鋁鑄件的熱處理是指按某一熱處理規(guī)范,控制加熱溫度、保溫時間和冷卻速度,改變合金的組織,其主要目的是:提高力學(xué)性能,增強性能,加工性能,獲得尺寸的穩(wěn)定性。鋁鑄件的熱處理工藝可以分為如下四類:退火處理將鋁合金鑄件加熱到較高的溫度,一般約為300℃左右,保溫的時間后,隨爐冷卻到室溫的工藝稱為退火。在退火過程中固溶體發(fā)生分解,相質(zhì)點發(fā)生聚集,可以鑄件的內(nèi)應(yīng)力,穩(wěn)定鑄件尺寸,減少變形,增大鑄件的塑性。
固溶處理把鑄件加熱到盡可能高的溫度,接近于共晶體的熔點,在該溫度下保持足夠長的時間,并隨后冷卻,使組元大限度的溶解,這種高溫狀態(tài)被固定保存到室溫,該過程稱為固溶處理。固溶處理可以提高鑄件的強度和塑性,合金的性能。
固溶處理的效果主要取決于下列三個因素:
(1)固溶處理溫度。溫度越高,元素溶解速度越快,效果越好。一般加熱溫度的上限低于合金開始過燒溫度,而加熱溫度的下限應(yīng)使組元盡可能多地溶入固溶體中。為了獲得好的固溶效果,而又不便合金過燒,有時采用分級加熱的辦法,即在低熔點共晶溫度下保溫,使組元擴散溶解后,低熔點共晶不存在,再升到高的溫度進行保溫和淬火。
(2)保溫時間。保溫時間是由元素的溶解速度來決定的,這取決于合金的種類、成分、組織、鑄造方法和鑄件的形狀及壁厚。鑄造鋁合金的保溫時間比變形鋁合金要長得多,通常由試驗確定,一般的砂型鑄件比同類型的金屬型鑄件要延長20%-25%。
為了鑄件在淬火后,同時具有高的力學(xué)性能和低的內(nèi)應(yīng)力,有時采用等溫淬火,即把經(jīng)固溶處理的鑄件淬入200-250℃的熱介質(zhì)中保溫時間,把固溶處理和時效處理結(jié)合起來。