CN111705245A - 一种压铸铝合金材料的热处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种压铸铝合金材料的热处理方法，包括以下步骤：取适量的压铸铝合金放入到加热炉中进行加热处理；放入盛有热油的反应釜A进行淬火处理，然后取出再放入盛有蒸馏水的反应釜B中，进行淬火处理；S2中处理后的压铸铝合金材料返回加热炉中继续加热，进行降温处理，出炉进行退火处理；最后冷却最后取得成品。本发明通过配置含有多种金属组分的铝合金，可以有效的提高铸造铝合金的抗拉强度，屈服强度、延伸率和硬度，同时进行两次淬火处理，把固溶处理和时效处理结合起来，使得压铸铝合金件具有高的力学性能和低的内应力；同时进行低温冷却处理，提高了强度，塑性却基本没有降低，提高铸件尺寸的稳定性，适于精密零件的制造。

Description

一种压铸铝合金材料的热处理方法
技术领域
本发明涉及压铸铝合金热处理技术领域，具体为一种压铸铝合金材料的热处理方法。
背景技术
目前在铸造业中，在所有的铝合金铸造方法中，唯独只有压铸不能进行热处理，因为在压铸铝液的瞬间同时也压入了大量气体，待铸件冷凝后，这些气体就被封存在铸件内部，可随意解剖任何压铸件观察其内部情况；而当压铸件再度加热到一定温度时，这些在铸件内部的气体就会膨胀使铸件表面起泡铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能，因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求，对于含碳量较高的钢，经过淬火后立即能够得到很高的硬度，而塑性却很低，但是对于铝合金却不是这样，铝合金经过淬火后，强度和硬度并不是马上升高，对于塑性不但没有下降反而会上升，可是这种淬火后的合金放置一段时间，强度和硬度会显著提高，而塑性却会明显降低，时效处理进行着过饱和固溶体分解的自发过程，从而使合金基体的点阵恢复到比较稳定的状态，很多种类的铸造铝合金都要通过热处理来进一步提高铸件的机械性能和其它使用性能，具体有以下几个方面：消除由于铸件结构等原因使铸件在结晶凝固时因冷却速度不均匀所造成的内应力；提高合金的机械强度和硬度，改善金相组织，保证合金有一定的塑性和切削加工性能、焊接性能；稳定铸件的组织和尺寸，防止和消除高温相变而使体积发生变化；消除晶间和成分偏析，使组织均匀化等等，所以现在设计一种压铸铝合金材料的热处理方法来达到制作性能更优越，机械强度高，导热性能好的铝合金压铸件。
发明内容
本发明的目的在于提供一种压铸铝合金材料的热处理方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种压铸铝合金材料的热处理方法，包括以下步骤：
S1：取适量的压铸铝合金放入到加热炉中进行加热处理，温度由200℃加热至350℃左右，升温速率为2-10℃/min，加热时间为0.5-2h；
S2：然后将加热处理的压铸铝合金材料取出，放入盛有热油的反应釜A 进行淬火处理，然后取出再放入盛有蒸馏水的反应釜B中，完全浸入，进行淬火处理，淬火时间为10-20s，蒸馏水温度为20-30℃，然后放入室温内精致冷却3-8h；
S3：将S2中处理后的压铸铝合金材料返回加热炉中继续加热，温度由 200℃加热至550℃左右，加热时间为0.5-2h，然后进行550℃保温处理1-4h，进行降温处理，降温时间为2-8h，降温速率小于50℃/h，当降温至200℃以下时，出炉进行退火处理；
S4：最后将S3中处理的压铸铝合金材料冷却到-50℃至-70℃，保持2-3h，随后在空气中加热到室温，进行空冷处理，时间为2-5昼夜，最后取得成品。
