一（yī）、鑄造（zào）鋁合金熱處理（lǐ）的特點和目的
前麵提到，鑄造鋁合金的金相組織比變形鋁合（hé）金的金相組織粗大，因（yīn）而在熱處理時也（yě）有所不（bú）同。前者保溫時間長，一般都在 2h 以上，而後者保溫時（shí）間短，有的隻（zhī）要（yào）幾******鍾。因為金屬型鑄（zhù）造、低壓鑄造、差壓鑄造的鑄件是在比較大（dà）的冷卻（què）速度和壓力下結品凝固的. 其結晶（jīng）組織比石膏型鑄造、砂（shā）型鑄造的鑄件細很（hěn）多，故其熱處理的保溫時（shí）間也短很多。鑄造鋁合金與變形鋁合金的另一不同點是壁厚不均（jun1）勻，有異形截麵或內通道等複雜結構形狀，為保證熱處理時不變形或開裂，有時還要設計專用（yòng）夾具予以保護，並（bìng）且淬火介質的溫度也（yě）比變形鋁合金高，故一般多（duō）采用人工時效來（lái）縮短（duǎn）熱處理周期和提高鑄（zhù）件的性能。
鑄造鋁合金（jīn）熱處理（lǐ）的（de）目的（de）是，提高（gāo）力學性能和耐腐蝕性能，穩定尺寸，改善切削加工性（xìng）和焊接性等（děng）工藝性能。因（yīn）為許多鑄態鋁合金的力學性能都不能滿足使用要（yào）求，除（chú） Al-Si係的ZL102、Al-Mg係的 ZL302和 Al-Zn係的ZL401合金外，其餘的鑄造鋁（lǚ）合金都要通過熱處理來進一步提高鑄件的力學性能和（hé）其他使用性能。其具體作（zuò）用有以下幾個方麵∶
（1）消除由於鑄件結構〔如壁厚不均勻、轉接（jiē）處厚大〕等原因使鑄件在（zài）結晶凝固時因冷卻速度不均勻所造（zào）成（chéng）的內應力;
（2）提高合金的強度和硬度，改善金相組（zǔ）織，保證合金有一定的塑性和切（qiē）削加工（gōng）性能、焊接性能;
（3）穩定鑄件的組織和尺寸，防止和消（xiāo）除高溫相變（biàn）而使（shǐ）體積（jī）發生變化;4〕消除晶間和成分偏（piān）析，使組織均勻化。
二（èr）、鑄造鋁合金熱處理（lǐ）方法及（jí）操作技術要點
（一）熱處理方法，鑄造鋁合金的熱處理，目前有退火、淬火〔固溶處理〕、時效和循環處理等工藝，分述如下∶
（1）退火。退火的（de）作用是消除鑄件的（de）鑄造應力和（hé）機（jī）械加工引起的內應力，穩定（dìng）加工件的形狀和尺寸，並（bìng）使Al-Si係合金的部（bù）分 Si晶體球狀化，改善合金的塑性。其工藝是∶將鋁合金（jīn）鑄（zhù）件加熱到 280~300℃，保溫2~3h，隨爐冷卻到（dào）室溫，使固溶體慢慢發生分解，析出的第二質點聚集，從而消除鑄件的內應力，到達穩（wěn）定尺寸、提高塑性、減少變形的目的。熱處理（lǐ）狀態代號（hào）為T2。
（2）淬火。淬火也叫固溶處理或急冷處理。其（qí）工藝是∶將鋁合（hé）金鑄件加熱到較（jiào）高的溫度（dù）（一般在接近於共晶體的熔點，大多在 500 ℃以上），保溫 2h 以上，使合金內的可溶相充分（fèn）溶解。然後，急速淬人60~100℃的水中，由於鑄件受到急冷，使其在合金中得到***大限度溶（róng）解的強化相固定並保存到室溫。
（3）時效。其（qí）工藝是∶將經過淬火的鋁合（hé）金鑄件加熱到某個溫度，保溫一定時間出爐空冷到室（shì）溫，使過飽和的固溶（róng）體分解（jiě），讓合金（jīn）基體組織穩定。
