浅谈提高铝合金材料性能的热处理

发表时间:2020/5/20   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:刘聪
[导读] 摘要:当前我国国民经济飞速发展,我国各行各业都有了显著的发展提升。
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        摘要:当前我国国民经济飞速发展,我国各行各业都有了显著的发展提升。经济快速发展的同时我国也面临着严峻的挑战,主要表现在当前国际形势的严峻。工业生产一直以来都关乎了国家的发展,作为新时代下发展强国,工业生产建设必不可少。当前国家越来越重视工业的生产及其材料的装备,工业生产过程中对多种材料都有着严格的要求,本文中所要谈到的是铝合金材料。铝合金材料是工业生产中极为重要的一种合金金属,其应用范围极广,不论是航空航天,还是民用建筑都广泛的使用到了铝合金材料。经过长期以来的发展应用,铝合金材料更是进一步推广使用,成为了工业生产中不可或缺的一种材料。当前我国对于铝合金材料的热处理技术的研究已经有了一定的成果,但距离国际先进水平仍然有着一定的距离,发展空间还比较大,本文就提高铝合金材料性能的热处理进行分析研究,实现热处理技术领域的突破。
        关键词:铝合金、材料性能、热处理、探究分析
        引言
        新时代下我国在经济方面有了很大的发展,我国的很多行业在此背景下也加快了发展的速度。工业生产是当今社会发展中最为重要的行业之一,重视工业生产以及此过程中材料的发展都是保证经济发展的重要工作。铝合金一直以来都是一种比较重要的战略性合金金属,主要是由于铝合金广泛的使用到了我国生产发展的方方面面,关乎到了军事、航空航天等重要领域,因此铝合金的重要性不言而喻。重视工业生产及材料的应用很重要的一点就是要重视重要材料的生产应用,经过多年来的发展探究,我国在铝合金材料性能方面的研究已经比较深入,但对于如何进一步提高铝合金材料性能还有待提高。热处理技术是当前用来提高铝合金材料性能的重要技术,对于热处理技术的研究需要长期的坚持,在不断改进的过程中总结使用热处理技术提高铝合金材料性能的经验,并在此过程中需要注重技术方面的创新,为我国重工业的发展提供坚实的基础,也是为了我国热处理技术能够在国际上处于领先地位。
        1浅谈铝合金材料的分类
        铝合金是以铝为基体的金属材料所制作而成的合金材料的总称,可以是铝与其他金属材料,也可以是铝与其他非金属材料,总的来说就是铝与其他的添加材料在高温条件下发生作用后所形成的金属材质。铝合金材料的主要合金元素还包括Cu、Mg、Zn等,铝合金材料的分类可以从多个方面进行划分,根据铝合金材料生产工艺的不同可以将之分为两种,分别是铸造铝合金和变形铝合金;根据合金状态图及其热处理特点可以分为可热处理强化合金和不可热处理强化铝合金两大类;根据合金性能和用途可分为工业纯铝、切削铝合金、耐热铝合金、低强度率铝合金、中强度铝合金、高强度铝合金(硬铝)、超高强度铝合金(超硬铝)、锻造铝合金及特殊铝合金等。除了以上几种分类方式之外,铝合金材料的种类划分还可以依据其他多个方面进行更为细致的划分,不同的依据方面所划分的铝合金类型也是不同的。
        2铝合金材料热处理技术的简要叙述
