铝合金达到多少温度会析出重金属
‘壹’ 各种铝合金及其热处理温度是多少
关于热处理的温度是不能一概而论的,要看工件的用途,工作条件及本身的材料有关。
铝合金种类很多,不同的铝合金热处理硬度是不一样的,即使是同一种铝合金,热处理工艺不同,硬度又不一样。
热处理是指金属材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,改变材料表面或内部的化学成分与组织,获得所需性能的一种金属热加工工艺。
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铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料,在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。工业经济的飞速发展,对铝合金焊接结构件的需求日益增多,使铝合金的焊接性研究也随之深入。目前铝合金是应用最多的合金。
‘贰’ 铝合金可以耐多少度高温
一般铝合金无法承受那么高的温度,熔点大多在600多度,但实际550度以上已经没强度了.
至于走热空气500~800度的问题,低频率短时是可以的,因为铝的导热较快,可利用零件本身的热容量来承受,长时间的话一般产品内部要安排水道来降温,就像汽车发动机一样.
‘叁’ 铝合金加热及冷却过程中会发生金相变化吗(大概600度)
据我所知,从低温(如室温)加热的话,从析出一系列的析出相(具体取决于成分,6系,2系,7系?),在加热到一定温度后又会重新溶入基体,因此在600度我们可以假设只有唯一的基体相,在随后的冷却过程中,如果速度缓慢的话,比如炉冷,那也会有析出相出现
当然如果材料中有夹杂(dispersoids)的话,因其溶点高于铝合金的熔点,因此在加热和冷却过程中应该是不会有变化。
‘肆’ 铝硅合金精炼温度过高过低对合金有什么影响
铝硅合金精炼温度过高过低对合金有什么影响
一.Al-Mg-Si系合金的基本特点:
6063铝合金的化学成份在GB/T5237-93标准中为0.2-0.6%的硅、0.45-0.9%的镁、铁的最高限量为0. 35%,其余杂质元素(Cu、Mn、Zr、Cr等)均小于0.1%。这个成份范围很宽,它还有很大选择余地。
6063铝合金是属铝-镁-硅系列可热处理强化型铝合金,在AL-Mg-Si组成的三元系中,没有三元化合物,只有两个二元化合物Mg2Si和Mg2Al3,以α(Al)-Mg2Si伪二元截面为分界,构成两个三元系,α(Al)-Mg2Si-(Si)和α(Al)-Mg2Si-Mg2Al3,如图一、田二所示:
在Al-Mg-Si系合金中,主要强化相是Mg2Si,合金在淬火时,固溶于基体中的Mg2Si越多,时效后的合金强度就越高,反之,则越低,如图2所示,在α(Al)-Mg2Si伪二元相图上,共晶温度为595℃,Mg2Si的最大溶解度是1.85%,在500℃时为1. 05%,由此可见,温度对Mg2Si在Al中的固溶度影响很大,淬火温度越高,时效后的强度越高,反之,淬火温度越低,时效后的强度就越低。有些铝型材厂生产的型材化学成份合格,强度却达不到要求,原因就是铝捧加热温度不够或外热内冷,造成型材淬火温度太低所致。
在Al-Mg-Si合金系列中,强化相Mg2Si的镁硅重量比为1.73,如果合金中有过剩的镁(即Mg:Si>1. 73),镁会降低Mg2Si在铝中的固溶度,从而降低Mg2Si在合金中的强化效果。如果合金中存在过剩的硅,即Mg:Si<1.73,则硅对Mg2Si在铝中的固溶度没有影响,由此可见,要得到较高强度的合金,必须Mg:Si<1.73。
