CN110578106A - 变形铝及铝合金的分级均匀化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其中变形铝及铝合金的分级均匀化方法包括以下步骤：将变形铝及铝合金铸棒放置于均质炉中，加热至490‑510摄氏度，并第一次保温；将变形铝及铝合金铸棒继续加热至525‑540摄氏度，并第二次保温；以及将热处理后的变形铝及铝合金铸棒进行冷却处理。本发明的变形铝及铝合金的分级均匀化方法提高了变形铝及铝合金(4032)铝合金成分及组织的均匀性，枝晶网细而均匀，且未发现粗大不规则的初晶硅，共晶硅呈细小圆粒状。
Description
技术领域
本发明属于金属热处理技术领域，特别是涉及一种变形铝及铝合金的分级均匀化方法。
背景技术
铝的密度约为钢的1/3，有着耐腐蚀性强、热稳定性好、可塑性好等优点，加上应用技术成熟，是汽车工业的理想金属材料，同时也是应用最广泛的轻量化材料。
铝硅(Al-Si)合金随着硅含量的增加一般具有良好的耐磨性、高温强度和工艺性能优异等优点，广泛应用于航空、内燃机、汽车等领域。尤其是变形铝及铝合金(牌号为4032)热线胀系数大，高温强度高，高温耐蚀性良好，广泛用于加工锻造加工。
在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：
4032成分和组织的不均匀性较强，加上组织中容易出现大量粗大且不规则的块状初晶硅和粗大的板片状共晶硅，降低了合金的综合性能。因此，急需一种更精细的均匀化处理方法，对变形铝及铝合金的均匀化处理。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明实施例提供了一种变形铝及铝合金的分级均匀化方法。具体的技术方案如下：
第一方面，提供一种变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其中变形铝及铝合金的分级均匀化方法包括以下步骤：
将变形铝及铝合金铸棒放置于均质炉中，加热至490-510摄氏度，并第一次保温；
将变形铝及铝合金铸棒继续加热至525-540摄氏度，并第二次保温；以及
将热处理后的变形铝及铝合金铸棒进行冷却处理。
在第一方面的第一种可能实现方式中，第一次保温的时间为5.75-6.25小时。
在第一方面的第二种可能实现方式中，第二次保温的时间为2.75-3.25小时。
在第一方面的第三种可能实现方式中，冷却处理的方法还包括以下步骤：
将变形铝及铝合金铸棒从均质炉中取出，并转入到冷却炉中；以及
将变形铝及铝合金铸棒风冷1-2小时，再将其水冷至室温。
结合第一方面的第三种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，变形铝及铝合金铸棒从均质炉中取出并转入到冷却炉中的转移时间小于等于2分钟。
在第一方面的第五种可能实现方式中，变形铝及铝合金铸棒的制备工艺过程还依序包括配料、熔炼、除气除渣、变质、精炼、静置及浇铸。
结合第一方面的第五种可能实现方式，在第一方面的第六种可能实现方式中，静置时间为20分钟。
结合第一方面的第五种可能实现方式，在第一方面的第七种可能实现方式中，变形铝及铝合金铸棒制备之前还包括，对制备工艺过程中所使用的设备进行预热保温。
结合第一方面的第五种可能实现方式，在第一方面的第八种可能实现方式中，变形铝及铝合金铸棒制备之前还包括，对制备工艺过程中所使用的流槽、除气箱、过滤箱、模盘进行充分烘烤。
结合第一方面的第五种可能实现方式，在第一方面的第九种可能实现方式中，变形铝及铝合金铸棒在浇铸时，其浇铸温度为740-760摄氏度，速度为70-85毫米/分钟，冷却水流量为4000-5000升/分钟。
本发明与现有技术相比具有的优点有：
本发明的变形铝及铝合金的分级均匀化方法提高了变形铝及铝合金(4032)铝合金成分及组织的均匀性，枝晶网细而均匀，且未发现粗大不规则的初晶硅，共晶硅呈细小圆粒状。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例的变形铝及铝合金的分级均匀化方法的步骤流程示意图。
图2是本发明一实施例的变形铝及铝合金的分级均匀化方法的工艺路线示意图。
图3是本发明一实施例的经变形铝及铝合金的分级均匀化方法处理后的变形铝及铝合金铸棒在200倍显微镜下的金相组织示意图。
图4是本发明一实施例的经变形铝及铝合金的分级均匀化方法处理后的变形铝及铝合金铸棒在500倍显微镜下的金相组织示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
本发明的一实施例中，请同时参考图1及图2，其分别示出了本发明一实施例的变形铝及铝合金的分级均匀化方法1的步骤流程示意图及工艺路线示意图。变形铝及铝合金的分级均匀化方法1包括以下步骤101-103，其中：
步骤101，一级均匀化。将变形铝及铝合金铸棒放置于均质炉中，加热至490-510摄氏度，并第一次保温。
具体的，制备变形铝及铝合金铸棒，制备之前，对制备工艺过程中所使用的设备进行预热保温，及所使用的流槽、除气箱、过滤箱、模盘进行充分烘烤，该制备工艺过程还依序包括配料、熔炼、除气除渣、变质、精炼、静置及浇铸。本实施例公开的静置时间为20分钟，但并不以此为限。实施例进一步公开的变形铝及铝合金铸棒在浇铸时，其浇铸温度为740-760摄氏度，速度为70-85毫米/分钟，冷却水流量为4000-5000升/分钟，但并不以此为限。至于上述制备工艺过程中的各个工艺步骤的具体操作为本领域技术人员的常规技术手段，因此在此不进行赘述。
