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【摘要】高强铝合金具有密度小、比强度高、耐蚀性和成型性好、成本低等一系列优点，在航空、航天、船舶以及军事工业得到了广泛的应用。其在重工业领域的作用越来越凸显出来，并受到社会的广泛关注。但是从我国高强铝合金研究界来看，对热处理技术还没有一个准确的定位和标准，各个企业在高强铝合金的热处理技术也是根据自身的发展经验，致使生产出来的高强铝合金质量良莠不齐，从而不能够把高强铝合金的功能彻底的发挥出来。本文将对高强铝合金热处理技术进行分析与研究，将深冷处理和均匀化处理运用到高强铝合金的热处理技术中，从而提高高强铝合金的性能，以便更好的服务于航空、航天、军事等重工业领域。
【关键词】高强铝合金；热处理技术；探讨
随着我国社会经济的快速发展以及国际形势的不断变化，人们越来越重视航空航天技术的发展，以增强我国的国防能力和综合国力。高强铝合金作为航空航天以及军事工业的重要材料，得到了广泛的运用，并具有不可替代的地位。但是与国外相比，我国对高强铝合金的热处理技术研究还存在着一定的差距，不能够很好的开发高强铝合金的利用潜能。将深冷处理和均匀化处理运用到热处理技术中，将能够生产处性价比比较高的高强铝合金，从而为我国的重工业发展提供良好的物质基础。
一、均匀化处理技术
从高强铝合金的构成来看，所含的合金化元素比较多，那么均匀化处理是合金进行初步处理的一个不可少的步骤。从事铝合金工作的人员都会知道，合金在冷却凝固时候都会有枝晶偏析的现象，运用均匀化处理可以使晶内化学成分均匀分布，从而提高铸锭的热塑性能。均匀化处理技术能够降低非平衡第二相的体积分数，改善合金的塑性以及高強铝合金在基体中的固溶度，以达到提高合金固溶强度的目的。在对高强铝合金进行均匀化处理时使用的时间越长，处理过程就会越彻底，生产出来的铝合金强度也就会越高。但是，由于高强铝合金含有很高的合金元素，这就导致均匀化处理一般都很难实现。从当前合金均匀处理技术的发展来看，有几种比较好的均匀化制度广泛的运用到均匀化处理技术中。一是两级均匀化效果要高于单极均匀化的效果；二是短时间的保温能够弥散析出粒子，使亚晶粒子得到细化，从而提高高强铝合金的性能；三是使用高温进行均匀化能够加快合金溶解的速度，为后续的技术处理提供了较高的过饱和度。实践表明，经过均匀化处理的高强铝合金，枝晶间偏析的先现象大大减少，并呈现断续分布的状态；均匀化在完成保温后迅速的冷却，能够得到高的析出相密度。
二、固溶处理技术
1、强化固溶处理
固溶处理是把第二相能由于温度降低而减小的合金进行加热，直到第二相能能够完全融入到固溶体中为止。在保温一段时间后，采取有效措施进行快速的冷却，以获取过饱和的溶质原子和空位。从当前合金强化固溶处理来看主要包括普通固溶和高强度固溶两种方式，常规固溶与高强度固溶相比，后者比前者多了一道程序，即除了要在特定的温度下进行一段 时间的保温，还要设定一定的升温速度使合金的温度达到更高，并在室温下进行冷却。实践证明，通过逐步提高固溶温度直至超过多相共晶温度以及延长固溶时间等手段，可以大大的降低均匀化后未溶解的粗大第二相，并能够有效的避免过渡相和过烧现象的发生，从而增强了高强铝合金的固溶质量。强化固溶的优势在于在不增加合金化元素的情况下提高了固溶体的过饱和度，同时减少了粗大为溶结晶相，对于提高时效析出程度和增强抗断裂性具有很大的帮助。
2、高温预析出处理技术
