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摘要：铝合金是我们日常生活中常见的一种材料，也是工业生产中一种重要的化工材料，铝合金材料中由于制作材料的不同也分为很多种，其中铝合金轧制板材也是工业生产中一种重要的工业原料。铝合金材料具有较高的强度，优良的加工性能、焊接性能和抗腐蚀性能。因而在工业生产中得以广泛应用。但是铝合金轧制板材塑性差，很难加工成型，经过退火处理后虽然塑性得以提升，但是其实强度严重缺失。目前，对于提高铝合金轧制板材的塑性已经有了研究方法，同时还可以提升铝合金轧制板材的形变热处理能力。提高铝合金材料形变热能力也有很多种方法，但是综合各种方法来看，都具有一定的缺陷，为了提高铝合金轧制板材的形变热能力，还需要有新的处理方法，而本文也提出了一种新的处理方法，仅供参考。
关键词：铝合金；轧制板材；形变；热处理；方法
不止是铝合金材料，很多材料都具有形变热，形变热处理能让铝合金材料具有高强度、高韧性和抗应力腐蚀性能的，在工业生产中这一功能能够促进工业生产化的进程。近年来，随着科技的不断进步，很多学者致力于铝合金材料的形变热处理。但其实，形变热处理压力加工与热处理相结合的金属热处理工艺，在金属材料上有效地综合利用形变强化和相变强化、将压力加工与热处理操作相结合、使成形工艺同获得最终性能统一起来的一种工艺方法。在工业化生产中要求很多材料都具有高强度、高韧性的抗腐蚀性，形变热处理无疑是最佳的处理方法，且形变热处理方法能大大简化钢材或零件的生产流程，从而带来较好的经济效益。
1铝合金TMT的类型及其对合金组织与性能的影响
铝合金TMT就是指铝合金形变热处理，在工业生产领域中，铝合金形变热处理有很多种，刚开始的铝合金形变热处理主要是以Al-Zn-Mg为实验材料。后来发展成为以Al-Cu-Mg和Al-Zn-Mg-Cu等为实验材料，而实验材料的发展变化，也使得材料的形变热处理也逐渐加强。铝合金形变热处理主要包括低温形变热处理、高温形变热处理、变塑钢形变热处理和预先形变热处理。这四种方法各有各的方法与优势，在工业生产中，要结合方法与实际的不同，采用不同的方法进行形变热处理。形变热处理是利用高温与加压加工改变铝合金材料自身结构内部构造的一种方法，从而提高其材料的塑性能力，起到提高强度和硬度的目的。但是在高温加压过程中，如果没有掌握好温度与压强的大小，那么很可能铝合金材料的自身性质就会在其过程中加以改变，改变成其他功能，或者破坏了铝合金材料自身的内部构造。四种形变热处理方式都是在高温加热后迅速淬火，使铝合金材料内部结构软化，增强其强度和硬度。而在形变热处理过程中，温度的大小控制无疑是其中最重要的一个影响因素，在四种形变热处理方法中，方法不同，设置的温度也不同，而且针对铝合金材料的不同也有不同程度的温度设置。学者表明，形变热处理在100℃时可以提高铝合金材料的抗拉强度，而在室温预时效可以有效改善铝合金的疲劳性能。
2铝合金TMT研究中存在的问题
在传统的铝合金形变热处理方法中，由于技术的不成熟，铝合金形变热处理过程中存在很多问题，对于铝合金形变热处理这一方面的研究与结论，很多学者都进行了大量的实验，而不同的实验造成分析得出的结论也不同，有些学者认为在形变热处理过程中温度的控制占据主要地位，也有的学者认为在其过程中铝合金材料的物理性质起着决定性作用。但是整体来看，铝合金形变热处理过程的研究虽然有很多理论结果，但是真正实际应用中却非常少，他们所提出的相关理论研究在实践中并没有得到有效的应用，在铝合金形变热处理的工艺方法还是很少。目前，铝合金材料形变热处理过程普遍都存在工艺复杂程度高，处理过后合金的性质不稳定等现象，因此，简化和优化目前铝合金形变热处理工艺才是现在铝合金形变热过程的研究重点。而在研究形变热处理过程中，要注意以下几点因素的影响。首先是合金的本性，合金要比一般金属更具有很多优秀的性质，比如较好的强度和硬度，抗腐蚀性强等特点，还有合金材料的不同，也使得合金具有特殊的性质，形变热处理过程后还要保持合金材料原有的性质不会发生改变。
