鋁合金方管的硬度范圍 鋁合金方管時效強(qiáng)化原理
鋁合金管的時效硬化是一個相當(dāng)復(fù)雜的過程，它不僅決定于合金的組成、時效工藝，還取決于合金在生產(chǎn)過程中萎縮造成的缺陷，特別是空位、位錯的數(shù)量和分布等。目前普遍認(rèn)為時效硬化是溶質(zhì)原子偏聚形成硬化區(qū)的結(jié)果。
鋁合金管在淬火加熱時，合金中形成了空位，在淬火時，由于冷卻快，這些空位來不及移出，便被“固定”在晶體內(nèi)。這些在過飽和固溶體內(nèi)的空位大多與溶質(zhì)原子結(jié)合在一起。由于過飽和固溶體處于不穩(wěn)定狀態(tài)，必然向平衡狀態(tài)轉(zhuǎn)變，空位的存在，加速了溶質(zhì)原子的擴(kuò)散速度，因而加速了溶質(zhì)原子的偏聚。
硬化區(qū)的大小和數(shù)量取決于淬火溫度與淬火冷卻速度。淬火溫度越高，空位濃度越大，硬化區(qū)的數(shù)量也就越多，硬化區(qū)的尺寸減小。淬火冷卻速度越大，固溶體內(nèi)所固定的空位越多，有利于增加硬化區(qū)的數(shù)量，減小硬化區(qū)的尺寸。
沉淀硬化合金系的一個基本特征是隨溫度而變化的平衡固溶度，即隨溫度增加固溶度增加，大多數(shù)可熱處理強(qiáng)化的的鋁合金都符合這一條件。
在時效熱處理過程中，該合金組織有以下幾個變化過程：
形成溶質(zhì)原子偏聚區(qū)－G·P（Ⅰ）區(qū)。在新淬火狀態(tài)的過飽和固溶體中，銅原子在鋁晶格中的分布是任意的、無序的。時效初期，即時效溫度低或時效時間短時，銅原子在鋁基體上的某些晶面上聚集，形成溶質(zhì)原子偏聚區(qū)，稱G·P（Ⅰ）區(qū)。G·P（Ⅰ）區(qū)與基體α保持共格關(guān)系，這些聚合體構(gòu)成了提高抗變形的共格應(yīng)變區(qū)，故使合金的強(qiáng)度、硬度升高。
G·鋁合金管P區(qū)有序化－形成G·P（Ⅱ）區(qū)，隨著時效溫度升高或時效時間延長，銅原子繼續(xù)偏聚并發(fā)生有序化，即形成G·P（Ⅱ）區(qū)。它與基體α仍保持共格關(guān)系，但尺寸較G·P（Ⅰ）區(qū)大。它可視為中間過渡相，常用θ”表示。它比G·P（Ⅰ）區(qū)周圍的畸變更大，對位錯運(yùn)動的阻礙進(jìn)一步增大，因此時效強(qiáng)化作用更大，θ”相析出階段為合金達(dá)到最大強(qiáng)化的階段。
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