高温预析出是运用两步固溶处理方法，即高温固溶后，在略低于固溶温度下保温，从而改善晶界和晶内的析出环境，使合金具有一定的力学性能，以达到提高抗应力腐蚀性能的目的。通过研究表明，在近固溶度的环境下，预析出能够形成不连续晶界析出相，还能够增强时效状态下晶界析出相颗粒的尺寸和间距，从而合金强度不变的情况下，提高合金的抗腐蚀能力。
3、重复淬火处理技术
有研究表明，重复淬火技术的优劣对铝合金的性能有着巨大的影响。重复淬火在第一次淬火温度的环境中，如果保温时间能够与第一次淬火保温时间一致，则铝合金的性能就能够得到大大的改善；但是如果重复淬火的保温时间低于首次保温时间，就会造成铝合金性能的降低。另一方面，提高重复淬火的温度和时间，可以大大增强铝合金的性能。
三、时效处理技术
对高强铝合金进行时效处理可以分为单级时效处理和双级时效处理以及多级时效处理，以下逐一介绍：
1、单级时效处理
把GP区溶解温度的临界值Tc作为热处理的分界点，将单级时效处理划分为两种形式。根据时效后的状态，又可以把时效分为欠时效、峰值时效和过时效三个层次。欠时效的时效温度与峰值时效和过时效的相比，明显的要低于这两者，从而能够保留较高的塑性。但是过时效的时效温度相对要高，能够使铝合金有很好的综合性能。
2、双级时效处理
所谓双级时效从字面上就可以看出使用两次不同的温度对合金材料进行两次时效处理，下图所示。
第一级时效也叫做低温预时效，这种时效是在成核处理阶段，形成高密度的GP区。一般情况下，GP区是均匀的生核，但是当达到一定的程度，就可以形成时效沉淀相的核心，这样就能够增强铝合金的均匀性。第二级是高效时效，比较具有稳定性。在晶内主要是以盘状相均匀分布，在次晶界上形成η’相，在大尺寸晶界上形成粗大稳定η的相。随着时效时间的不断延长，晶内η’相就会逐渐的粗化，晶界η相相对来说比较稳定，并一步步的成长扩大，亚晶界上的PFZ有着明显增宽的痕迹。
2、多级时效处理
多级处理时效一般可以分为两种形式，如图3所示。
a图为一种多级时效处理方式，它主要包括成核处理，一次是在淬火后进行，另一次是在T1进行，最终时效根据性能要求可以把TC作为温度临界点，在高于或者低于TC温度进行。经过三级时效处理后，可以获得比较小的显微组织。b图为高温成核处理的多级时效，经过高温成核处理可以有效的避免原温室停放的有害影响。RRA处理实质上也是一种三级处理，也叫做回归再时效处理。它首次实现了达到了既能够满足铝合金的抗腐蚀性能又能够保持强度的目标。并通过调整合金成分，降低Fe、Si等杂质成分，从而形成T77制度。这种热处理技术生产的铝合金强度要比T651高的多，而抗腐蚀性和抗断裂性与T61一样。
3、深冷处理技术
研究表明，很多人把深冷处理技术运用铝合金，并取得了很好的效果。采用这种技术，能够完善铝合金的强度和塑性，特别是在固溶和时效之间进行效果会更加明显，但是力学性能不能够很好的捕捉到循环温差和循环次数。这是因为深冷处理的过程中，会形成大量的蜷线位错、位错环甚至位错胞，同时也会造成原有晶粒分成大量的亚晶，它们在相互作用的过程中，就会增强铝合金结构的稳定性，并能够很好的改善铝合金的力学性能。如果先进行时效处理，再进行循环处理，那么在产生位错时，二相粒子已经存在，在进行相互作用之前，位错要移动一定的距离，就会使相互作用变弱，那么铝合金强度也不会得到明显的改善。
结语
从国内高强铝合金热处理发展状况来看，热处理技术还不是很高，还需要相关工作人在发展的过程中进一步的探索和研究，多学习国外先进的热处理技术，并结合本国实际，加以借鉴和运用，这样才能够逐步的提高高强铝合金的热处理技术，从而更好的服务于我国的航空航天等重工业的发展。
参考文献
[1]邱书文.关于高强铝合金的热处理技术的研究分析[J].科协论坛（下半月），2013，（8）：34-36.
