1、ICS 25.200 J 36 GB 中华人民共和国国家标准GB/T 25745-2010 铸造铝合金热处理Heat treatment of cast aluminium alloys 2010-12-23发布数码防伪中华人民共和国国家质量监督检验检夜总局中国国家标准化管理委员会2011-06-01实施发布GB/T 25745-2010 目次前言.1 I 范围-2 规范性引用文件. 3 术语和定义4 分类. 5 热处理设备26 热处理工艺37 质量控制与检验.6 8 安全卫生及环境保护要求7附录A(资料性附录)铸造铝合金热处理后力学性能8目。吕本标准的附录A为资料性附录。本标准由全国热处理标
2、准化技术委员会CSAC/TC75)提出并归口。本标准负责起草单位:江苏丰东热技术股份有限公司。GB/T 25745-2010 本标准参加起草单位:北京航空材料研究院、盐城丰东特种炉业有限公司、广东世创金属科技有限公司。本标准主要起草人:向建华、王广生、董小虹、王勇、王松明、施剑峰、韩志春、苏宇辉、顾琳琳。I GB/T 25745-2010 铸造铝合金热处理1 范围本标准规定了铸造铝合金热处理状态、热处理设备、热处理工艺、质量控制与检验、安全卫生和环境保护要求。本标准适用于铸造铝合金工件热处理。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有
3、的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协议和各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB/T 228金属材料室温拉伸试验方法GB/T 23 1. 1金属材料布氏硬度试验第1部分:试验方法GB/T 1173 铸造铝合金GB 5959. 1 电热装置的安全第1部分z通用要求GB 5959.4 电热设备的安全第4部分:对电阻加热装置的特殊要求GB/T 7232 金属热处理工艺术语GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法GB 12348 工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T 13324 热处理设备术语GB 15
4、735 金属热处理生产过程安全卫生要求GB/T 16839.2热电偶第2部分:允差GB/T 18851. 1元损检测渗透检测第1部分:总则3 术语和定义GB/T 7232、GB/T13324确定的以及下列术语和定义适用于本标准。冷热循环处理cold-heat circulating treatment 铸造铝合金工件通过室温以上某个温度加热保持并空冷的正温处理，室温以下某个温度冷却保持并回复至室温的负温处理，加再次室温以上某个温度加热保持并炉冷的正温处理，以提高其尺寸稳定性。4 分类4. 1 铸造铝合金热处理状态代号按GB/T1173铸造铝合金的规定，特性见表10表1铸造铝合金热处理状态的类别
5、代号及特性热处理状态类别热处理状态代号特性人工时效对湿砂型、金属型特别是压铸件，由于固溶冷却速度较快有部分固Tl 溶效果，人工时效可提高强度、硬度，改善切削加工性能1 GB/T 25745-2010 表1(续)热处理状态类别热处理状态代号特性退火T2 消除铸件在铸造和加工过程中产生的应力，提高尺寸稳定性及合金的塑性固溶处理加自然时效T4 通过加热、保温及快速固溶冷却实现固溶，再经过随后时效强化，以提高工件的力学性能，特别是提高工件的塑性及常温抗腐蚀性能固溶处理加不完T5 时效是在较低的温度或较短的时间下进行，进一步提高合金的强度全人工时效和硬度固榕处理加完全Tj 时效在较高温度或较长时间下进行
