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厂里接了一批6061的板材,要求冷轧减薄之后做T6状态。平时都是轧完直接进炉子时效,这批货因为设备故障,在车间放了快一个星期才去时效。
结果出来硬度偏差特别大,比以前直接时效的要高,有的位置甚至直接过时效了。查资料说是形变时效,没搞明白具体是因为冷变形产生了位错还是空位导致的这种时效动力学变化?有知道具体微观机制的没?
主要是空位浓度和位错的双重作用。冷轧形变会产生大量过饱和空位,正常6061室温下空位浓度大概在10的负4次方左右,冷变形后能提高两三个数量级。这些空位加速了溶质原子比如镁和硅的扩散,导致沉淀相形核率大幅增加。你放了快一个星期,实际上在室温下就已经发生了自然时效,内部已经形成了大量GP区。你再进去做人工时效,这些GP区直接长大或者失去了作为后续沉淀相核心的共格性,导致硬度异常或者过时效。以后冷变形完最好24小时内进炉,或者做个中间退火把形变应力消掉。
别光盯着空位看,铝合金形变时效核心是位错线上直接析出。冷轧产生的位错网成了现成的形核点,Mg2Si直接在位错上长,这比均匀形核需要的激活能低得多。你硬度高是因为位错强化加上析出强化叠加了,过时效是因为局部形变量不均,形变大的地方析出太快直接粗化。
你冷轧的压下量具体是多少?6061对形变量很敏感,压下量低于10%和超过30%的时效结果完全不一样,还有你们中间有没有做过拉伸矫直?
我们厂以前干这种活也出过问题,后来定死工艺了,冷变形量超15%的料,必须先190度退火1个小时再去固溶时效,直接切断形变时效的条件。