提高鋁合金的硬度:
1.
加工強(qiáng)化
加工強(qiáng)化也稱冷作硬化,就是金屬材料在再結(jié)晶溫度以下冷變形加工如鍛造、壓延、拉拔、拉伸等,冷變形時(shí),金屬內(nèi)部位錯(cuò)密度增大,且相互纏結(jié)并形成胞狀結(jié)構(gòu),阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。變形度越大位錯(cuò)纏結(jié)越嚴(yán)重,變形抗力越大,強(qiáng)度越高。冷變形后強(qiáng)化的程度隨變形度、變形溫度及材料本身的性質(zhì)而不同。同一材料在同一溫度下冷變形時(shí),變形度越大則強(qiáng)度越高,塑性則越低。
2.固溶強(qiáng)化
在純鋁中添加某些合金元素形成無限固溶體或有限固溶體,不僅能獲得高的強(qiáng)度,而且還能獲得優(yōu)良的塑性與良好的壓力加工性能。在一般鋁合金中固溶強(qiáng)化最常用的合金元素是銅、鎂、錳、鋅、硅、鎳等元素。一般鋁的合金化都形成有限的固溶體,如Al-Cu,Al-Mg,Al-Zn,Al-Si,Al-Mn等二元合金均形成有限固溶體,并且都有較大的極限溶解度能起較大的固溶強(qiáng)化效果。
3. 組織強(qiáng)化
在鋁合金中添加微量元素以細(xì)化晶粒組織是提高鋁合金力學(xué)性能的另一種重要手段。
變形鋁合金中添加微量鈦、鋯、鈹、鍶以及稀土元素,它們能形成難熔化合物,在合金結(jié)晶時(shí)作為非自發(fā)晶核,起細(xì)化晶粒作用,提高合金的強(qiáng)度和塑性。
4.過剩相強(qiáng)化
當(dāng)鋁中加入的合金元素含水量超過其極限溶解度時(shí),淬火加熱時(shí)便有一部分不能溶入固溶體的第二相出現(xiàn)稱之為過剩相。在鋁合金中過剩相多為硬而脆的金屬間化合物。它們在合金中起阻礙滑移和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的作用,使強(qiáng)度、硬度提高,而塑性、韌性降低。合金中過剩相的數(shù)量愈多,其強(qiáng)化效果愈好,但過剩相多時(shí),由于合金變脆而導(dǎo)致強(qiáng)度、塑性降低。
5.時(shí)效強(qiáng)化
鋁合金熱處理后可以得到過飽和的鋁基固溶體。這種過飽和鋁基固溶體在室溫或加熱到某一溫度時(shí),其強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間和延長而增高,但塑性降低。這個(gè)過程就稱時(shí)效。時(shí)效過程中使合金的強(qiáng)度、硬度增高的現(xiàn)象稱為時(shí)效強(qiáng)化或時(shí)效硬化。
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