广西平果博导铝镁线缆有限公司 广西百色 531400
摘要：铝材料之所以被广泛使用，是因为其自身有质量轻、密度小和导电导热性能好的特点，其可塑性比其他金属材料更具应用优势。铝合金材料应用于各个领域，尤其对一些尖端行业如航空、航天、高铁、机械制造需要高强度耐热的新型铝合金，热处理技术就能改变原有的铝合金材质，更好的满足此类行业需求。本文简要通过对铝合金发展过程及特性的介绍，对其热处理技术做出探讨，接着就新型热处理技术的重要作用进行分析。
关键词：铝合金材料；热处理技术；影响
引言
铝元素是目前已知在地壳中含量最多且分布最广的金属元素，其比例比铁元素、镁元素和钛元素的总和还大。由于储备量巨大是每个国家都优先选用的有色金属材料，通过在纯铝中添加适量的合金，能使其本身的组织结构发生变化制作出不同的材料和零件。既要保证高强度、抗腐蚀，还要环保、可回收，这就需要在铸造铝合金时使用先进的科学技术，改变其固有形态以应不同的需求，如今最新研究表明热处理技术可将其变为现实。
1铝合金材料的发展
铝元素的含量非常丰富，铝元素本身有形态不稳定且容易与其他自然元素相结合的特性，在自然界中存在氧化铝和其他铝结合物，金属铝必须通过化学反应后才能得到。世界上第一个金属铝是在1808年通过电解还原出来的，之后通过不断的研究实验、改进方法制取，德国化学家在1854年首次从氧化铝中还原制取出铝锭，当时被人们视为珍宝一般。随着科技发展直到19世纪电力改变了原有的提取方法，使生产规模也不断扩大，更在其中加入各种不同的金属元素使其相融合成了铝合金材料。
2铝合金材料的特性与分类
铝元素是银白色的，属于轻金属，具有热容量和熔化潜热高、耐腐性好的特点，能在及其低温环境中保持良好的力学性。纯铝的密度小，仅次于铜、金还有银，铝的表面由于极易生产一层保护膜保护机体，所以能有非常好的抗腐蚀性。铝合金不仅有纯铝的上述特性，在质量、熔点低、可塑性上都格外要强，而且通过热处理强化后强化效果会变的更高，甚至超过优质的钢材，可塑性高的铝合金成品，耐久性强，效果也突出，同时具备机械性和物力性。
铝合金从加工方法上来说，可分为铸造铝合金和形态铝合金两类。铸造铝合金就是以炼熔金属模具，获得各种形状毛坯零件的铝合金；形态铝合金则是利用不同手段再经过熔融法制锭、塑性加工，让其本身组织发生变化形成需要的形态。
3铝合金材料深加工主要制造工艺
目前对铝合金的深加工工艺主要有五种：
抛光技术：利用化学、机械的方法，使铝合金零件件表面粗糙度降低，获得光亮、平整表面。抛光工艺也分为：化学抛光、机械抛光、电解抛光。
喷丸技术：是利用高速砂流中的冲击力，清理和粗化金属表面。这能使铝合金零部件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使其机械性能得到改善，提高零件的抗劳性，增加和涂层间的附着力，能延长了涂膜的耐久性，也能保证涂料的流平度。
拉丝技术：金属拉丝效果是用砂纸将铝板刮出不同程度的线条，拉丝亦可分乱纹拉丝、直纹拉丝、旋纹拉丝等。高超的金属拉丝工艺，能清晰显现每一根丝痕，使哑光金属泛出发丝光泽，提高产品的档次。
高光切削技术：就是用精雕机器切削零件，在铝合金零部件的表面产生局部的高亮。高光处钻头速度越快慢的影响，钻头速度越快就越亮，越慢则越暗。
阳极氧化技术：它是指合金或金属的电化学氧化，铝和其他合金在相应的电解液下，由于外加电流的作用，使铝制品形成一层氧化膜。这个技术可以提高铝表面硬度、耐磨损性等，更能延长铝制品的使用寿命[1]。
4铝合金材料的热处理技术
铝合金材料的热处理技术是采用热能处理的方式，将铝合金加热同时控制温度速度变化，在相应的摄氏度中保持一定时间再迅速将其冷却，这样能改变铝合金内部组织，提高其机械性能和物理性能，通过改造铝合金的可塑性，来获得更高的稳定性。
