7.3.3 铝合金的热处理

1.变形铝合金的热处理

（1）变形铝合金的状态代号及表示方法 根据GB/T 16475—2008的规定，铝及铝合金加工产品状态的基础状态代号有F、O、H、W、T五类，其中O、H、W和T状态还有其细分状态代号。

1）铝及铝合金加工产品状态的基础状态代号，如表7-51所示。

表7-51 铝及铝合金加工产品状态的基础状态代号

2）H的细分状态代号如表7-52所示。

表7-52 H××细分状态代号与产品的最终加工硬化程度

（续）

3）T的细分状态代号如表7-53、表7-54所示。

表7-53 T×细分状态代号

表7-54 T××及T×××细分状态代号

（2）退火 变形铝合金的退火可分为以下几种：去应力退火，二次冷轧间的中间退火——再结晶退火，以及经热处理强化后的完全退火，如表7-55～表7-57所示。

表7-55 几种防锈铝的去应力退火工艺

表7-56 变形铝合金的再结晶退火工艺

注：表中所列数据为空气循环炉中的加热参数。盐浴加热时，保温时间可按表中数据缩短1/3，在静止空气炉中应增加1/2。

①厚度＞10mm的工件在硝盐槽内加热时，厚度每增加1mm保温时间应增加2min，在空气循环炉中则应增加3min。

②3A21在硝盐槽中加热时，加热温度为450～500℃。

表7-57 变形铝合金经热处理强化后的再结晶退火工艺

（3）固溶处理与时效 变形铝合金固溶处理的目的是为了获得最大饱和度的固溶体，并经过时效后，具有较高的力学性能。

固溶处理温度的选择，要使强化相最大限度地溶入固溶体中，应适当低于过烧温度，防止过烧。保温时间的长短主要取决于强化相完全溶解和固溶体均匀化所需的时间，也与合金的成分、工件的有效厚度、塑性变形程度及原始组织等有关。时效使淬火获得的处于不平衡状态的过饱和固溶体发生分解和析出第二相，产生时效硬化或提高合金的抗应力腐蚀能力。

变形铝合金制品的实测过烧温度如表7-58所示。变形铝合金的固溶处理与时效工艺规范如表7-59所示。几种变形铝合金在盐浴炉中固溶处理的保温时间如表7-60所示。几种变形铝合金在空气炉中固溶处理的保温时间如表7-61所示。

表7-58 变形铝合金制品的实测过烧温度

（续）

表7-59 变形铝合金固溶处理与时效工艺规范

（续）

表7-60 几种变形铝合金在盐浴炉中固溶处理的保温时间

表7-61 几种变形铝合金在空气炉中固溶处理的保温时间

图7-3所示为硬铝在不同温度下的时效曲线。

图7-3 硬铝在不同温度下的时效曲线

时效曲线具有如下实际意义。

1）在20℃进行自然时效时，在进行到5～15h时间段时，硬铝的强化速度最大，效果最显著。到第4天前后时，强度达到最大值。

2）在孕育期，合金还未开始强化，塑性很高，这对合金的加工铆接、弯曲或校正等操作是非常好的时机，操作容易进行。

3）在-50℃进行时效，淬火后的固溶体即使经过长时间的时效，其性能也不会发生明显变化。由此可见，通过降低温度可抑制时效。

（4）回归及再时效 时效态的铝合金，在较低温度下经过短时间的加热再快速冷至室温，合金会重新变软恢复到接近淬火状态。将经过回归处理的铝合金，像新淬火的合金一样进行正常的时效，可获得具有人工时效态的强度和分级时效态的应力、腐蚀抗力的最佳配合。时效后的铝合金经过回归处理后，强度和硬度都有所降低，可进行各种冷变形操作，然后进行再时效处理，这在实际生产中具有重要的意义。表7-62列出了几种铝合金回归处理的工艺规范。

表7-62 几种硬铝合金回归处理工艺规范

2.铸造铝合金的热处理

铸造铝合金的热处理主要是退火、固溶处理及时效。铸造铝合金的热处理类型及代号如表7-63所示。铸造铝合金的热处理规范如表7-64所示。

表7-63 铸造铝合金的热处理类型及代号

（续）

表7-64 铸造铝合金的热处理工艺

（续）

注：S——砂型铸造；J——金属型铸造；Y——压铸；B——变质处理。