[2]董立新，周友龙，何贤贵等.提高7A04铝合金强度的工艺研究[J].热加工工艺，2011，（12）：56-58.
[3]杨守杰，杨霞.高强度铝合金的研究进展[J].粉末冶金工业，2010，（5）：89-90.
【关键词】高强铝合金；热处理技术；探讨
随着我国社会经济的快速发展以及国际形势的不断变化，人们越来越重视航空航天技术的发展，以增强我国的国防能力和综合国力。高强铝合金作为航空航天以及军事工业的重要材料，得到了广泛的运用，并具有不可替代的地位。但是与国外相比，我国对高强铝合金的热处理技术研究还存在着一定的差距，不能够很好的开发高强铝合金的利用潜能。将深冷处理和均匀化处理运用到热处理技术中，将能够生产处性价比比较高的高强铝合金，从而为我国的重工业发展提供良好的物质基础。
一、均匀化处理技术
从高强铝合金的构成来看，所含的合金化元素比较多，那么均匀化处理是合金进行初步处理的一个不可少的步骤。从事铝合金工作的人员都会知道，合金在冷却凝固时候都会有枝晶偏析的现象，运用均匀化处理可以使晶内化学成分均匀分布，从而提高铸锭的热塑性能。均匀化处理技术能够降低非平衡第二相的体积分数，改善合金的塑性以及高強铝合金在基体中的固溶度，以达到提高合金固溶强度的目的。在对高强铝合金进行均匀化处理时使用的时间越长，处理过程就会越彻底，生产出来的铝合金强度也就会越高。但是，由于高强铝合金含有很高的合金元素，这就导致均匀化处理一般都很难实现。从当前合金均匀处理技术的发展来看，有几种比较好的均匀化制度广泛的运用到均匀化处理技术中。一是两级均匀化效果要高于单极均匀化的效果；二是短时间的保温能够弥散析出粒子，使亚晶粒子得到细化，从而提高高强铝合金的性能；三是使用高温进行均匀化能够加快合金溶解的速度，为后续的技术处理提供了较高的过饱和度。实践表明，经过均匀化处理的高强铝合金，枝晶间偏析的先现象大大减少，并呈现断续分布的状态；均匀化在完成保温后迅速的冷却，能够得到高的析出相密度。
二、固溶处理技术
1、强化固溶处理
固溶处理是把第二相能由于温度降低而减小的合金进行加热，直到第二相能能够完全融入到固溶体中为止。在保温一段时间后，采取有效措施进行快速的冷却，以获取过饱和的溶质原子和空位。从当前合金强化固溶处理来看主要包括普通固溶和高强度固溶两种方式，常规固溶与高强度固溶相比，后者比前者多了一道程序，即除了要在特定的温度下进行一段 时间的保温，还要设定一定的升温速度使合金的温度达到更高，并在室温下进行冷却。实践证明，通过逐步提高固溶温度直至超过多相共晶温度以及延长固溶时间等手段，可以大大的降低均匀化后未溶解的粗大第二相，并能够有效的避免过渡相和过烧现象的发生，从而增强了高强铝合金的固溶质量。强化固溶的优势在于在不增加合金化元素的情况下提高了固溶体的过饱和度，同时减少了粗大为溶结晶相，对于提高时效析出程度和增强抗断裂性具有很大的帮助。
2、高温预析出处理技术
高温预析出是运用两步固溶处理方法，即高温固溶后，在略低于固溶温度下保温，从而改善晶界和晶内的析出环境，使合金具有一定的力学性能，以达到提高抗应力腐蚀性能的目的。通过研究表明，在近固溶度的环境下，预析出能够形成不连续晶界析出相，还能够增强时效状态下晶界析出相颗粒的尺寸和间距，从而合金强度不变的情况下，提高合金的抗腐蚀能力。
3、重复淬火处理技术
