1. 粗大晶粒

有些變形鋁型材在退火或者淬火處理后，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)整體或者局部的晶粒粗大現(xiàn)象，造成這種晶粒過(guò)分長(zhǎng)大的原因可能是熱處理工藝本身掌握不當(dāng)，也可能是鋁型材加工過(guò)程中的問(wèn)題；它會(huì)降低鋁型材的力學(xué)性能，深沖或彎曲成形時(shí)，使表面粗糙或者容易產(chǎn)生裂紋，因此應(yīng)弄清產(chǎn)生原因并設(shè)法消除；

熱處理時(shí)，退火或者淬火溫度過(guò)高，保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，特別是長(zhǎng)時(shí)間緩慢加熱，容易造成粗晶；在不能熱處理強(qiáng)化的變形鋁型材中，3A21最易發(fā)生粗晶；錳的擴(kuò)散速度慢，鑄錠中往往就存在嚴(yán)重晶內(nèi)偏析，而錳含量對(duì)鋁型材的再結(jié)晶溫度影響很大；這樣，因成分不均而使材料組織內(nèi)部各處的再結(jié)晶溫度不同，低錳處再結(jié)晶溫度低，退火時(shí)先發(fā)生再結(jié)晶；相反，高錳處后發(fā)生再結(jié)晶，甚至不發(fā)生再結(jié)晶；這樣，退火過(guò)程中形成的再結(jié)晶晶核數(shù)目少，最后成長(zhǎng)的晶粒尺寸必然會(huì)大；如果退火時(shí)加熱速度又慢，這一現(xiàn)象會(huì)更加明顯，更易產(chǎn)生粗晶；生產(chǎn)中為了解決這一問(wèn)題通常采取下面的措施：

（1）在鑄錠生產(chǎn)中把雜質(zhì)元素鐵的含量控制在0.4%以上，并加入0.1%~0.2%鈦，因鐵和鈦有細(xì)化晶粒的作用；

（2）進(jìn)行鑄錠均勻化退火，以減少錳偏析的影響；

（3）在硝鹽槽中退火，以提高退火加熱速度；采用高溫快速退火對(duì)各種鋁型材的晶粒細(xì)化都是有利的；

某些鋁型材在淬火加熱時(shí)，如溫度過(guò)高也易產(chǎn)生粗晶；例如，6A02合金加熱溫度超過(guò)540℃，晶粒長(zhǎng)大傾向十分明顯，因此，盡管該合金的過(guò)燒溫度高達(dá)595℃，而淬火加熱溫度仍應(yīng)該控制在540℃以下，一般為（520±10）℃；

鋁型材加工過(guò)程中的工藝參數(shù)對(duì)鋁型材產(chǎn)品熱處理后的晶粒也有十分明顯的影響；變形溫度不宜過(guò)低，否則變形很不均勻，熱處理后各處的晶粒尺寸就會(huì)有所差異，造成局部粗晶；若軋制變形量小，軋板時(shí)主要變形集中在表層；這部分退火后形成細(xì)晶而板材內(nèi)層因變形量小，仍保留著原先的鑄態(tài)組織，只是沿變形方向拉長(zhǎng)了；所以一般采用較高的變形溫度和較大的變形量，使變形比較均勻，且退火后板材表里均可獲得比較細(xì)小的晶粒組織；

擠壓和鍛壓加工更容易造成不均勻變形，例如擠壓棒材或者鋁型材，中心金屬流動(dòng)比較容易，而表層由于受到擠壓筒壁摩擦阻滯，變形很困難，因此造成整個(gè)截面變形極不均勻；熱處理后，因表層發(fā)生聚集而再結(jié)晶形成粗大的晶粒或粗晶環(huán)；

