大家都知道铝合金在未经过任何加工的常态之下是属於加工性质非常良好的金属,换句话说就是铝合金本身的组织结构是柔软的,它必须经过加热的过程才能改善材料本身之结构与性质,使它的组织结构更为坚硬,使被加工件产生更强的结构及硬度。因此热处理可以这样的解释,凡是以人工控制之加热与冷却过程,用以改善材料之结构与性质者皆称为热处理。所以被加工件在加工前,或成形中,或加工后所施之加热及冷却过程都叫热处理。

　　希望这样子的解释大家对热处理有一个最基本的认识。简单的举一个例子来说 :相信大家都有看过或是吃过一种北方面食,我们称為"槓子头" (又称为火烧),我看过在台北荣总旁边有许多摊贩在卖,"槓子头"的硬度可以和石头来比较而毫不逊色, 用它来敲打东西还是铿锵有声的。

　　"槓子头"本身全是面粉和水做成,在完成手工造型后,"槓子头" 是软的是生的,无法食用,它必须放入烤炉内加热到焦黄熟透为止,才可以起炉取出,然后放在室温中逐渐冷却,然后上架销售。

　　这个加热然后冷却的原理就是我们要介绍的"热处理"。神奇吧 ! 咱们老祖宗许多食品的製造方式往往被现代工业產品拿来使用并发扬光大。但是在食品学说来讲 "槓子头"的硬度是称為口感,反而应用在工业上,我们称它為热处理。或许我的举例及解释对六、七年级生来说有点古老,不过如果我以法国长面包来举例相信大家就会完全了解了。

　　下面我们就简单的说明铝合金车架的热处理方式。

　　铝合金车架最常见的热处理强化方式 : "析出硬化热处理 "

　　析出硬化热处理基本上是以可以有析出物之铝合金才须要：热处理铝合金又以2XXX(系列),6XXX(系列) 及7XXX(系列)為主要,其利用淬火处理及时效处理使材料内部结构发生一种相变化,产生细致析出物,藉此种析出物,强化材料。这种现象叫析出硬化或时效硬化。 )

　　一般来说铝合金车架皆以7000系列及6000系列为主,其热处理的方式须要经过下列三个步骤 : 也就是所谓的析出硬化热处理。

　　1)固溶热处理(solution treatment)将材料退火后穫得强度, 此方法称为固溶热处理,主要是改善延性和尺寸的稳定性。

　　2)淬火(quench)(也就是迅速冷却)。 )

　　3)时效处理 (aging treatment) 。

　　固溶处理是指将材料加温至固溶体单相区一段时间,以便让溶质全部溶入基地而成单一α相。淬火是指将固溶处理后的材料迅速冷却以得饱和固溶体。时效处理则将此过饱和固溶体放置在恒温,使其逐渐析出析出物而造成性质上的变化。

　　此恒温若为室温则称为自然时效(natural aging),若在叫高温炉中进行则称之为人工时效(artificial aging)。

　　退火（annealing）主要是指一种材料曝露于高温一段很长时间后,然后再慢慢冷却的热处理过程。退火最主要的目的是：(1)释放应力；(2)增加材料延展性和韧性；以及(3)产生特殊显微结构。

　　许多退火过程包括三个阶段：(1)加热到想要的温度；(2)保持或浸渍（soaking）在此温度；和(3)冷却过程，通常是到室温 。

　　一般铝合金之热处理皆以T为代号，铝合金热处理T代号可分為下列几种：

　　T 1 从较高温之成形加铸造、挤形等过程中冷却下来并自然时效。

　　T 2 从较高温之成形施以冷加工并自然时效。

　　T 3 固溶体处理后，冷加工并自然时效 。

　　T 4 固溶体处理后，直接自然时效。

　　T 5 轻较高温度成形施以人工时效。

　　T 6 固溶处理后人工时效。

　　T 7 固溶处理后人工时效至过时效状态。

　　T 8 固溶体处理后，冷加工并人工时效 。

　　T 9 固溶体处理后人工时效并冷加工。

　　T 10 较高温之成形施以冷加工并人工时效。

　　TX 51 固溶体处理后用伸张的方法消除内部应力。

　　TX 52 固溶体处理后用压缩的方法消除内部应力。

　　TX 53 用伸张及压缩的方法消除内部应力。

　　一般常见的铝合金种类:

　　1XXX 纯铝系 99.00%以上。

　　2XXX Al-Cu合金。

　　3XXX Al-Mn合金。

　　4XXX Al-Si合金。

　　5XXX Al-Mg合金。

　　6XXX Al-Mg-Si合金。

　　7XXX Al-Zn合金。

　　8XXX 前代号以外之系统。

　　9XXX 备用。

　　依照目前市场上製造铝合金车架来说7000系列是市场主流 。我们以上述7XXX系列的组成元素来看,如果淬火处理及时效处理所产生的析出物就是ZN(锌 Zinc 的简写),它被析出到达最大值后可以强化材料结构。简单来说,未做热处理的车架在刚完成时是没有达到标准强度的。如果手力较强的人可以用双手将后叉用力向内压使之变形,但是如果经过热处理的车架及通过标准强度的车架,则不但无法用手使之变形,甚至将车架放平於地上,并站上去踩踏也无法使它產生变形,因此可见热处理对铝合金车架来讲是一个不可缺少的重要加工过程。

　　下列表格是由侑圆科技工业股份有限公司提供,让大家能有更深一层认识。

　　热处理       温度       製作时间     完成车架硬度

　　T4           450度     2小时20分钟    8-10度

　　T6第一阶段   90度      6小时30分钟

　　T6第二阶段   150度     13小时30分钟   16-18度

　　注：T4完成要放三天室温中,观察硬度,若有爬升到13度,才能做T6 否则不能做,若不到13度就继续做T6,则 T6完成硬度会不够，架强度比较不好。

　　当然啦 ! 铝合金车架的热处理不只是上述简单说明就可以一语而定之。但是我们还是希望透过上述简单的说明,能让大家了解铝合金车架的基本热处理原则及方法,虽然有些专业又生硬的专有名词 ,但是还是可以让大家接受才对。

                                                   责任编辑：老倔

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