再結(jié)晶退火工藝在鋁型材中的分類與應(yīng)用

1.預(yù)備退火

預(yù)備退火是某些鋁型材在熱加工之后、冷加工之前進(jìn)行的退火。

一般來說，鋁型材的擠壓加工是在熱狀態(tài)下進(jìn)行的，或者說是在再結(jié)晶溫度以上進(jìn)行的，因此擠壓加工后應(yīng)該獲得再結(jié)晶組織，不需要進(jìn)行預(yù)備退火，即可進(jìn)行冷加工變形。但是在實際生產(chǎn)中，純鋁在不影響表面質(zhì)量的前提下可直接進(jìn)行冷加工變形，3A21、3003、6A02等鋁型材也可進(jìn)行一定的冷軋或冷拉等變形之外，其余合金都需進(jìn)行預(yù)備退火處理后，才能進(jìn)入冷加工工序。這是因為在熱擠壓變形過程中，鋁型材不能發(fā)生完全再結(jié)晶，多少都保留著部分的加工組織，存在一定程度的相對冷加工量；甚至有些鋁型材在熱擠壓過程中，完全不發(fā)生再結(jié)晶，只發(fā)生動態(tài)回復(fù)，因而存在著相當(dāng)大的變形應(yīng)力。部分發(fā)生再結(jié)晶的鋁型材其材質(zhì)存在著發(fā)生了再結(jié)晶的“軟相”變形量大，“硬相”變形量小，從而影響表面的平整度和光潔度，嚴(yán)重影響冷加工的鋁型材質(zhì)量。因此對鋁型材產(chǎn)品質(zhì)量要求嚴(yán)格時，一般都需在熱擠壓后進(jìn)行預(yù)備退火處理，如生產(chǎn)3A21、3003鋁型材汽車散熱器用薄壁管材時，在熱擠壓后，必須對其進(jìn)行預(yù)備退火，使其全部轉(zhuǎn)化變?yōu)樵俳Y(jié)晶組織后，再進(jìn)行冷拉伸變形，才能保證產(chǎn)品的組織、性能和表面質(zhì)量。



完全未發(fā)生再結(jié)晶的材料，其伸長率低，變形抗力大，進(jìn)行預(yù)備退火，發(fā)生再結(jié)晶后，延長率提高，變形抗力降低，便可順利地進(jìn)行冷加工變形。

2.中間退火 

當(dāng)冷加工達(dá)到一定程度之后，等軸再結(jié)晶組織沿滑移面滑移，嚴(yán)格地說，是晶體點陣中的位錯在外力作用下沿一定晶面和晶向產(chǎn)生滑移運動，使得各向同性的等軸晶組織遭到破壞，而變成各向異性的沿加工方向排列的加工組織，提高塑性，降低變形抗力，以利于進(jìn)一步進(jìn)行冷加工。

3.成品退火

材料完成冷加工之后，根據(jù)用戶對鋁型材組織性能的不同要求，進(jìn)行不同形式的退火，主要有回復(fù)退火、不完全再結(jié)晶退火、完全再結(jié)晶退火：

（1）回復(fù)退火。對鋁型材而言屬低溫退火，其退火溫度控制在再結(jié)晶開始溫度以下，目的是消除或減小冷加工后的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定材料的組織和性能，而不發(fā)生再結(jié)晶。主要用于熱處理不可強化的鋁型材，如5×××、3×××系鋁型材的成品處理。
（2）不完全退火。在再結(jié)晶開始溫度以上、再結(jié)晶終了溫度以下進(jìn)行的退火，退火后，發(fā)生部分再結(jié)晶，其余部分保留原有的冷加工組織，以保證鋁型材的力學(xué)性能。根據(jù)用戶要求和材料的冷加工程度程度確定退火溫度及保溫時間。
（3）完全退火。預(yù)備退火、中間退火、要求軟狀態(tài)交貨的成品退火均屬完全退火，一般將材料加熱到再結(jié)晶溫度以上100-200℃，讓其完全發(fā)生再結(jié)晶，以獲得最低強度和最佳伸長率。

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