6、，可获得最高的抗拉强度，但塑人工时效性有所下降固溶处理加稳定T7 提高铸件组织和尺寸稳定性及含金的抗腐蚀性能，主要用于较高温化处理度下工作的零件，稳定化温度可接近于铸件的工作温度固溶处理加软化固溶处理后采用高于稳定化处理的温度进行处理，获得高塑性和尺T8 处理寸稳定性好的铸件冷热循环处理T9 充分消除铸件内应力及稳定尺寸。用于高精度铸件4.2 铸件的热处理状态应在图样中注明。5 热处理设备5. 1 加热设备5. 1. 1 铸造铝合金热处理一般应采用带风扇的空气循环电阻加热炉，也可以使用燃料炉，用燃烧产生的气体或燃气辐射管加热，禁止火焰直接加热，采用设置隔热屏等措施，防止直接对工件加热。5. 1
7、. 2 加热炉应采用I、E类炉，其控温精度、仪表精度和记录纸刻度等要求如表2所示。表2加热炉技术要求加热炉类别有效加热区保祖精度控温精度记录仪表指示精度记录纸刻度(分辨力) 。C% C/mm I 士3士1。.22 E 士5土1.50.5 走三4注:允许用修改量程的方法提高分辨力。L.-一一一-一一5. 1. 3 加热炉的每个加热区至少有两支热电偶，一支接记录仪表安放在接近有效加热区，另一支接控温仪表。其中一个仪表应具有报警功能。5. 1. 4 每台加热炉必须定期检测有效加热区，检测周期见表3，检测方法按GB/T9452规定，其保温精度应符合表2要求。应在明显位置悬挂带有有效加热区示意图的检验合
8、格证。加热炉只能在有效加热区检验合格证规定的有效期内使用。表3加热炉有效加热区检测周期及仪表检定周期月JHHJE n刀-类一炉-I-E热一nHHE 巾HH-有效加热区检测周期仪表检定周期1 3 6 6 5.1.5 现场使用的温度测量系统，在正常使用状态下定期做系统校验。校验时，检测热电偶与记录仪表热电偶的热端距离应靠近。校验应在加热炉处于热稳定状态下进行。系统校验允许温度偏差为GB/T 25745-2010 :f: 1 .C。当超过该温度偏差时，应查明原因排除或进行修正。5.2 温度控制设备5.2.1 现场检测设备的精度应高于被检测设备的精度。5.2.2 现场使用的控温和记录仪表等级应符合表2
9、要求，检定周期按表3执行。5.2.3 现场系统校验的标准电位差计精度应不低于0.05级，分辨率不低于1mV，检定周期为6个月。5.2.4 测量室温用的水银温度计，分辨率0.1.C，检定周期为1年。5.2.5 热电偶应符合GB/T16839.2的规定，现场常用的热电偶技术要求见表5.表4现场常用的热电偶技术要求名称分度号等级使用温度允许偏差检定周期。C.C 月。400土1.6检测镇络-镶硅热电偶K I等标准3 4001 100 :1: 0. 47%t E 一40333土2.5 镇络镰硅K 6 E 3331 200 士0.75%tE 40+350 土1.0或土0.75%t铜-康铜T 6 E 一20
10、0十40士1.0或土1.5%t I 一40800士1.5或土0.4%t镇络-康铜E 6 E 40+900 土2.5或土0.75%t注1:t为测量温度，.C。注2:允许按实际需要缩短检定周期。5.3 固溶冷却槽5.3.1 固溶冷却槽应尽量设在紧靠加热炉的位置，以保证加热铸件快速浸入固溶冷却槽，固榕冷却转移时间应符合表5规定。5.3.2 固溶冷却槽应有足够容量，保证国溶冷却铸件全部浸入固溶冷却介质中的同时能迅速固溶冷却。5.3.3 固溶冷却槽应设有冷却循环和搅拌装置及温度测量装置，必要时可配置加热装置，以保证冷却介质温度及其均匀性。5.3.4 固溶冷却槽应备有槽盖，固溶冷却槽中的冷却介质应根据需要
11、定期检验更换。6 热处理工艺6. 1 热处理前的准备6. 1. 1 对加热炉、温度控制设备、固溶冷却槽等的状况进行使用前的检查，确保设备完好。6. 1. 2 清理铸件表面油污及脏物，保持人炉前铸件干净。6. 1.3 对容易产生畸变的铸件，应配置专用的热处理工装夹具。6. 1.4 检查工艺文件及工装夹具，确保齐全。6.2 装炉6.2. 1 按合金牌号、铸件几何尺寸和热处理制度分类装炉。6.2.2 铸件应装在加热炉有效工作区内。6.2.3 铸件装炉时不应密集堆放，各铸件之间、框架各层之间、铸件与隔热屏之间均应留有适当的空间，以防止变形，获得满意的加热和固溶冷却效果。6.2.4 检查铸件力学性能的单
