如何提高合金鋁板的強(qiáng)度？
發(fā)布時(shí)間：2015-10-12 訪問(wèn)次數(shù)：
工業(yè)純鋁的力學(xué)性能較低，只適合做傳熱，導(dǎo)電元件；而不適合制作承受較大載荷的結(jié)構(gòu)零件。為了提高鋁板廠家鋁的力學(xué)性能就應(yīng)該在純鋁中加入某些合金元素制成合金，常加入的合金元素有銅、鎂、鉻、鋅、硅、錳、鎳、鈷、鈦及鍶等，稀土元素在某些合金中也常加入。這些合金元素加入后通過(guò)以下幾個(gè)方面對(duì)鋁進(jìn)行強(qiáng)化。
1.強(qiáng)化
強(qiáng)化也稱冷作硬化，就是金屬材料在再結(jié)晶溫度以下冷變形如鍛造、壓延、拉拔、拉伸等，冷變形時(shí)，金屬內(nèi)部位錯(cuò)密度增大，且相互纏結(jié)并形成胞狀結(jié)構(gòu)，阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)。變形度越大位錯(cuò)纏結(jié)越嚴(yán)重，變形抗力越大，強(qiáng)度越高。冷變形后強(qiáng)化的程度隨變形度、變形溫度及材料本身的性質(zhì)而不同。同一材料在同一溫度下冷變形時(shí)，變形度越大則強(qiáng)度越高，塑性則越低。
2．固溶強(qiáng)化
在純鋁中添加某些合金元素形成無(wú)限固溶體或有限固溶體，不僅能獲得高的強(qiáng)度，而且還能獲得優(yōu)良的塑性與良好的壓力性能。在一般鋁合金中固溶強(qiáng)化最常用的合金元素是銅、鎂、錳、鋅、硅、鎳等元素。一般鋁的合金化都形成有限的固溶體，如Al-Cu，Al-Mg，Al-Zn，Al-Si，Al-Mn等二元合金均形成有限固溶體，并且都有較大的極限溶解度能起較大的固溶強(qiáng)化效果。
3. 組織強(qiáng)化
在鋁合金中添加微量元素以細(xì)化晶粒組織是提高鋁合金力學(xué)性能的另一種重要手段。
變形鋁合金中添加微量鈦、鋯、鈹、鍶以及稀土元素，它們能形成難熔化合物，在合金結(jié)晶時(shí)作為非自發(fā)晶核，起細(xì)化晶粒作用，提高合金的強(qiáng)度和塑性。
鑄造鋁合金中常加入微量元素作變質(zhì)處理來(lái)細(xì)化合金組織，提高強(qiáng)度和塑性。變質(zhì)處理對(duì)不能熱處理強(qiáng)化或強(qiáng)化效果不大的鑄造鋁合金和變形鋁合金具有特別重要的意義。比如在鋁硅鑄造鋁合金中加入微量鈉或鈉鹽或銻作變質(zhì)劑進(jìn)行變質(zhì)處理，細(xì)化組織可以顯著提高塑性和強(qiáng)度。同樣在鑄造鋁合金中加入少量錳、鉻、鈷等元素能使雜質(zhì)鐵形成的板塊狀或針狀化合物AlFeSi細(xì)化，提高塑性，加入微量鍶可消除或減少初晶硅，并使共晶硅細(xì)化；粒子整度提高。
4．過(guò)剩相強(qiáng)化
當(dāng)鋁中加入的合金元素含水量超過(guò)其極限溶解度時(shí)，淬火加熱時(shí)便有一部分不能溶入固溶體的第二相出現(xiàn)稱之為過(guò)剩相。在鋁合金中過(guò)剩相多為硬而脆的金屬間化合物。它們?cè)诤辖鹬衅鹱璧K滑移和位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的作用，使強(qiáng)度、硬度提高，而塑性、韌性降低。合金中過(guò)剩相的數(shù)量愈多，其強(qiáng)化效果愈好，但過(guò)剩相多時(shí)，由于合金變脆而導(dǎo)致強(qiáng)度、塑性降低。
5．時(shí)效強(qiáng)化
鋁合金熱處理后可以得到過(guò)飽和的鋁基固溶體。這種過(guò)飽和鋁基固溶體在室溫或加熱到某一溫度時(shí)，其強(qiáng)度和硬度隨時(shí)間和延長(zhǎng)而增高，但塑性降低。這個(gè)過(guò)程就稱時(shí)效。時(shí)效過(guò)程中使合金的強(qiáng)度、硬度增高的現(xiàn)象稱為時(shí)效強(qiáng)化或時(shí)效硬化。登錄網(wǎng)址http://chiefmusic.cn/了解更多信息