2. 過(guò)燒

鋁型材在加熱溫度超過(guò)金屬內(nèi)部低熔點(diǎn)組成相的熔點(diǎn)而造成的局部熔化，稱(chēng)為過(guò)燒；由于在熔化及冷卻時(shí)的重新凝固期間，金屬的體積、化學(xué)成分及物理狀態(tài)都會(huì)發(fā)生變化，常常導(dǎo)致在過(guò)燒部位形成裂紋、空洞、氧化及雜質(zhì)富集等，對(duì)合金力學(xué)性能及耐腐蝕性能有嚴(yán)重的影響，因此熱處理過(guò)程中的過(guò)燒問(wèn)題一向受到廣泛重視；

過(guò)燒以后合金的力學(xué)性能及耐蝕性會(huì)發(fā)生明顯的變化，但變化的幅度與合金性質(zhì)、產(chǎn)品類(lèi)型及過(guò)燒程度等因素有關(guān)；在輕微過(guò)燒時(shí)，除2A14合金鍛件外，其他合金產(chǎn)品的強(qiáng)度均不降低，有的還略有提高，這是由于高溫淬火增加了合金的過(guò)飽和程度及時(shí)效強(qiáng)化能力的緣故；拉伸塑性除鍛件略有降低外，其他鋁型材的伸長(zhǎng)率沒(méi)有明顯變化；但是在明顯過(guò)燒特別是嚴(yán)重過(guò)燒的情況下，強(qiáng)度及塑性都急劇下降；拉伸性能在輕微過(guò)燒時(shí)變化不大，而鋁型材的彎曲性能、疲勞強(qiáng)度及耐蝕性對(duì)過(guò)燒比較敏感，輕微過(guò)燒也能導(dǎo)致這些性能的惡化；

為了避免產(chǎn)生過(guò)燒，首先應(yīng)掌握不同鋁型材的實(shí)際過(guò)燒溫度，其次是嚴(yán)格執(zhí)行淬火加熱工藝規(guī)程和準(zhǔn)確控制爐溫；實(shí)際生產(chǎn)中大多數(shù)過(guò)燒是由于對(duì)鋁型材過(guò)燒性質(zhì)和加熱爐的工作情況缺少了解而造成的；

另外，對(duì)于同一牌號(hào)的合金，實(shí)際過(guò)燒傾向還會(huì)收生產(chǎn)加工工藝的影響；例如7A04合金的鑄錠，過(guò)燒溫度為490℃，它的加工制品的過(guò)燒溫度卻提高到520℃，2A70合金的情況也類(lèi)似，分別在520℃和545℃過(guò)燒；造成這種差異的主要原因是鋁型材中的一些低熔點(diǎn)共晶體有時(shí)是一種非平衡組織，也就是說(shuō)按照相圖這些合金中不應(yīng)出現(xiàn)這類(lèi)共晶體，但因?yàn)殍T錠的實(shí)際冷凝速度過(guò)快，使結(jié)晶組織偏離相圖規(guī)律而形成的；如果隨后在低于其熔點(diǎn)的溫度下充分加熱，非平衡相是可以逐步溶入鋁型材基體而使組織趨于平衡時(shí)，相應(yīng)合金的過(guò)燒溫度就會(huì)提高；鋁型材鑄錠的均勻化處理及隨后的變形加工就可以起到這種作用；均勻化是一種高溫長(zhǎng)期加熱的工序，有助于使非平衡相溶入基體；塑性變形加工使共晶體破碎，也有利于上述固溶過(guò)程；因此，鋁型材制品在生產(chǎn)加工中經(jīng)受的變形量大，型材的過(guò)燒傾向就會(huì)適當(dāng)減小，這就是小截面鋁型材選用淬火溫度的上限，大截面鋁型材選用淬火溫度下限的道理；

由于在大多數(shù)生產(chǎn)條件下并不能保證全部的非平衡相溶于鋁型材基體，因此為妥善起見(jiàn)，技術(shù)條件中所規(guī)定的成品淬火溫度均低于最低的第二相熔化溫度，執(zhí)行中不應(yīng)隨便改動(dòng)；另外，對(duì)用于淬火加熱的硝鹽槽或者空氣循環(huán)電爐的實(shí)際爐溫均勻性和控溫儀表的可靠性，必須定期檢查，做到這幾點(diǎn)，過(guò)燒問(wèn)題是完全可以避免的；

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