        通过热处理技术提高铝合金材料的性能是当前工业生产中普遍使用的,热处理技术对于铝合金材料的性能的提升也是比较显著的。实际的工业生产过程中,热处理技术所要进行的操作主要包括两个方面,分别是加热操作和冷却操作。经过加热和冷却后可以通过相应的操作来对铝合金材料的性能进行改变,由此可以通过实践探究之后得出提高铝合金材料性能的方法。热处理技术的广泛应用主要是想通过一定的操作对铝合金材料进行深入的处理,在处理的过程中对于合金性能的改变主要是进一步提高铝合金的强度以及硬度。强度和硬度的提高很大程度上影响到了铝合金使用过程中的适用性,不仅如此,强度和硬度两方面性能的提升能够使经过热处理后的铝合金具有良好的性能,因此热处理技术的应用在当前十分广泛。铝合金热处理的方法有很多,主要包括退火、淬火等。所谓的退火工序能够很大程度上提高铝合金材料的可塑性,而淬火则是指先将铝合金加热到一定温度然后迅速降之浸泡到预先准备好的介质之中进行冷却的方法。


        铝合金材料通过热处理之后自身的硬度和强度得到了很大的提升,而有些合金是不能够进行热处理的,这些合金经过热处理非但不能够提高自身的性能,甚至可能会影响到合金原有的性能,因而这类合金也被称作是非热处理合金,其性能的提升可以通过其他的方式进行提高,主要使用的是冷却加工法,即非热处理合金的处理方式主要是采用冷却加工法来实现合金性能提升的。铝合金热处理过程主要需要把控的方面在于加热后冷却时间的确定,冷却的操作工序需要快速实施,这就需要对冷却的时间进行准确的把握。最终经过处理的铝合金在性能方面有了很大的提升,不仅仅是强度和硬度,在耐腐蚀方面也有了一定的提高,因而热处理提高铝合金材料性能的方法仍在不断的发展研究过程中。
        3热处理提高铝合金材料性能的原理分析探究
        铝合金的热处理提高材料性能主要是由退火和淬火两道工序来完成的,这两道工序都有其重要之处所在,在热处理过程中不可或缺。
        3.1退火工序研究分析
        铝合金在使用的过程中其质量很大程度上受到了内应力的影响,一旦内应力不均匀就会导致其组织结构的不稳定,最终会影响到铝合金的综合性能,导致铝合金在使用的过程中出现多方面的问题,比如耐蚀性的降低、强度的下降等等,这些都是影响铝合金使用的最根本的性能。退火工艺则能够有效的对这些工艺中所存在的缺陷进行解决或是减少,退火工艺包括很多方面,其中工业生产中应用最广泛的是去应力退火工艺。去应力退火工艺技术的应用主要是一些合金的零部件,这些零部件很可能存在内部应力而导致铝合金整体方面的性能发生改变,但这种应力的存在是无法从表面进行观测的,只能通过相应的仪器进行内部的检测。去应力退火工艺能够有效的帮助提高合金的性能,在进行热处理的过程中通过改变铝合金的内部结构实现减小内应力,这样就有效的防止铝合金出现外形上的变形,提高了铝合金材料的强度及硬度。
        3.2淬火工序的简要分析
        淬火工序可能受到热处理的加热温度等方面因素的影响,在进行该工序的过程中需要注意淬火温度与保温时间,这两方面的因素影响到了铝合金强化相溶解的物理过程,能够较好的促进合金的时效作用的提高。
        3.3时效处理的分析探究
        铝合金处理过程中的时效作用主要分为两方面,分别是自然时效和人工时效。铝合金在常温或者淬火过程中,很可能出现不稳定状态的饱和固溶体,而该溶体中的溶质原子很容易被激化,最终导致铝合金容易发生分解或是进一步析出过剩的溶质微粒子,这也被称作是自然时效作用。人工时效作用则是指内部微粒子在进行热处理时开始运动至某温度时才能够析出。一般的来说,铝合金的时效强化效果的主要工艺包括了时效作用所达到的温度和活动时间。
        结束语
        本文就铝合金材料性能的提高方法进行了深入的分析研究,其中对热处理方法进行了主要介绍,并针对当前热处理方式的应用进行了了解。由此可知热处理方式提高铝合金材料性能作用效果十分显著,在日后的发展过程中需要进一步对此进行完善研究,取得更大的成果。
        参考文献:
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