铝合金材料的热处理技术主要特点是通过对铝合金本身淬火后，其强度和硬度不会立刻升高，需要等待一定的时间强度和硬度才能相应的转变，这就需要在制作时对温度有非常精准的控制，而铝合金的可塑性却和硬度、强度的制作正好相反，它是在淬火后到达最高点，当温度逐渐冷却可塑性也降到最低。
热处理技术的不断进步是通过长时间科研的结果，由于铝合金的热处理化过程异常复杂，在加入不同的金属元素后，金属元素组成的原子是无序分布的，在错位间存在力学和化学间的相互作用，这也影响着强化效果。再由于铝合金在加工时因为零部件用途和结构不同，相对应的参数也都不同，也会影响强化过程。
在对铝合金材料使用热处理技术上，基本分为四类：固溶淬火技术、退火技术、回归和时效技术。固溶淬火是在铝合金加热到一定温度，保持这个温度在一定的时间内，可使内部或其他部分能得到充分溶解到铝元素之中，再用快速冷却的方法降温进行冷加工；在铝合金到达一定温度时，保持较长时间再设定速度均衡冷却，来提高材料的质量，这样利于之后再加工获得结晶态的软化组织，能大大提高其可塑性，这样的方法就称为退火技术；时效就是人工控制温度时间，让铝合金在亚稳定下充分分解；回归则是把已经淬火的铝合金材料再在高温下回到新淬火时的状态，这样有利成形冷弯也能矫正偏差[2]。
5新型热处理技术对原有冶炼技术的意义及其影响
铝合金冶炼的传统工艺是选用纯铝锭或直接购买铝合金锭，通过对其熔化用氮气、氯气精炼除气去渣，再用钠盐让其发生变质。由这种工艺技术生产的铝合金力学性能低，而且精炼后效果差还有污染，这种变质处理技术的有效时间不长，对金属和小型的铸件批量生产有非常严重的制约。这就需要有一种能有效使用控制时间并且降低成本的新型冶炼技术，那就是对铝合金材料的热处理技术。通过对铝合金加温到达一定的温度，控制其保温的时间程度，达到不同的淬火效果，实现本次材料硬度和强度的明显提升，而且这样的技术不会产生有害物质污染环境，属于非常环保的冶炼技术[3]。
在铝合金的加工中，要对铝型材料加工；要考虑到生产条件和对加工前的准备；还要认真核对施工图纸。新型热处理技术的广泛运用大大缓解了铝合金在深加工中的繁琐情况，由于热处理技术对铝合金淬火之后有效控制，使其在塑型性上显著提高于传统加工技术，形状多变且更容易控制，在加上回归技术的使用让已经淬火后的铝合金材料再次加温达到淬火时的状态，以便重新矫正之前的制造偏差，提高铝合金制品的精确度。同时，铝及铝合金的运用广泛，对铝合金的研究工作也越来越深入，对其检测的工作也相应重要，涡流法检测是对铝合金的无损检测方法之一，它是通过使用涡流导电仪来测定导电率检测铝合金热处理后硬度、强度的变化。
结语
现如今国家大力提倡节能减排的环保政策，铝合金材料作为轻型钢材的首选，使用率高而且覆盖范围广，尤其对航空、航天等尖端行业有非常重要的使用意义，这就需要其精度和工艺水平都大幅度的提升改善，对铝合金材料的不断改善进步，采用热处理技术制作，能有效提升铝合金材料的质量，满足如今大量的需求，也为市场上铝合金产品起到严格精确的保障作用。
参考文献：
[1]高晶.金属材料先进热处理工艺及设备的若干思考[J].锻压装备与制造技术，2020，55（04）：132-134.
[2]张忠科，武靖伟，赵华夏.焊后热处理对钛/铝FSB接头组织及性能的影响[J].中国有色金属学报，2020，30（04）：739-749.
[3]廖辉玲.热处理工艺对金属材料抗疲劳性能影响分析[J].技术与市场，2020，27（01）：146+148.
作者简介：阮仁成（1987.04-），男，本科学历，助理工程师职称，现主要从事铝合金冶炼、深加工、检测等方面研究。