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铝合金淬火炉淬火及冷却


铝合金淬火炉之淬火时的冷却速度必须确保过饱和固溶体被固定下来不分解。防止强化相析出,降低淬火时效后的力学性能。因此淬火时的冷却速度越快越好。但是冷却速度越大,淬火制品的残余应力和残余变形也越大,因此冷却速度要根据不同的合金和不同形状、尺寸的制品来确定。
一般合金的淬火对冷却速度敏感性强的,选择的冷却速度要大。如2A11,2A12合金淬火冷却速度应在50℃/S以上,而7A04合金对冷却速度非常敏感,其淬火冷却速度要求在170℃/S以上。
对于形状、尺寸大小不同的制品应采用不同的冷却速度,通常主要靠调整淬火介质的温度来实现。对于形状简单、中小型、 棒材可用室温水淬火(水温一般L0~35℃),对于形复杂、壁厚差别较大的型材,可用40~50℃的水淬火。而对于特别易产生变形的制品,甚至可以将水温 升至75~85℃进行淬火。试验证明随着水温升高使其淬火制品的力学性能和抗蚀性能有所降低。
铝合金淬火炉之铝合金最常用的淬火介质是水。因为水的粘度小、热容量大,蒸发热快,冷却能力强,而且使用非常方便、 经济。但是它的缺点是在加热后冷却能力降低。淬火加热的制品在水中冷却可以分为三个阶段:第一阶段为膜状沸腾阶段。当炽热制品与冷水刚接触时,在其表面立 即形成一层不均匀的过热蒸汽薄膜,它很牢固,导热性不好,使制品的冷却速度降低。第二阶段为气泡沸腾阶段。当蒸汽薄膜破坏时,靠近金属表面的液体产生剧烈 的沸腾,发生强烈的热交换。第三阶段为热量对流阶段,冷却水的循环,或制品左右摆动、或上下移动,增加制品表面与水产生对流的热交换,以提高冷却速度。
根据上面分析,为了很快突破第一阶段,迸一步冷却,保证淬火制品冷却均匀,需要在淬火水槽中装有压缩空气管,以便搅拌,同时制品入水槽后要作适当的摆动。另外为保证水温不会升高太多,淬火槽应有足够的容量(一般应为淬火制品总体积的20倍以上)。而且冷却水应有循环装置。
除了调节水温来控制铝合金淬火炉的淬火冷却速度外,还可以在冷却水中加入不同的溶剂来调节水的冷却能力。通常采用聚乙醇水溶液作为冷却介质,同时还可以调节聚乙醇水溶液浓度来控制制品淬火的冷却速度。一般易变形的制品,经常用这种聚乙醇水溶液来淬火。

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