有研究表明，重复淬火技术的优劣对铝合金的性能有着巨大的影响。重复淬火在第一次淬火温度的环境中，如果保温时间能够与第一次淬火保温时间一致，则铝合金的性能就能够得到大大的改善；但是如果重复淬火的保温时间低于首次保温时间，就会造成铝合金性能的降低。另一方面，提高重复淬火的温度和时间，可以大大增强铝合金的性能。
三、时效处理技术
对高强铝合金进行时效处理可以分为单级时效处理和双级时效处理以及多级时效处理，以下逐一介绍：
1、单级时效处理
把GP区溶解温度的临界值Tc作为热处理的分界点，将单级时效处理划分为两种形式。根据时效后的状态，又可以把时效分为欠时效、峰值时效和过时效三个层次。欠时效的时效温度与峰值时效和过时效的相比，明显的要低于这两者，从而能够保留较高的塑性。但是过时效的时效温度相对要高，能够使铝合金有很好的综合性能。
2、双级时效处理
所谓双级时效从字面上就可以看出使用两次不同的温度对合金材料进行两次时效处理，下图所示。
第一级时效也叫做低温预时效，这种时效是在成核处理阶段，形成高密度的GP区。一般情况下，GP区是均匀的生核，但是当达到一定的程度，就可以形成时效沉淀相的核心，这样就能够增强铝合金的均匀性。第二级是高效时效，比较具有稳定性。在晶内主要是以盘状相均匀分布，在次晶界上形成η’相，在大尺寸晶界上形成粗大稳定η的相。随着时效时间的不断延长，晶内η’相就会逐渐的粗化，晶界η相相对来说比较稳定，并一步步的成长扩大，亚晶界上的PFZ有着明显增宽的痕迹。
2、多级时效处理
多级处理时效一般可以分为两种形式，如图3所示。
a图为一种多级时效处理方式，它主要包括成核处理，一次是在淬火后进行，另一次是在T1进行，最终时效根据性能要求可以把TC作为温度临界点，在高于或者低于TC温度进行。经过三级时效处理后，可以获得比较小的显微组织。b图为高温成核处理的多级时效，经过高温成核处理可以有效的避免原温室停放的有害影响。RRA处理实质上也是一种三级处理，也叫做回归再时效处理。它首次实现了达到了既能够满足铝合金的抗腐蚀性能又能够保持强度的目标。并通过调整合金成分，降低Fe、Si等杂质成分，从而形成T77制度。这种热处理技术生产的铝合金强度要比T651高的多，而抗腐蚀性和抗断裂性与T61一样。
3、深冷处理技术
研究表明，很多人把深冷处理技术运用铝合金，并取得了很好的效果。采用这种技术，能够完善铝合金的强度和塑性，特别是在固溶和时效之间进行效果会更加明显，但是力学性能不能够很好的捕捉到循环温差和循环次数。这是因为深冷处理的过程中，会形成大量的蜷线位错、位错环甚至位错胞，同时也会造成原有晶粒分成大量的亚晶，它们在相互作用的过程中，就会增强铝合金结构的稳定性，并能够很好的改善铝合金的力学性能。如果先进行时效处理，再进行循环处理，那么在产生位错时，二相粒子已经存在，在进行相互作用之前，位错要移动一定的距离，就会使相互作用变弱，那么铝合金强度也不会得到明显的改善。
结语
从国内高强铝合金热处理发展状况来看，热处理技术还不是很高，还需要相关工作人在发展的过程中进一步的探索和研究，多学习国外先进的热处理技术，并结合本国实际，加以借鉴和运用，这样才能够逐步的提高高强铝合金的热处理技术，从而更好的服务于我国的航空航天等重工业的发展。
参考文献
[1]邱书文.关于高强铝合金的热处理技术的研究分析[J].科协论坛（下半月），2013，（8）：34-36.
[2]董立新，周友龙，何贤贵等.提高7A04铝合金强度的工艺研究[J].热加工工艺，2011，（12）：56-58.
[3]杨守杰，杨霞.高强度铝合金的研究进展[J].粉末冶金工业，2010，（5）：89-90.