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汽车铝合金车轮的热处理工艺
来源:
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作者:chinacaw
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发布时间: 2014-08-11
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1.2淬火
此阶段是将固溶处理后之单一固溶相淬火到固溶液线以下的温度，而得到过饱和固溶体。但是为了得到最大的析出量（即最佳析出硬化效果），冷却速率应够快，尤其需避免析出最快的温度范围，若在此温度范围的时间过长，则会造成粗大的平衡相析出。它们非但没有强化作用，而且使得基地过饱和度减少，降低了之后人工时效析出硬化的效果。
因此淬火有两项要求：
（1）从炉中移至淬火液，需避免在空气中冷却至最快的析出范围，即TTT曲线中的Keep nose部分；
（2）在淬火介质中需快速通过最快析出的范围。为了有效达到这两项要求，实用上须限制延迟时间的计算以空气打开至全部工件浸入淬火介质为止。
Al-Si-Mg铝合金固溶处理后，铸件通常在水中淬火，淬火的目的是抑制Mg2Si平衡相在冷却的过程中析出，使其Mg、Si及溶质原子留在固溶体中，以期在低温时得到最大过饱和度Mg和空孔的固溶。淬火液及淬火时间将影响此步骤的两个因素，淬火液一定要有足够的能力来带走铸件上热量，以产生最快的冷却速率，因为愈快的冷却速率愈能使Mg2Si保留在固溶体中，以获得最大强度。但淬火冷却速度亦不能无限至的快，否则铸件通常以25℃-100℃的水来淬火。
淬火条件对A356合金的影响情形为，冲击强度、伸长率及抗拉强度随淬火温度及淬火延迟时间的增加而降低，也就是说，在较快的淬火速率（较低的淬火介质温度或热传导较佳的淬火介质）可得到较大的伸长率及冲击强度。另外，为了确保Mg2Si在时效处理时能够分布均匀，因此铸件在炉中取出后，一般而言，需在30秒内淬火，但是针对A356.2这种淬火敏感性高的材料，为发得到较佳的力学性能，淬火延迟时间最好在10秒内较好。
1.3时效处理
此阶段是将淬火后所得的过饱和固溶体，及置於衡温中，使其逐渐析出析出物而造成性质上的变化，此性质包括强度、硬度、韧性、延伸率、疲劳强度、抗腐蚀性、耐应力腐蚀性、导电性等。依时效处理温度的不同可分为自然时效与人工时效，在室温进行的称为自然时效naturalaging）；而置於室温以上温度和环境中进行的称为人工时效（artifical aging）。实施时效时，随着时间的增加，合金内部的组织会发生改变，而引起物理、化学及力学性能的变化。若是有引起硬度或强度的显著增加，可称之为时效硬化。