优选的，所述S1中压铸铝合金由以下组分含量比的成分组成：硅为 8.5％-11％，铁为0.1％-0.5％，镁为0.5％-1.5％，锶为0.2-0.5％，铜为0.3％-1％，锰为0.01％-0.2％，铈为0.2-0.8％，锌为0.01％-0.3％，钛为0.1％-0.5％，锡为 0.01％-0.02％，铅为0.01％-0.1％，镉为0.01％-0.1％，其他杂质总量和小于0.3％，余量为铝。
优选的，所述S2中热油的温度为150℃-280℃。
优选的，所述S2中压铸铝合金在热油反应釜B中的冷却时间为2-5min。
优选的，所述S4中冷却到-50℃至-70℃的时间为15-30min，冷却速率为 5℃-15℃/min。
本发明提出的一种压铸铝合金材料的热处理方法，有益效果在于：本发明通过配置含有多种金属组分的铝合金，可以有效的提高铸造铝合金的抗拉强度，屈服强度、延伸率和硬度，同时进行两次淬火处理，把固溶处理和时效处理结合起来，使得压铸铝合金件具有高的力学性能和低的内应力；同时进行低温冷却处理，提高了强度，塑性却基本没有降低，提高铸件尺寸的稳定性，适于精密零件的制造。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本发明提供一种压铸铝合金材料的热处理方法：包括以下步骤：
S1：取适量的压铸铝合金放入到加热炉中进行加热处理，温度由200℃加热至350℃左右，升温速率为2℃/min，加热时间为2h，压铸铝合金由以下组分含量比的成分组成：硅为8.5％，铁为0.1％，镁为0.5％，锶为0.2％，铜为 0.3％，锰为0.01％，铈为0.2％，锌为0.01％，钛为0.1％，锡为0.01％，铅为 0.01％，镉为0.01％，其他杂质总量和小于0.3％，余量为铝；
S2：然后将加热处理的压铸铝合金材料取出，放入盛有热油的反应釜A 进行淬火处理，热油的温度为150℃，在热油反应釜B中的冷却时间为2min，然后取出再放入盛有蒸馏水的反应釜B中，完全浸入，进行淬火处理，淬火时间为10s，蒸馏水温度为20℃，然后放入室温内精致冷却3；
S3：将S2中处理后的压铸铝合金材料返回加热炉中继续加热，温度由 200℃加热至550℃左右，加热时间为0.5h，然后进行550℃保温处理1h，进行降温处理，降温时间为2h，降温速率小于50℃/h，当降温至200℃以下时，出炉进行退火处理；
S4：最后将S3中处理的压铸铝合金材料冷却到-50℃，冷却时间为30min，冷却速率为5℃/min，保持2h，随后在空气中加热到室温，进行空冷处理，时间为2昼夜，最后取得成品。
实施例2：
本发明提供一种压铸铝合金材料的热处理方法：包括以下步骤：
S1：取适量的压铸铝合金放入到加热炉中进行加热处理，温度由200℃加热至350℃左右，升温速率为5℃/min，加热时间为0.5h，压铸铝合金由以下组分含量比的成分组成：硅为11％，铁为0.5％，镁为1.5％，锶为0.5％，铜为 1％，锰为0.2％，铈为0.8％，锌为0.3％，钛为0.5％，锡为0.02％，铅为0.1％，镉为0.1％，其他杂质总量和小于0.3％，余量为铝；
S2：然后将加热处理的压铸铝合金材料取出，放入盛有热油的反应釜A 进行淬火处理，热油的温度为280℃，然后取出再放入盛有蒸馏水的反应釜B 中，完全浸入，进行淬火处理，淬火时间为20s，蒸馏水温度为30℃，然后放入室温内精致冷却8h；
S3：将S2中处理后的压铸铝合金材料返回加热炉中继续加热，温度由 200℃加热至550℃左右，加热时间为2h，然后进行550℃保温处理4h，进行降温处理，降温时间为8h，降温速率小于50℃/h，当降温至200℃以下时，出炉进行退火处理，在热油反应釜B中的冷却时间为5min；
S4：最后将S3中处理的压铸铝合金材料冷却到-70℃，冷却时间为30min，冷却速率为9℃/min，保持3h，随后在空气中加热到室温，进行空冷处理，时间为5昼夜，最后取得成品。
实施例3：
本发明提供一种压铸铝合金材料的热处理方法：包括以下步骤：