二.合金成份的选择
1.合金元素含量的选择
6063合金成份有一个很宽的范围,具体成份除了要考虑机械性能、加工性能外,还要考虑表面处理性能,即型材如何进行表面处理和要得到什么样的表面。例如,要生产磨砂料,Mg/Si应小一些为好,一般选择在Mg/Si=1-1.3范围,这是因为有较多相对过剩的Si,有利于型材得到砂状表面;若生产光亮材、着色材和电泳涂漆材,Mg/Si在1.5-1.7范围为好,这是因为有较少过剩硅,型材抗蚀性好,容易得到光亮的表面。
另外,铝型材的挤压温度一般选在480℃左右,因此,合金元素镁硅总量应在1.0%左右,因为在500℃时,Mg2Si在铝中的固溶度只有1.05%,过高的合金元素含量会导致在淬火时Mg2Si不能全部溶入基体,有较多的末溶解Mg2Si相,这些Mg2Si相对合金的强度没有多少作用,反而会影响型材表面处理性能,给型材的氧化、着色(或涂漆)造成麻烦。
2.杂质元素的影响
①铁,铁是铝合金中的主要杂质元素,在6063合金中,国家标准中规定不大于0.35,如果生产中用一级工业铝锭,一般铁含量可控制在0.25以下,但如果为了降低生产成本,大量使用回收废铝或等外铝,铁就根容易超标。Fe在铝中的存在形态有两种,一种是针状(或称片状)结构的β相(Al9Fe2Si2),一种为粒状结构的α相(Al12Fe3Si),不同的相结构,对铝合金有不同的影响,片状结构的β相要比粒状结构α相破坏性大的多,β相可使铝型材表面粗糙、机械性能、抗蚀性能变差,氧化后的型材表面发青,光泽下降,着色后得不到纯正色调,因此,铁含量必须加以控制。
为了减少铁的有害影响可采取如下措施。
a)熔炼、铸造用所有工具在使用前涂涮涂料,尽可能减少铁溶人铝液。
b)细化晶粒,使铁相变细,变小,减少其有害作用。
c)加入适量的锶,使β相转变成α相,减少其有害作用。
d)对废杂料细心挑选,尽可能的减少铁丝、铁钉、铁屑等杂物进入熔铝炉造成铁含量升高。
②其它杂质元素
其它杂质元素在电解铝锭中都很少,远远低于国家标准,在使用回收废杂铝时就可能超过标准;在生产中,不但要控制每个元素不能超标,而且要控制杂质元素总量也不能超标,当单个元素含量不超标,但总量超标时,这些杂质元素同样对型材质量有很大影响。特别需要提出强调的是,实践证明,锌含量到0.05时(国标中不大于0.1)型材氧化后表面就出现白色斑点,因此锌含量要控制到0.05以下。
三.6063铝合金的熔炼
1.控制好熔炼温度
铝合金熔炼是生产优质铸棒的最重要工艺环节之一,若工艺控制不当,会在铸捧中产生夹渣、气孔,晶粒粗大,羽毛晶等多种铸造缺陷,因此必须严加控制。
6063铝合金的熔炼温度控制在750-760℃之间为佳,过低会增大夹渣的产生,过高会增大吸氢、氧化、氮化烧损。研究表明,铝液中氢气的溶解度在760℃以上急剧上升,当热减少吸氢的途径还有许多,如烘干溶炼炉和熔炼工具,防止使用熔剂受潮变质等。但熔炼温度是最敏感因素之一,过离的熔炼温度不但浪费能源,增加成本,而且是造成气孔,晶粒粗大,羽毛晶等缺陷的直接成因。
2.选用优良的熔剂和适当的精炼工艺
熔剂是铝合金熔炼中使用的重要辅助材料,目前市场上所售熔剂中主要成份为氯化物,氟化物,其中氯化物吸水性强,容易受潮,因此,熔剂的生产中必须烘干所用原料,彻底除去水份,包装要密封,运输、保管中要防止破损,还要注意生产日期,如保管日期过长,同样会发生吸潮现象,在6063铝合金的熔炼中,使用的除渣剂、精炼剂、覆盖剂等熔剂如果吸潮,都会使铝液产生不同程度的吸氢。
