淬火温度越高,空位浓度越大,硬化区的数量也就越多,硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大,固溶体内所固定的空位越多,有利于增加硬化区的数量,减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,即随温度增加固溶度增加,大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。沉淀硬化所要求的溶解度-温度关系,可用铝铜系的Al-4Cu合金说明合金时效的组成和结构的变化。图3-1铝铜系富铝部分的二元相图,在548℃进行共晶转变L→α+θ(Al2Cu)。铜在α相中的极限溶解度5.65%(548℃),随着温度的下降,固溶度急剧减小,室温下约为0.05%。
合金化学成分的影响
一种合金能否通过时效强化,首先取决于组成合金的元素能否溶解于固溶体以及固溶度随温度变化的程度。
熔点低(660℃),铝是面心立方结构,故具有很高的塑性(δ:32~40%,ψ:70~90%),易于加工,可制成各种型材、板材,抗腐蚀性能好;但是纯铝的强度很低,退火状态 σb 值约为8kgf/mm2,故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验,人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝,这就得到了一系列的铝合金。 添
加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度,σb 值分别可达 24~60kgf/mm2。这样使得其“比强度”(强度与比重的比值 σb/ρ)胜过很多合金钢,成为理想的结构材料,广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面,飞机的机身、蒙皮、压气机等常以铝合金制造,以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接,结构重量可减轻50%以上。
铝合金密度低,但强度比较高,接近或超过优质钢,塑性好,可加工成各种型材,具有优良的导电性、导热性和抗蚀性,工业上广泛使用,使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能,物理性能和抗腐蚀性能。
4000
系列的为以硅为合金元素的铝合金板,目前应用不太广泛。
5000
系列的是合金铝板的代表系列。主要有
5052
5083
等牌号。是目前
我国以及国际上最常用的铝合金板。下面就以
5052
系列为例说一下
5000
系列
的铝板。优点为比重轻,
5052
铝板的比重为
2.68
,相同面积下
5052
铝板的重
量低于其他牌号铝板。
2..
抗拉强度高
.5052
的抗拉强度在同规格铝板中较高,
又
较好的抗变形能力。
3.
良好的延伸性,
5052
铝板的延长率为
15-30%
,
能够保证
冲压,折弯,又良好的效果。
4
主要合金元素为镁,具有了镁的优秀性质,具有
良好的抗腐蚀以及防锈效果,
是
3003
系列不能比拟的。
5.5052
系列又良好的阳
极氧化性能,能够进一步提高化学方面的优势。所以
5052
系列铝板经常用在飞
机油箱,精密电子元件,五金建材,防盗门,等需要高强度,良好的抗腐
面。