12、铸或附铸试样，应与同熔炼炉批的铸件同炉热处理。3 GB/T 25745-2010 6.3 热处理制度6.3. 1 铝合金铸件固溶处理的温度应符合表5规定。表5铸造铝合金热处理制度回溶处理时效处理序合金合金热处理保温冷却介质最长转保温冷却号牌号代号状态温度时间及温度移时间温度时间。C 介质h s h T2 290-310 2-4 空气或随炉冷14 530540 2-6 60lOO，水2 室温二三241 ZAlSi7岛19ZLl01 T5 530-540 2-6 60-100，水25 145-155 3-5 空气T6 530-540 2-6 60-100，水25 195-205 3-5 空气T7
13、530-540 2-6 60-100，水25 220230 3-5 空气T8 530-540 2-6 60-100，水25 245-255 3-5 空气T4 530-540 612 60-100，水25 空气60-100，水室温不少于8空气T5 530-540 6-12 25 2 ZAlSi7MgA ZLl1A 再150-1602-12 60-100，水室温不少于8空气T6 530-540 6-12 25 再175-1853-8 3 ZAlSi12 ZLl02 T2 290-310 2-4 空气或|随炉冷lT1 17()180 3-17 4 ZAlSi9Mg ZLl04 空气T6 530-54
14、0 26 60100，水25 170 -180 8-15 T2 175-185 5-10 5 ZAlSi5Cu1Mg ZLI05 T5 520530 35 60-100，水25 170-180 3-10 空气T7 520-530 3-5 60-100，水25 220-230 3-10 6 ZAlSi5Cu1MgA ZLl05A 15 520530 412 60-100，水25 155-165 3-5 空气Tl 175-185 3-5 T 510-520 512 6D100，水25 145-155 3-5 7 ZAlSi8Cu1Mg ZLl06 空气T6 510-520 5-12 60-100，
15、水25 170-180 3-10 T7 510520 5-12 60lOO，水25 225235 68 8 ZAlSi7Cu4 ZLl07 T6 510-520 8-10 60-100，水25 160-170 6-10 空气T1 190210 10-14 9 ZAlSi12Cu2Mg1 ZLl08 T6 510-520 3-8 60-100，水25 175-185 1016 空气T7 510-520 3-8 60 100，水25 200-210 6-10 Tl 200-210 610 10 ZAlSi12Cu1Mg1Ni1 ZLl09 空气T6 495-505 4-6 60-100，水25 1
16、80-190 10-14 11 ZAlSi15Cu6Mg ZL110 Tl 195205 510 空气L 4 GB/T 25745-2010 表5(续)固溶处理时效处理序合金合金热处理保温冷却介质最长转保温号牌号代号状态温度时间及温度移时间温度时间冷却 。C介质h 。Cs h 分段加热12 ZAlSi9Cu2Mg ZLlll T6 500510 46 60 100，水25 170180 58 再53054068 15 530540 46 155165 48 13 ZAlSi7Mg1A ZL1l4A 空气T8 530540 610 60-100，水25 160170 510 T4 535545
17、1012 室温二，2414 ZAlSi8MgBe ZL1l5 空气l T5 535545 1012 60100，水25 145155 35 T4 530540 812 室温二三2415 ZAlSi8MgBe ZL1l6 T5 530540 812 60100，水25 170180 48 空气分段加热T4 525-535 59 60100，水室温二，24再53554559 16 ZAICu5Mn ZL201 分段加热T5 525-535 59 60 100，水20 170180 35 空气再53554559 530-540 17 ZAICu5MnA ZL201A T5 79 60100，水20
