

常因炉温控制失灵或其它原因使铝合金锻件出现“过烧”。轻微的过烧在常规机械性能上是很难反映出来的,而显微组织的变化却十分敏感。

我车间使用的LD7热处理工艺是:525±2,保温5h,室

温水淬;187±2保8h、9.5h、11h。强度未达到要求,延伸率却较高。

关于LY12淬火裂纹

用硝盐槽加温LY12,用的制度是(495-501)℃,硝盐槽为2类炉保温精度±5℃,一不小心就会超温,有

时候淬火就会出现裂纹。

资料说LY12淬火温度下限为485℃,过烧温度为505℃。除了过烧还有什么原因可以产生裂纹?

水温控制

一般要控制在40度左右,从炉子里出来进水要快,不像钢淬火要等一下的。

杜金强.LY12-R合金厚板件热处理裂纹分析.陕西理工学院学报(自然科学版)2007,(23)4.

LY12-R厚板材在零件生产的淬火过程中多次出现热处理裂纹。对LY12-R厚板件的化学成分和力学性能进行了分析,借助光学显微镜和

扫描电镜观察了裂纹的宏、微观形态及断口形貌,分析了裂纹与金相组织的关系。

指出造成热处理裂纹的主要原因是过烧和第二相粒子夹杂,提出了预防过烧的措施。

2618

Cu Mg Fe Ni Si Ti Zn Al

1.9~2.7 1.3~1.8 0.9~1.3 0.9~1.2 0.1~0.25 0.04~0.1 ≤0.1 余量

LD7材料

Cu Mg Fe Ni Ti Mn Zn Al

1.9~2.5 1.4~1.8 0.9~1.5 0.9~1.5 0.02~0.1 ≤0.2 ≤0.3 余量

Si 其它杂质

≤0.35 单个≤0.05 合计≤0.1

LD10

Cu Mg Mn Si Fe Zn Ni Ti Al

3.9~4.8 0.4~0.8 0.4~1.0 0.6~1.2 ≤0.7 ≤0.3 ≤0.1 ≤0.15 余量

LD2材料

Mg Cu Si Mn Zn Ti Fe Al

0.45~0.9 0.2~0.6 0.5~1.2 0.15~0.35 ≤0.2 ≤0.15 ≤0.5 余量

锻铝属于A1-Mg-Si-Cu系和A1-Cu-Mg-Ni-Fe系合金。合金元素的种类虽多,但每种元素的含

量 都较少,因而具有良好的热塑性,适宜制作航空用各类锻件,特别是形状复杂的大型

锻件。铜,镁,硅等元素的加入,在合金中形成Mg2Si,Al2CuMg,CuAl2等化合物。加入铁

和镍时,可以提高合金的使用温度,被称为耐热锻造铝合金。常用的锻造铝合金有LD2,LD5,

LD6和LD10等;其供应状态一般是淬火加人工时效(CS)。

LC4

抗拉强度σb:600MPa 拉伸率δ:12% HB 120

Cu Mg Mn Zn Cr Fe Si Al

1.4~2.0 1.8~2.8 0.2~0.6 5.0~7.0 0.1~0.25 ≤0.5 ≤0.5 余量

Al-Cu-Mg-Zn系。时效强化相:θ相(CuAl2)、S相(Al2CuMg)、η相(MgZn2)、T相(Al2Mg3Zn3)。

淬火时效处理后的室温强度可超过600MPa。缺点是抗疲劳性能差,对应力集中敏感,有明显的应力

腐蚀倾向,耐热性低于硬铝。

2A12H112(LY12)材料

Si Fe Cu Mn Mg Ni Zn Ti Al

≤0.50 ≤0.50 3.8~4.9 0.3~0.9 1.2~1.8 ≤0.1 ≤0.3 ≤0.15 余量

硬铝基本上是Al-Cu-Mg系合金,还含有少量的锰。加入铜和镁,除固溶强化作用外,还形成

CuAl2,Al2CuMg等强化相。锰的加入是为了改善合金的抗蚀性,也有一定的固溶强化作用,

但锰的析出倾向小,不参与时效过程。各种硬铝都可以进行时效强化,铜、镁越高,时效

化效果越显著。硬铝可分为铆接硬铝(LY1,LY10)、中强硬铝(LY11),高强硬铝(LY12,LY6)

和耐热硬铝(LY12)等。

防锈铝:属Al-Mn和Al-Mg系合金。不能时效强

化,锻造退火后是单相固溶体,故抗腐蚀性能高,

塑性好。锰在铝中能通过固溶强化提高铝合金的强度,但其主要的作用是能提高铝合金的抗蚀能力,

A1-Mn系合金中的第二相MnA16与铝的化学性质接近,故含锰合金抗蚀性好。镁对铝合金的抗蚀性损

伤较小,而且有较好的固溶强化效果。


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