铝合金的强化方式主要有以下几种.docx

铝合金的强化方式主要有以下几种： 固溶强化 纯铝中加入合金元素，形成铝基固溶体，造成晶格畸变，阻碍了位错的运动，起到固溶强化的作用，可使其强度提高。根据合金化的一般规律，形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合金时，不仅能获得高的强度，而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。Al－Cu、Al －Mg、Al－Si、Al－Zn、Al－Mn 等二元合金一般都能形成有限固溶体，并且均有较大的极限溶解度（见表 9-2），因此具有较大的固溶强化效果。 时效强化 合金元素对铝的另一种强化作用是通过热处理实现的。但由于铝没有同素异构转变，所以其 热处理相变与钢不同。铝合金的热处理强化，主要是由于合金元素在铝合金中有较大的固溶 度，且随温度的降低而急剧减小。所以铝合金经加热到某一温度淬火后，可以得到过饱和的 铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时，其强度和硬度随时间 的延长而增高，但塑性、韧性则降低，这个过程称为时效。在室温下进行的时效称为自然时 效，在加热条件下进行的时效称为人工时效。时效过程中使铝合金的强度、硬度增高的现象 称为时效强化或时效硬化。其强化效果是依靠时效过程中所产生的时效硬化现象来实现的。3．过剩相强化 假如铝中加入合金元素的数量超过了极限溶解度，则在固溶处理加热时，就有一部分不能溶 入固溶体的第二相出现，称为过剩相。在铝合金中，这些过剩相通常是硬而脆的金属间化合 物。它们在合金中阻碍位错运动，使合金强化，这称为过剩相强化。在生产中经常采用这种方式来强化铸造铝合金和耐热铝合金。过剩相数量越多，分布越弥散，则强化效果越大。但 过剩相太多，则会使强度和塑性都降低。过剩相成分结构越复杂，熔点越高，则高温热稳定 性越好。 4．细化组织强化 许多铝合金组织都是由 α 固溶体和过剩相组成的。若能细化铝合金的组织，包括细化α 固溶体或细化过剩相，就可使合金得到强化。 由于铸造铝合金组织比较粗大，所以实际生产中经常利用变质处理的方法来细化合金组织。变质处理是在浇注前在熔融的铝合金中加入占合金重量 2～3%的变质剂（常用钠盐混合物： 2/3NaF+1/3NaCl），以增加结晶核心，使组织细化。经过变质处理的铝合金可得到细小均匀的共晶体加初生α 固溶体组织，从而显著地提高铝合金的强度及塑性。