其次还有变形条件，铝合金材料的变形量、变形温度和变形速度等都要了解清楚，确保不会超过其底线。最后是时效制度，不同的合金材料，或者同样的合金材料，变形前和变形后的时效制度也会不同，变形的合金材料可以参考未变形的合金材料的时效制度，在此基础上进行优化设置。在三种影响因素中，变形条件和时效制度是重点，要考虑到不同合金材料变形条件和时效制度的结合应用，要求工艺的特殊性和创新性，尽可能优化形变热处理过程，使之也能达到最佳的形变热效果。
3提高铝合金轧制板材力学性能的形变热处理方法与流程
3.1进行固溶处理
针对铝合金轧制钢材，对于形变热处理过程也适当的进行了优化，本文提出了新的处理过程。首先是固溶处理，固溶处理是指将合金加热到高温单相区恒温保持，使过剩相充分溶解到固溶体中后快速冷却，以得到过饱和固溶体的热处理工艺。固溶处理过程与淬火工艺相差无几，也可以叫做固溶淬火。对于铝合金轧制钢材的固溶处理，一般温度设置在520℃-560℃，保温时间0.5-2h，随后水萃至室温。
3.2预时效处理
第二步是预时效处理，是在第一步骤的前提下，当水萃至室温时得到的固溶态铝合金材料立即进行预时效处理，预时效处理也有温度要求，将温度控制在170℃-190℃，保温5-20min，随后再次利用水冷却至室温。
3.3深冷轧处理
深冷轧处理也是在预时效处理得到的铝合金材料进行进行多道次深冷轧制变形，与前两步不同的时，深冷轧处理的温度控制要靠液氮控制，控制在-190℃至-150℃，深冷轧处理是通过一次次变形处理过后得到的材料，总的变形量要控制在40%-70%，而每一次的变形要控制在5%-10%，这样的话，通过变形7-8次就可以达到预期的铝合金材料。
3.4温轧处理
对第三步得到的深冷轧合金材料进行多道次温轧变形，温度控制通过油浴控制在110℃-150℃，与第三步一样，变形量要控制在一定范围之内，在70%-90%之间，每次变形量要控制在10%-15%之间，变形次数在6-7次。
小结
很多铝合金材料都具有形变热处理的应用，铝合金材料达不到工业生产的强度和硬度要求，那就必须通过形变热处理来增强其强度和硬度。铝合金轧制板材是铝合金材料的一种，通过形变热处理过程能够增强其强度、硬度以及抗腐蚀性，利用本文提出的形变热处理方法能均匀分布的强化提高铝合金材料的塑性，改善其他方法中存在的分布不均匀的现象。塑性是很多铝合金材料都具有的性质，而塑性的好坏决定了形变热处理的好坏。而对于铝合金轧制板材的形变热处理过程还有待提高，不断简化形变的过程，使其具有更好的性质适应于工业化发展需求。
参考文献：
[1]郑青春，刘志义，宁爱林，等.超塑预处理对7A04铝合金显微组织及力学性能的研究，矿冶工程，2005，25（4）：70
[2]高曙，许明华，蒋为吉.铝合金形变热处理的电镜组织分析.宇航材料工艺，1995，（4）：44
[3]孙建春，张丁非，兰伟.镁合金表面处理研究现状及磷化工艺探讨.世界有色金属，2006（3）：18
[4]胡治流，曹乃光.L Y12铝合金FTM T强化工艺的探讨.中国有色金属学报，1995，5（1）：72