选择好的精炼剂,选择合适的精练工艺也是非常重要的,目前6063铝合金的精炼绝大多数采用喷粉精炼,这种精炼方法能使精炼剂与铝液充分接触,可使精炼剂发挥最大效能。虽然这个特点是显而易见的,但是精炼工艺也必须注意,否则得不到应有效果,喷粉精炼中所用氮气压力以小为好,能满足吹出粉剂为佳,精炼中如果使用的氮气不是高纯氯(99.99%N2),吹入铝液的氮气越多,氟气中的水份使铝液产生的氧化和吸氢越多。另外,氟气压力高,侣液产生的翻卷波浪大,增大产生氧化夹渣的可能性。如果精炼中使用的是高纯氮,精炼压力大,产生的气泡大,大气泡在铝液中的浮力大,气泡迅速上浮,在铝液中的停留时间短,除氢效果并不好,浪费氮气,增加成本。因此氮气应少用,精炼剂应多用,多用精炼剂只有好处,没有坏处。喷粉精炼的工艺要点是用尽可能少的气体,喷进铝液尽可能多的精炼剂。
3.晶粒细化
晶粒细化是铝合金熔铸中晕重要的工艺之一,也是解决气孔、晶粒粗大、光亮晶、羽毛晶、裂纹等铸造缺陷的最有效措施之一。在合金铸造中,均是非平衡结晶,所有的杂质元素(当然也包括合金元素)绝大部分集中分布在晶界,晶粒越小,晶界面积就越大,杂质元素(或合金元素)的均匀度就越高。对杂质元素而言,均匀度高,可减少它的有害作用,甚至将少量杂质元素的有害变为有益;对合金元素面言,均匀度高,可发挥合金元素更大的合金化艘能,达到充分利用资源的目的。
细化晶粒、增大晶界面积、增大元素均匀度的作用可通过下面的计算加以说明。
假设金属块1与2有同样的体积V,均由立方体晶粒构成,金属块1的晶粒边长为2a,2的边长为a,那么金属块1的晶界面积为:
金属块2的晶界面积为:
金属块2的晶界面积是金属块1的2倍。
由此可见合金晶粒直径减小一倍,晶界面积就要增大—倍,晶界单位面积上的杂质元素将减少一倍。
在6063铝合金的生产中,对磨砂料来说,由于要通过腐蚀使型材产生均匀砂面,那么合金元素及杂质元素的均匀分布就显得尤为重要。晶粒越细,合金元素(杂质元素)的分布越均匀,腐蚀后得到的砂面就越均匀。
‘伍’ 铝合金的退火温度
175度8小时出炉再结晶退火退火温度为320-350之间,退火时间为2小时左右。铝合金合金的熔点为502度,其实退火分好多种的,有均匀化退火、去应力退火、再结晶退火、成品退火等。
铝合金的退火意图是:下降材料硬度,进步延伸率。坯料用于常温态反揉捏。加工技术:加热到510度,保温5小时,然后随炉冷却,每小时冷却温度小于10度。冷至200度出炉空。
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铝合金热处理规范:
1、均匀化退火:加热480~495℃;保温12~14h;炉冷。
2、完全退火:加热390~430℃;保温时间30~120min;炉冷至300℃,空冷。
3、快速退火:加热350~370℃;保温时间为30~120min;空冷。
4、淬火和时效:淬火495~505℃,水冷;人工时效 185~195℃,6~12h,空冷;自然时效:室温96h。
随着技术的发展和对产品质量要求的提高,对铝材的退火提出了更高的要求,如退火产品的外形质量、性能指标的一致性。 外形质量包括起皮、气泡、油斑、氧化腐蚀、表面光洁度等。
内在质量包括力学性能、晶粒度、各向异性等方面。除退火工艺和设备外,产品退火以前的加工历史,如配料成分、熔铸工艺、冷加工率等,对退火产品的内在质量也有重要影响。
‘陆’ 听说绿的炒锅是用铝合金合成的,高温使用会释放重金属,对人体有害,是真的吗!