18、155165 6-9 空气再540550T4 510520 1O16 60 100，水25 室温二，2418 ZAICu4 ZL203 T导51O520 1O15 60100，水25 145155 24 空气19 ZAICu5岛1nCdAZL204A T6 533-543 1O18 室温-60，水20 170-180 3-5 空气T5 533543 10-18 室温-60，水20 150-160 8-10 20 ZAICu5MnCdV A ZL205A T6 533-543 10-18 室温切，水20 170-180 4-6 空气T7 533543 10-18 室温60，水20 185195
19、2-4 21 ZAIRE5Cu3Si2 ZL207 Tl 195205 5-10 195-205 510 195-205 5-10 空气22 ZAIMg10 ZL301 T4 425-435 12-20 沸水或切-1泊25 室温二，24Tl 170-180 4-6 空气23 ZAIMg5 Si1 ZL303 T4 420430 1520 沸水或5O1泊25 室温二主24分段加热24 ZAIMg8Zn1 ZL305 T4 430440 8-10 沸水或5O1油25 室温二三24再425-43568 25 ZAIZnllSi7 ZL401 Tl 195-205 5-10 空气26 ZAIZn6Mg
20、 ZL402 Tl 175-185 8-10 空气5 G/T 25745-2010 6.3.2 时效处理的温度及固溶和时效处理保温时间一般按表5规定。也可根据铸件的化学成分、铸造方法、铸件壁厚和力学性能要求等因素调整，一般含镇或含铜量较高或大截面的铸件，可取较长的保温时间和较低的时效温度。6.3.3 同一热处理炉次中装有不同厚度的铸件时，应按最大厚度确定加热保温时间。保温时间从加热设备工作区温度最低一只记录热电偶达到规定温度下限时开始计算。6.3.4 铸件固溶处理应在低于处理温度下进炉，其升温速度一般小于200oC/h或采取阶段加热。6.3.5 固溶冷却介质，一般可采用表5中规定的水，对于形状
21、复杂容易产生畸变和裂纹的铸件，可在沸水或热油中固溶冷却。6.3.6 为得到满意的固溶处理效果，应尽量缩短固溶冷却转移时间，要求固溶冷却前充分做好准备工作，铸件从炉门开启到完全浸入固榕冷却介质中的时间一般不超过表5的规定。6.3.7 铸件在固溶冷却介质中停留的时间，以铸件最大厚度为确定依据，但不应少于2min。6.3.8 对于尺寸精度和尺寸稳定性有较高要求的铸件可按表6规定进行冷热循环处理(T9)，具体工艺如下:a) 对有较高精度要求的铸件，在固溶处理或时效处理后进行粗加工，按照表6的制度1进行冷热循环处理后再精加工。b) 对于尺寸稳定性有更高要求的铸件，可将其于固溶处理或时效处理后进行粗加工，
22、按照表6的制度1进行冷热循环处理后进行半精加工，半精加工后再按照表6的制度2进行冷热循环处理后进行精加工。表6冷热循环处理制度制度号制度名称温度rc时间/h冷却方式正温处理135-145 4-6 空冷1 负温处理(-50 2-3 在空气中回复到室温正温处理135-145 4-6 随炉冷至(60oc取出空冷正混处理115-125 6-8 空冷2 负温处理主二-506-8 在空气中回复到室温正温处理115-125 6-8 随炉冷至室温6.3.9 固溶处理时因故中断加热，在短时间内不能恢复工作时，已达到固溶处理温度的铸件应进行固溶冷却;未达到固溶处理温度的铸件可以进行空冷。再次装炉热处理保温时间一般
23、与第一次保温时间累计计算，其点保温时间可延长。6.3.10 时效处理时因故中断保温，在短时间内不能恢复工作时，应出炉空冷。再次进炉热处理的保温时间可与中断前的保温时间累计计算，其有效保温时间应等于或稍长于原来规定的保温时间。6.3. 11 铸造铝合金热处理后的力学性能参见附录A。6.4 重复热处理6.4. 1 当铸件热处理后力学性能不合格时，可进行重复热处理，重复热处理的保温时间可酌情减少，固溶处理重复次数一般不超过二次，时效处理重复次数不受限制。6.4.2 固溶处理为分段加热的铸件，在重复热处理时，固榕处理己加热温度可以不采用分段加热工艺。7 质量控制与检验7. 1 质量控制7. 1. 1
