晶粒粗大常出現(xiàn)在退火和淬火板材,沖壓成形時表面會出現(xiàn)“桔皮”狀和開裂缺陷。
淬火、退火溫度過高,保溫時間過長,特別是緩慢加熱極易造成粗晶。不能通過熱處理強化的防銹鋁,退火溫度稍高就會出現(xiàn)粗晶。材料成分不均勻,如Mn形成晶內偏析,使同一零件再結晶溫度不一致,在相同退火溫度下,Mn含量較高的區(qū)域成核率少,晶粒粗大。
塑性變形在臨界變形中,退火后的晶粒急劇長大。鋁合金型材軋制溫度過低,各處變形不均勻。變形量小的部位熱處理后形成粗晶,變形量過小,使制品內外變形不一,形成局部或全部粗晶。對于擠壓鋁件,外表面阻力大,變形慢,退火后,外表面形成粗晶環(huán)。
為防止粗晶,塑性變形時要避開臨界變形度(5%~15%)。在變形加工前,采用去應力退火來消除晶粒長大的應力。用毛坯預拉深、多次成形等工藝,都能使變形量超過臨界變形度。
鑄錠中的Fe和Ti有細化晶粒作用,對鑄錠進行均勻化退火,減少Mn的偏析的影響都可控制粗晶。在硝鹽槽中退火時,提高退火加熱速度,例如用高溫快速退火對各種鋁合金的晶粒細化極為有利。
對于不同的鋁合金,應控制淬火溫度。如鍛鋁6A02 (LD2),雖然熔點溫度達590℃,但當溫度達540℃時晶粒就會長大,故常用淬火溫度在(520±10)℃。