更具体的，可以通过人工或机械将变形铝及铝合金(中文名称为40320铝合金)铸棒放置于均质炉中，设置加热温度，将变形铝及铝合金铸棒加热至490-510摄氏度，例如可以加热至490摄氏度、500摄氏度或510摄氏度，但并不以此为限。然后进行第一次保温，保温的时间为5.75-6.25小时，例如可以为5.75小时、6小时或6.25小时，但并不以此为限。在本实施例中对于均质炉的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
步骤102，二级均匀化。将变形铝及铝合金铸棒继续加热至525-540摄氏度，并第二次保温。
具体的，更改上述均质炉的加热温度，继续加热变形铝及铝合金铸棒，将其加热至525-540摄氏度，例如可以加热至520摄氏度、530摄氏度或540摄氏度，但并不以此为限。然后进行第一次保温，保温的时间为2.75-3.25小时，例如可以为2.75小时、3小时或3.25小时，但并不以此为限。
步骤103，冷却。将热处理后的变形铝及铝合金铸棒进行冷却处理。
具体的，冷却处理的方法2还包括以下步骤201-202，其中：
步骤201，转入冷却炉。将变形铝及铝合金铸棒从均质炉中取出，并转入到冷却炉中。
具体的，通过机械手臂或夹具工装，将变形铝及铝合金铸棒从均质炉中取出，并转入到冷却炉中。优选的，变形铝及铝合金铸棒从均质炉中取出并转入到冷却炉中的转移时间小于等于2分钟，但并不以此为限。在本实施例中对于冷却炉的选择可以没有特殊要求，参照本领域技术人员的常规选择即可。
步骤202。冷却。将变形铝及铝合金铸棒风冷1-2小时，再将其水冷至室温。
具体的，控制冷却炉，使变形铝及铝合金铸棒风冷1-2小时，例如可以为1小时、1.5小时或2小时，但并不以此为限。再次控制冷却炉，将变形铝及铝合金铸棒水冷至室温。
请参考图3、4，其分别示出了本发明一实施例的经变形铝及铝合金的分级均匀化方法1处理后的变形铝及铝合金铸棒在200倍、500倍显微镜下的金相组织示意图。将上述经变形铝及铝合金的分级均匀化方法1处理后的变形铝及铝合金铸棒放置于显微镜下，分别在200倍、500倍显微镜下观察该变形铝及铝合金铸棒的金相组织，可以发现，经本实施例的变形铝及铝合金的分级均匀化方法1处理后的变形铝及铝合金铸棒，提高了其铝合金成分及组织的均匀性，枝晶网细而均匀，且未发现粗大不规则的初晶硅，共晶硅呈细小圆粒状。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
Claims (10)
1.一种变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述变形铝及铝合金的分级均匀化方法包括以下步骤：
将变形铝及铝合金铸棒放置于均质炉中，加热至490-510摄氏度，并第一次保温；
将所述变形铝及铝合金铸棒继续加热至525-540摄氏度，并第二次保温；以及
将热处理后的所述变形铝及铝合金铸棒进行冷却处理。
2.根据权利要求1所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述第一次保温的时间为5.75-6.25小时。
3.根据权利要求1所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述第二次保温的时间为2.75-3.25小时。
4.根据权利要求1所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述冷却处理的方法还包括以下步骤：
将所述变形铝及铝合金铸棒从所述均质炉中取出，并转入到冷却炉中；以及
将所述变形铝及铝合金铸棒风冷1-2小时，再将其水冷至室温。
5.根据权利要求4所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述变形铝及铝合金铸棒从所述均质炉中取出并转入到所述冷却炉中的转移时间小于等于2分钟。
6.根据权利要求1所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述变形铝及铝合金铸棒的制备工艺过程还依序包括配料、熔炼、除气除渣、变质、精炼、静置及浇铸。
7.根据权利要求6所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述静置时间为20分钟。
8.根据权利要求6所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述变形铝及铝合金铸棒制备之前还包括，对所述制备工艺过程中所使用的设备进行预热保温。
9.根据权利要求6所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述变形铝及铝合金铸棒制备之前还包括，对所述制备工艺过程中所使用的流槽、除气箱、过滤箱、模盘进行充分烘烤。
10.根据权利要求6所述的变形铝及铝合金的分级均匀化方法，其特征在于，所述变形铝及铝合金铸棒在浇铸时，其浇铸温度为740-760摄氏度，速度为70-85毫米/分钟，冷却水流量为4000-5000升/分钟。
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