冷加工的退火或固溶处理:解锁铝合金后续加工的 “密码”

冷加工的退火或固溶处理:解锁铝合金后续加工的 “密码”

从晶粒组织的层面来看,冷加工硬化现象的产生,是因为原本呈现等轴晶形态的晶粒,在加工过程中发生了显著变形。在冷轧加工过程中,材料的晶粒会逐渐变为扁平状;而在冷拔加工时,晶粒则会呈现出线状。并且,加工量越大,晶粒就会变得越发细长,材料的硬度也就随之越高。

塑性冷加工虽然能够提升材料的硬度,但也会带来一些问题,比如会使材料的加工性能下降,严重时甚至无法继续进行加工。为了能够让材料实现进一步加工,就必须对其进行软化处理,这种软化处理方式就是退火处理(annealing)。当材料经过冷加工硬化后再进行退火,我们称之为加工退火。部分铝合金的加工退火条件如下表所示

铝或铝合金冷加工的退火热处理表

合金 退火温度/℃ 保温时间/h 冷却方式
1070 320 - 350 0.5 - 2 炉冷至250℃
1350 340 - 360 0.5 - 2 炉冷至250℃
3003 380 - 420 0.5 - 1 炉冷至250℃
3004 380 - 420 0.5 - 1 炉冷至250℃
5052 360 - 380 1 - 2 炉冷至250℃
5083 380 - 420 1 - 2 30 - 50℃/h
5182 380 - 420 1 - 2 30 - 50℃/h
6061 320 - 360 3 炉冷至250℃
6082 320 - 360 3 炉冷至250℃
2007 320 - 360 3 炉冷至250℃
2011 320 - 360 3 炉冷至250℃
2014 320 - 360 3 炉冷至250℃
2017 320 - 360 3 炉冷至250℃
7020 320 - 360 3 炉冷至250℃
7075 320 - 360 3 炉冷至250℃

对于像 2000、4000、6000 及 7000 系列这样的热处理型合金,在进行冷加工之前,应当先进行全退火热处理。这一步的目的是促使大颗粒稳定析出相析出(关于该系列合金的全退火热处理,在热处理章节中有详细的说明,可供大家参考查阅)。然而,对于 1000、3000 及 5000 系列这类加工硬化型合金来说,热加工完成后便可以直接进入冷加工制程。

对于 2000、4000、6000 及 7000 系列这些热处理型合金,在冷加工之后,有可能直接进行固溶热处理。固溶热处理的主要目的,是让这些合金在后续的制程中能够实现析出硬化,进而达到材料应具备的强度以及特性(该系列合金的固溶热处理在热处理页面有详尽的说明,可供大家参考)。