24、人员要求热处理操作人员、仪表员、检验员应按规定进行培训，经过考核取得合格证后方可上岗。6 GB/T 25745-2010 7.1.2 热处理过程控制7. 1.2. 1 待处理件控制确认铸件热处理前的所有工序全部按工艺文件的要求进行完毕。7. 1. 2.2 设备控制设备应根据本标准有关要求进行检查确认，并应有合格标识。7. 1. 2.3 工艺过程控制工艺过程按本标准有关要求检查确认，加热温度、保温时间、固溶冷却转移时间、冷却介质温度等工艺参数应确保符合工艺文件要求，操作过程和品质符合要求。7. 1. 3 记录a) 每台加热炉应备有专门的记录，内容包括:1) 炉子编号和类型;2) 使用温度范围;3
25、) 温度均匀性检查周期及结果;4) 热电偶的编号及位置;5) 大修后的状况等。b) 在完成热处理及检验后，操作人员及检验员应填写工艺流程卡、热处理生产记录卡和热处理记录图表，并签名或盖章，应注明异常情况。c) 所有原始记录应随铸件一同交检，最后归档，归档原始记录按规定保存期保存完好。7.2 检验7.2. 1 外观检验热处理后的铸件应无裂纹、表面起泡、氧化变黑和变形。外观检查采用目视(或使用10倍以下放大镜)观察。7.2.2 渗透检验渗透检查应元表面裂纹。渗透检验按GB/T18851. 1或其他相应的标准进行。7.2.3 力学性能力学性能应符合图样或相应技术文件的规定，参见附录人拉伸试验按GB/
26、T228进行;布氏硬度试验按GBjT231.1进行。7.2.4 金相检验热处理后的金相组织不允许存在过烧组织。金相检查项目及要求由供需双方确定。8 安全卫生及环境保护要求8. 1 设备、生产过程、安全卫生等应符合GB15735、GB5959.1、GB5959.4、GB12348等有关规定。8.2 整条生产线运行中所有相关动作都应设置电气安全联锁装置和相关程序互锁，特别是炉内循环搅拌和加热互锁;固溶冷却槽搅拌和工件固溶冷却互锁;工件转移动作和炉门、升降机动作互锁、加热元件损坏与停电保护等。7 GB/T 25745-2010 附录A(资料性附录)铸造铝合金热处理后力学性能A.1 铸造铝合金热处理后
27、力学性能见表人1表A.1铸造铝合金热处理后力学性能力学性能不低于序号合金牌号合金铸造方法合金抗拉强度伸长率布氏硬度代号状态b 8, HBW MPa % (5/250/30) S、R，1、KT2 135 2 45 JB T4 185 4 50 S、R、KT4 175 4 50 LJB T5 205 2 60 1 ZAlSi7Mg ZL1 01 S、R、KT5 195 2 60 SB、RB、KBT5 195 2 60 SB、RB、KBT6 225 1 70 SB、RB、KBT7 195 2 60 SB、RB、KBT8 155 3 55 S、R、KT4 195 5 60 LJB T4 225 5 6
28、0 S、R、KT5 235 4 70 2 ZAlSi7MgA ZL1 01A SB、RB、KBT5 235 4 70 1B、JT5 265 4 70 SB、RB、KBT6 275 2 80 1B、JT6 295 3 80 SB、JB、RB、KBT2 135 4 50 3 ZAlSi12 ZL1 02 J T2 145 3 50 J T1 195 1. 5 65 4 ZAlSi9Mg ZL1 04 SB、RB、KBT6 225 2 70 LJB T6 235 2 70 S，1、R、KT1 155 0.5 65 S、R、KT5 195 1 70 5 ZAlSi5Cu1Mg ZL1 05 J T5
