CN107858566B - 一种铸造铝合金的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种铸造铝合金的热处理方法，其特征在于：所述铸造铝合金先经过低温短时时效处理，然后经过两步固溶处理，室温淬火后，最后进行两步时效处理。本发明的有益效果是：采用本发明的热处理工艺，使用该合金生产的铸件具备较高的力学性能，生产成本大幅降低。

Description

一种铸造铝合金的热处理方法
技术领域
本发明属于金属材料领域，涉及金属材料的热处理方法，尤其是铸造铝合金的热处理工艺。
背景技术
铸造铝合金具有密度小、强度高、生产工艺简单且成本廉价等有点，目前已在国民工业中大量应用，应用领域覆盖航空、航天、电子、船舶、兵器、高铁等领域。但是，随着现代工业不断进步，各行业对铸造铝合金的性能要求也越来越高。目前，铸造铝合金的强度提升多依靠添加新型、高效的合金元素或一些复杂的铸造工艺，在一定程度上增加了经济成本。因此，研发一种可进一步提高铸造铝合金力学性能的热处理工艺十分必要。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种铸造用铝合金的热处理方法，
本发明具体技术方案如下：
一种铸造铝合金的热处理方法，其中，所述铸造铝合金组成组分的质量百分比为Cu：2.2-2.9％；Mn：0.3～0.4％；Cd：0.15～0.19％；Ti：0.1～0.15％；Zr：0.10～0.15％；Ag：0.05～0.15％，杂质含量总量不超过0.1％，余量为铝，将上述组分的铝合金熔炼后浇注，对铸件进行热处理；其特征在于，所述热处理方法包括以下步骤：
第一步，先对铸件进行180～200℃保温处理，保温时间为1～2h；
第二步，对铸件进行520～535℃保温处理，保温时间为10～15h；
第三步，对铸件进行535～542℃保温处理，保温时间为10～15h，然后室温水冷；
第四步，对铸件进行120～130℃保温处理，保温时间为15～20h；
第五步，对铸件进行150～170℃保温处理，保时间为3～5h；
第六步，将铸件室温冷却。
进一步：
在第三步中，所述室温水冷的温度为10～40℃，保持时间是10～15min。
在第六步中，所述室温冷却的温度为10～40℃，将铸件在室内放置直至室温。
本发明具有以下有益的技术效果：
采用本发明的热处理工艺，使铸件具有较高的力学性能和优异的微观组织，该铸件热处理工艺成本廉价，生产效率高。
附图说明
图1为本发明铸造铝合金的热处理方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细介绍。
本发明公开了一种铸造铝合金的热处理方法，其中，所述铸造铝合金组成组分的质量百分比为Cu：2.2-2.9％；Mn：0.3～0.4％；Cd：0.15～0.19％；Ti：0.1～0.15％；Zr：0.10～0.15％；Ag：0.05～0.15％，杂质含量总量不超过0.1％，余量为铝。
将上述组分的铝合金熔炼后进行浇注，对铸件进行热处理。
如附图1所示，本发明公开的一种铸造铝合金的热处理方法，包括以下步骤：
第一步，先对铸件进行190℃保温处理，保温时间为1h；
第二步，对铸件进行525℃保温处理，保温时间为15h；
第三步，对铸件进行535℃保温处理，保温时间为10h，室温水冷，水温25℃，保持10min；
第四步，对铸件进行120℃保温处理，保温时间为18h；
第五步，对铸件进行160℃保温处理，保时间为3h；
第六步，将铸件室温冷却，室内温度30℃，将铸造铝合金冷却至室内温度。
对铸件进行短时时效处理时，基体中会析出较多、细小的强化相(GP区、θ′相或Al-Cu-Mn相)，这些析出相一定程度上会钉扎晶界，阻碍晶界滑移，抑制晶界长大，因此，在对铸件进行高温固溶处理前，对铸件进行短时时效处理，有利于抑制高温保温过程中的晶粒长大。然后，对铸件进行高温预处理，一定程度可以将铸件凝固过程中的粗大、初生相球化、均匀化，且可避免炉温过冲。下一步，对铸件进行第二步的高温固溶处理，球化的初生相会较充分回溶至基体，且回溶至基体中的溶质原子更均匀，有利于后续时效析出。
固溶完成后，对铸件进行低温时效处理。低温时效可以有效提升溶质原子的析出动力，在低温时效阶段，基本中析出大量、细小、弥散的形核核心，这些形核核心为后续正常时效处理提供有效的形核核心，大大提升最终强化相的体积分数，且析出的强化相尺寸更细小，其强化效果更高。
本发明铸件具有良好的本体切取力学性能，力学性能超过技术要求规定的指标，且铸件生产成本降低，生产效率增加。
以上对本发明创造的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。

Claims (3)

1.一种铸造铝合金的热处理方法，其中，所述铸造铝合金组成组分的质量百分比为Cu：2.2-2.9％；Mn：0.3～0.4％；Cd：0.15～0.19％；Ti：0.1～0.15％；Zr：0.10～0.15％；Ag：0.05～0.15％，杂质含量总量不超过0.1％，余量为铝，将上述组分的铝合金熔炼后浇注，对铸件进行热处理；其特征在于，所述热处理方法包括以下步骤：
第一步，先对铸件进行180～200℃保温处理，保温时间为1～2h；
第二步，对铸件进行520～535℃保温处理，保温时间为10～15h；
第三步，对铸件进行535～542℃保温处理，保温时间为10～15h，然后室温水冷；
第四步，对铸件进行120～130℃保温处理，保温时间为15～20h；
第五步，对铸件进行150～170℃保温处理，保时间为3～5h；
第六步，将铸造铝合金空冷。
2.根据权利要求1所述的铸造铝合金的热处理方法，其特征在于：
在第三步中，所述室温水冷的温度为10～40℃，保持时间是10～15min。
3.根据权利要求1或2所述的铸造铝合金的热处理方法，其特征在于：
在第六步中，所述空冷即室温空气冷却，温度为10～40℃，将铸件在室内放置直至室温。
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