铝合金主要成分还是铝,一般没有用铝锅炒菜的,因为温度过高,铝是很容易融化的。铝锅煮水的话倒是无所谓,因为温度不高,也没有翻炒动作不会破坏氧化铝薄膜,不会带来任何伤害。我在欧洲,煮东西用得锅都是铝的。
高温再加上锅铲翻炒会使铝锅释放铝例子,铝元素摄入过多对身体不好,会诱发老年痴呆。因此,更不能用铝锅炒菜(其实也不容易买到铝炒锅,基本上炒锅都是铁的 和不锈钢之类的,说到底还是铁)
铝虽然对身体不好,但是他不属于重金属,他的比重低于5。
而铁则相反,按比重属于重金属,不过我们的身体却必须摄入铁元素,所以铁对人还是有好处的呢。适当的锌和铜 也对身体有好处,增加智力。但是锌和铜也属于重金属。
当然了,我们普遍面临却锌的可能,所以补充锌有好处。
却不缺铜,再额外补充铜的话一旦铜过量就表现出伤害了。
总之,释放铝不假,铝也对身体有害。但铝不是重金属
‘柒’ 6063铝合金在高温下会发生什么变化
。一般的6063铝合金在挤压铝型材时,为减少变形抗力,加温在460-530°c。在铸造铝棒是一般要高于660°c。也就是溶化的温度。铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程,它不仅决定于合金的组成、时效工艺,还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷,特别是空位、位错的数量和分布等。目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。
铝合金在淬火加热时,合金中形成了空位,在淬火时,由于冷却快,这些空位来不及移出,便被“固定”在晶体内。这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。由于过饱和固溶体处于不稳定状态,必然向平衡状态转变,空位的存在,加速了溶质原子的扩散速度,因而加速了溶质原子的偏聚。
硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。淬火温度越高,空位浓度越大,硬化区的数量也就越多,硬化区的尺寸减小。淬火冷却速度越大,固溶体内所固定的空位越多,有利于增加硬化区的数量,减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度,即随温度增加固溶度增加,大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。沉淀硬化所要求的溶解度-温度关系,可用铝铜系的Al-4Cu合金说明合金时效的组成和结构的变化。图3-1铝铜系富铝部分的二元相图,在548℃进行共晶转变L→α+θ(Al2Cu)。铜在α相中的极限溶解度5.65%(548℃),随着温度的下降,固溶度急剧减小,室温下约为0.05%。
在时效热处理过程中,该合金组织有以下几个变化过程:
形成溶质原子偏聚区-G·P(Ⅰ)区
在新淬火状态的过饱和固溶体中,铜原子在铝晶格中的分布是任意的、无序的。时效初期,即时效温度低或时效时间短时,铜原子在铝基体上的某些晶面上聚集,形成溶质原子偏聚区,称G·P(Ⅰ)区。G·P(Ⅰ)区与基体α保持共格关系,这些聚合体构成了提高抗变形的共格应变区,故使合金的强度、硬度升高。
G·P区有序化-形成G·P(Ⅱ)区
随着时效温度升高或时效时间延长,铜原子继续偏聚并发生有序化,即形成G·P(Ⅱ)区。它与基体α仍保持共格关系,但尺寸较G·P(Ⅰ)区大。它可视为中间过渡相,常用θ”表示。它比G·P(Ⅰ)区周围的畸变更大,对位错运动的阻碍进一步增大,因此时效强化作用更大,θ”相析出阶段为合金达到最大强化的阶段。
形成过渡相θ′