S1：取适量的压铸铝合金放入到加热炉中进行加热处理，温度由200℃加热至350℃左右，升温速率为4℃/min，加热时间为0.6h，压铸铝合金由以下组分含量比的成分组成：硅为9％，铁为0.3％，镁为1.0％，锶为0.3％，铜为 0.5％，锰为0.1％，铈为0.5％，锌为0.15％，钛为0.3％，锡为0.015％，铅为 0.05％，镉为0.05％，其他杂质总量和小于0.3％，余量为铝；
S2：然后将加热处理的压铸铝合金材料取出，放入盛有热油的反应釜A 进行淬火处理，热油的温度为200℃，然后取出再放入盛有蒸馏水的反应釜B 中，完全浸入，进行淬火处理，淬火时间为15s，蒸馏水温度为25℃，然后放入室温内精致冷却5h；
S3：将S2中处理后的压铸铝合金材料返回加热炉中继续加热，温度由 200℃加热至550℃，加热时间为1h，然后进行550℃保温处理2h，进行降温处理，降温时间为5h，降温速率小于50℃/h，当降温至200℃以下时，出炉进行退火处理，在热油反应釜B中的冷却时间为3min；
S4：最后将S3中处理的压铸铝合金材料冷却到-60℃，冷却时间为20min，冷却速率为13℃/min，保持2.5h，随后在空气中加热到室温，进行空冷处理，时间为2-5昼夜，最后取得成品。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求的等同物限定。

Claims (5)

1.一种压铸铝合金材料的热处理方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1：取适量的压铸铝合金放入到加热炉中进行加热处理，温度由200℃加热至350℃左右，升温速率为2-10℃/min，加热时间为0.5-2h；
S2：然后将加热处理的压铸铝合金材料取出，放入盛有热油的反应釜A进行淬火处理，然后取出再放入盛有蒸馏水的反应釜B中，完全浸入，进行淬火处理，淬火时间为10-20s，蒸馏水温度为20-30℃，然后放入室温内精致冷却3-8h；
S3：将S2中处理后的压铸铝合金材料返回加热炉中继续加热，温度由200℃加热至550℃左右，加热时间为0.5-2h，然后进行550℃保温处理1-4h，进行降温处理，降温时间为2-8h，降温速率小于50℃/h，当降温至200℃以下时，出炉进行退火处理；
S4：最后将S3中处理的压铸铝合金材料冷却到-50℃至-70℃，保持2-3h，随后在空气中加热到室温，进行空冷处理，时间为2-5昼夜，最后取得成品。
2.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金材料的热处理方法，其特征在于：所述S1中压铸铝合金由以下组分含量比的成分组成：硅为8.5％-11％，铁为0.1％-0.5％，镁为0.5％-1.5％，锶为0.2-0.5％，铜为0.3％-1％，锰为0.01％-0.2％，铈为0.2-0.8％，锌为0.01％-0.3％，钛为0.1％-0.5％，锡为0.01％-0.02％，铅为0.01％-0.1％，镉为0.01％-0.1％，其他杂质总量和小于0.3％，余量为铝。
3.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金材料的热处理方法，其特征在于：所述S2中热油的温度为150℃-280℃。
4.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金材料的热处理方法，其特征在于：所述S2中压铸铝合金在热油反应釜B中的冷却时间为2-5min。
5.根据权利要求4所述的一种压铸铝合金材料的热处理方法，其特征在于：所述S4中冷却到-50℃至-70℃的时间为15-30min，冷却速率为5℃-15℃/min。
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