（二）合金在時效過程中，大（dà）致需經過幾個階段（duàn）∶隨著溫度的上升和時間（jiān）的（de）延長，過（guò）飽和固溶體點陣內原子的重新組合，生成溶質原（yuán）子富集區（稱為G-PI區〕;隨著G-PI區消失，第二相（xiàng）原子按一定規律（lǜ）偏聚並（bìng）生成G-P Ⅱ區，之後生成（chéng）亞穩定的第二相（過渡（dù）相）;大量的G-PⅡI區和（hé）少量的亞穩定相（xiàng）結合以及亞穩定相（xiàng）轉變為穩（wěn）定相（xiàng）、第二相質點聚集幾個（gè）階段（duàn）。
時效處理又分（fèn）為自然時效和人工時效兩大類。自然時效是在室溫下進行（háng）時效強化的處（chù）理（lǐ）。人工時效又分為不完全人工時（shí）效（xiào）、完全人工時（shí）效、過時效三種。
①不完全人工（gōng）時效。將鑄（zhù）件加（jiā）熱到150～170℃（較低溫度下），保溫3～5h，以獲（huò）得較好的抗拉強度、良好的（de）塑（sù）性和（hé）韌性，但耐蝕性降低（dī）。
②完全人工時效。將鑄（zhù）件加（jiā）熱到175~185℃（較高溫度下〕，保溫5~24h，以獲得足夠的抗拉強度即***高的（de）硬度），但伸長率降低。
③過（guò）時效。也稱穩定化回火。其工（gōng）藝是∶將鑄件加熱到190~-230℃，保溫4~9h，使強度（dù）有（yǒu）所下降，塑性有所提高，以獲得較好（hǎo）的抗應力腐蝕能力。
（三）循環處（chù）理，把鋁合金鑄件冷卻到零下某個溫度（如一50 ℃—70℃或一195 ℃）並保溫一定時間，再把鑄件加熱到 350℃以下，使合金中的固溶體點陣反（fǎn）複收縮和膨（péng）脹，並使各相的晶粒發生少量（liàng）位移，以使這些固溶體結晶點陣（zhèn）內的原子偏聚區和金屬間化合物的質點處於更加穩定的狀（zhuàng）態，從而到達產品零件（jiàn）尺寸、體積更加穩定。這種反複加（jiā）熱、冷（lěng）卻的熱處理工藝，即循環處理，僅適於處理在使用中要求尺寸很穩定、極精密的零件〔如（rú）檢測儀器上的某（mǒu）些零件）;一般鑄（zhù）件均不作這種（zhǒng）處理。
熱（rè）處理（lǐ）操作技術要點
（1）應根（gēn）據鑄件結構形（xíng）狀、尺（chǐ）寸、合金特性等製定的熱處理工藝進行熱處理。
（2）熱處理前應檢查熱處（chù）理設備、輔（fǔ）助（zhù）設備（bèi）、儀表等是否合格和正常，爐膛各處的溫度（dù）差是否在規定的範圍之內（±5 ℃）。
（3）裝爐前鑄件應吹砂或衝洗，應無（wú）油汙、髒物、泥土，合******號不應相混（hún）。
(4)形狀易產生變形的鑄件（jiàn）應放在（zài）專用的底（dǐ）盤或支架上，不允許有懸空的懸壁部分。
(5)檢查鑄件性能的單鑄或附鑄試棒應隨工件（jiàn）一起同爐熱處理，以真實反映鑄件的性能。
(6)在保溫（wēn）期間應隨時檢查（chá）、校正爐膛各處溫（wēn）度，防止局部高溫或（huò）燒化（huà）。
(7)在斷電後短時間不能恢複時，應將在保溫中的鑄（zhù）件迅速出爐淬火，等（děng）恢（huī）複正常後，再裝爐、保溫和進行熱處理。
(8)在鹽（yán）槽中淬（cuì）過火的鑄件，應在淬火後（hòu）立即用熱（rè）水（shuǐ）衝洗，清除殘鹽，防（fáng）止腐蝕。(9)發現淬火後鑄件變形，應立即予（yǔ）以校正。
(10)需要時效處理的鑄件，應（yīng）在（zài）淬火（huǒ）後內進行時效處理。
(11)如經熱處理後發現性能（néng）不合格（gé），可重複進行熱處理，但次數不得超過兩次。
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