29、235 0.5 70 S、R、KT6 225 0.5 70 S，1、R、KT7 175 1 65 S、B、R、KT5 275 1 80 6 ZAlSi5Cu1MgA ZL1 05A J,JB T5 295 2 80 8 GB/T 25745-2010 表A.1 (续)力学性能不低于序号合金牌号合金铸造方法合金抗拉强度伸长率布氏硬度代号状态b 8, HBW MPa % (5/250/30) JB Tl 195 1. 5 70 SB T5 235 2 60 JB T5 255 2 70 7 ZAISi8Cu1Mg ZLl06 SB T6 245 1 80 JB T6 265 2 70 SB T7
30、225 2 60 J T7 245 2 60 SB T6 245 2 90 8 ZAISi7Cu4 ZLl07 J T6 275 2.5 100 J Tl 195 85 9 ZAISi12Cu2Mg1 ZLl08 J T6 255 90 J T1 195 0.5 90 10 ZAISi12Cu1Mg1Ni1 ZLl09 J T6 245 100 S T1 145 80 11 ZAISi15Cu6Mg ZLl10 J T1 165 90 SB T6 255 1. 5 90 12 ZAISi9Cu2岛19ZLll1 LJB T6 315 2 100 SB T5 290 2 85 13 ZAISi7
31、Mg1A ZLl14A LJB T5 310 3 90 S T4 225 4 70 J T4 275 6 80 14 ZAISi5Zn1Mg ZLl15 S T5 275 3.5 90 J T5 315 5 100 S T4 255 4 70 J T4 275 6 80 15 ZAISi8MgBe ZLl16 S T5 295 2 85 J T5 335 4 90 S，J、R、KT4 295 8 70 16 ZAICu5Mn ZL201 S、J、R、KT5 335 4 90 S T7 315 2 80 17 ZAICu5MnA ZL201A S，J、R、KT5 390 8 100 S、R、KT
32、4 195 6 60 J T4 205 6 60 18 ZAICu4 ZL203 S、R、KT5 215 3 70 J T5 225 3 70 9 GB/T 25745-2010 表A.1(续力学性能不低于序号合金牌号合金铸造方法合金抗拉强度伸长率布氏硬度代号状态b J, 日BWMPa % (5/250/30) 19 ZAICu5MnCdA ZL204A S T5 440 4 100 S T5 440 7 100 20 ZAICu5MnCdVA ZL205A S T6 470 3 120 S T7 460 2 110 S Tl 165 75 21 ZAIRE5Cu3Si2 ZL207 Tl 1
33、75 75 22 ZAIMg10 ZL301 S，J、RT4 280 10 60 23 ZAIMg8Zn1 ZL305 S T4 290 8 90 S、R、KT1 195 2 80 24 ZAIZn11Si7 ZL401 J T1 245 1. 5 90 J T1 235 4 70 25 ZAIZn6肌19ZL402 S T1 215 4 65 注:S一砂型铸造.J金属型铸造.R熔模铸造.K一壳型铸造.B一变质处理。10 OFONi的叮hmNH阁。国华人民共和国家标准铸造铝合金热处理GB/T 25745-2010 由t陪中国标准出版社出版发行北京复兴门外三里河北街16号邮政编码:100045 网址电话:6852394668517548 中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销晤印张1字数21千字2011年3月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2011年3月第一版祷书号:155066. 1-41668 18.00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68533533定价GB/T 25745-2010 打印日期:2011年4月2日F002A