随着时效过程的进一步发展,铜原子在G·P(Ⅱ)区继续偏聚,当铜原子与铝原子比为1:2时,形成过渡相θ′。由于θ′的点阵常数发生较大的变化,故当其形成时与基体共格关系开始破坏,即由完全共格变为局部共格,因此θ′相周围基体的共格畸变减弱,对位错运动的阻碍作用亦减小,表现在合金性能上硬度开始下降。由此可见,共格畸变的存在是造成合金时效强化的重要因素。
形成稳定的θ相
过渡相从铝基固溶体中完全脱溶,形成与基体有明显界面的独立的稳定相Al2Cu,称为θ相此时θ相与基体的共格关系完全破坏,并有自己独立的晶格,其畸变也随之消失,并随时效温度的提高或时间的延长,θ相的质点聚集长大,合金的强度、硬度进一步下降,合金就软化并称为“过时效”。θ相聚集长大而变得粗大。
铝-铜二元合金的时效原理及其一般规律对于其他工业铝合金也适用。但合金的种类不同,形成的G·P区、过渡相以及最后析出的稳定性各不相同,时效强化效果也不一样。几种常见铝合金系的时效过程及其析出的稳定相列于表3-1。从表中可以看到,不同合金系时效过程亦不完全都经历了上述四个阶段,有的合金不经过G·P(Ⅱ)区,直接形成过渡相。就是同一合金因时效的温度和时间不同,亦不完全依次经历时效全过程,例如有的合金在自然时效时只进行到G·P(Ⅰ)区至G·P(Ⅱ)区即告终了。在人工时效,若时效温度过高,则可以不经过G·P区,而直接从过饱和固溶体中析出过渡相,合计时效进行的程度,直接关系到时效后合金的结构和性能。
‘捌’ 铝合金一般耐多少度的高温
铝及铝合金质轻而强度高,广泛应用于汽车,飞机,船舶,武器等结构。
铝合金的组成范围宽广,可以根据工作的工况要求来选择合金元素。
在一定的高温及一定的应力下长期工作的铝合金叫耐热铝合金。
提高铝合金热强性的主要途径是固溶强化、过剩相强化和晶界强化等。为此,常加入钼、镍、铜、锂、铁或稀土元素,形成热稳定性好的过剩相。
耐热铝合金的主要使用温度在150-300℃之间。
一般铝合金的耐热温度在150℃以下,如2024硬铝合金,而7075这类超硬铝的耐热温度就更低了。
‘玖’ 为什么铝锌合金在温度达到150摄氏度的时候,其强度和性能会急剧下降其组织发生了什么变化
金属材料学分枝很多,我对铝合金只知道一点,希望对你有用。
铝合金,大体分两类,铸造铝合金,变形铝合金。前者加入的合金元素(锌等)高些,要杂一些,温度不高就到达液态,有共晶组织,有流动性才能用于铸造呀。后者,加入合金元素,少要纯一些,温度稍高,还是一个固态相,塑性好,锻,压,拉都行。
在变形铝合金中,还是按照加入合金元素高低,一类不可热处理的,一类可以。前者太纯,温度高低都是一个相。后者杂一些,温度高时是一个相,温度低时可以析出第二相。
后者经过淬火,还要时效处理,析出第二相,20度--100度,可以,低温可以让第二相均匀的析出,弥散分布的金相组织,强度高。一旦温度过高,第二相扩散过快,偏析,强度下去了。
‘拾’ 铝合金高温加热后会有毒性吗
一般加热不会使其有毒的。原因:除非形成铝蒸汽,铝的沸点是660.4摄氏度.一般这个温度很难达到.
我们之所以说铝元素有毒是因为铝元素不属于人体所必需的微量元素.人体中铝元素含量太高时,会影响对磷的吸收.在肠道内形成不溶性磷酸铝随粪便排出体外,而缺磷又影响钙的吸收(没有足够的
磷酸钙生成),可导致骨质疏松,容易发生骨折.今年来又发现老年痴呆症的出现也与平时过多摄入铝元素有关.食用含铝添加剂的食品,是人们摄入铝的主要来源
之一.油条是许多人喜爱的一种食品,它价格低廉、香脆可口,但在制作过程中,为了使油条松软酥脆,常加入少量明矾和苏打.据测算,一个人每天吃100g油
条,铝元素的摄入量就高达18.8mg,远远超过了世界卫生组织提出的每天4mg的安全摄入量.另外,粉丝、凉粉、油饼等也往往都含有铝盐.食用明矾或其他铝盐做净水剂,也增大了水中铝的含量,使人们的身体健康受到威胁.