CN115181922B - 一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种压铸Al‑Si‑Mg系合金的中温热处理工艺，包括以下步骤：(1)先将压铸Al‑Si‑Mg系合金从室温一次升温至190～210℃并保温，随后取出一次淬火；(2)将步骤(1)中淬火后的合金继续二次升温至310～350℃进行保温，随后取出二次淬火，即完成。通过本发明的中温热处理工艺后，合金的屈服强度大于150MPa，抗拉强度大于270MPa，延伸率大于15％，且压铸件表面鼓泡面积分数为0(鼓泡面积占铸件表面积之比)，可用于汽车等行业对力学性能要求较高的压铸铝合金结构件，替代钢制结构件，满足汽车轻量化发展需求。

Description

一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺
技术领域
本发明属于金属材料技术领域，涉及一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺。
背景技术
随着汽车工业的快速发展，节能减排成为当前汽车发展的一大趋势，相关数据表明，汽车自重每降低100kg，油耗就可以减少0.7L/100km，因此汽车轻量化发展需求强烈。汽车轻量化要求一方面要使用高强度材料，另一方面要使用轻质材料，铝合金替代钢铁作为汽车结构件材料能有效减轻汽车自重，其中以压铸铝合金的应用最为广泛。传统的压铸铝合金在铸造汽车壳体、箱体等结构件时，虽然可以满足此类零件的高抗拉强度、高屈服强度要求，但由于内部组织晶粒较大，塑性较差，无法满足汽车结构件对高伸长率的力学性能指标要求，一般都需要后续的热处理工艺进行改善。
压铸AlSi10MnMg合金作为Al-Si-Mg系高强韧、可热处理铸造铝合金，相比于普通压铸铝合金，硅含量在共晶点附近，具有良好的气密性和流动性，压铸件具有较高的致密度和强度，在薄壁，结构复杂、承受高负荷汽车结构件的生产中具有广泛的应用。目前AlSi10MnMg合金比较常见的热处理手段是高温固溶淬火+低温时效。压铸AlSi10MnMg合金在高温热处理(500～550℃)时可将Mg2Si等强化相固溶至Al基体，同时在固溶处理时共晶硅的形貌也会发生粒化和球化，可以改善铸件的力学性能尤其是延伸率。固溶之后再通过低温时效析出细小的Mg2Si相，达到改善组织均匀性的目的。而如果仅采用低温热处理(200～300℃)，易造成析出相粗化，对塑性不利。但是，一方面普通压铸件由于含气量高，较高的固溶温度会使气体发生膨胀聚集，导致合金表面发生鼓泡和热变形，进而影响产品质量，会导致铸件含气量高的部位力学性能反而下降，另一方面长时间的高温固溶会造成共晶硅过于粗化，也会导致力学性能降低。从而，例如有文献(刘学强.压铸AlSi10MgMn合金的组织和力学性能研究[D].武汉：华中科技大学，2013)采用高真空压铸以减少铸件中的含气量，以避免出现鼓泡现象。虽然高真空压铸能减少气孔率和提升铸件力学性能，但开发高真空模具需要大量的成本，模具的密封性也是一个巨大的挑战。因此，急需一种热处理工艺，既能避免鼓泡现象的发生，又能同时显著提升铸件的强度和塑性。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺，以同时提高压铸Al-Si-Mg系合金强度和塑性。经本发明所涉及的铝合金热处理工艺，可以获得屈服强度大于150MPa，抗拉强度大于270MPa，延伸率大于15％的合金。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺，包括以下步骤：
(1)通过对合金直接进行T5分级时效，先将压铸Al-Si-Mg系合金从室温一次升温至190～210℃并保温，随后取出一次淬火；
(2)将步骤(1)中淬火后的合金继续二次升温至310～350℃进行保温，随后取出二次淬火，即完成。
进一步的，步骤(1)中的一次升温速率为3-5℃/min。
进一步的，步骤(1)中，在190～210℃的保温时间为0.5-1h。更进一步的，步骤(1)中，在200℃的保温时间为0.5-1h。
进一步的，步骤(1)中，取出后在10s内一次淬火。
进一步的，步骤(2)中，二次升温速率为9-11℃/min。
进一步的，步骤(2)中，保温时间为0.5-3h。
进一步的，所述压铸Al-Si-Mg系合金为AlSi10MgMn。更进一步的，所述压铸Al-Si-Mg系合金中还掺杂有Sr。微量的Sr能将粗大的Si相球化，避免过大的应力集中导致塑性降低。更具体的，压铸Al-Si-Mg系合金包括以下重量百分比的原料组分：Si 9～11％，Mn 0.5～0.8％，Mg 0.2～0.5％，Sr 0.05～0.1％，其余为不可避免杂质。
进一步的，步骤(2)中，二次升温处理并取出后，在10s内完成二次淬火。
经过本发明的中温热处理后，合金部分共晶硅固溶，呈枝晶状分布的硅相发生熔断而球化，这种变化增强了铝基体的连续性，使得合金塑性显著增加，以达到提升组织均匀性并细化共晶硅相，同时该温度析出细小的Mg2Si相，进而同时提高合金的屈服强度和塑性。本发明相比于高温固溶处理，本发明该中温热处理温度(温度不超过350℃)，不足以使铸件中的气体发生膨胀聚集，也保证了合金表面不会产生鼓泡现象，可以有效保证铸件质量。
综上，本发明通过直接对压铸AlSi10MnMg合金直接进行T5分级时效，严格控制升温速率和时效温度，使得部分硅固溶的同时析出Mg2Si强化相，并造成硅的球化，提升了组织均匀性并细化共晶硅相，从而同时提高铝合金的屈服强度和塑性，可获得屈服强度大于150MPa，抗拉强度大于270MPa，延伸率大于15％的合金。同时，该中温时效温度也避免了合金表面产生鼓泡等缺陷的现象发生，鼓泡面积分数为0，可以有效保证铸件质量。
附图说明
图1为本发明的微观组织照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
以下各实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。
实施例1
本实施例示出AlSi10MnMg压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，具体制备过程如下：
步骤1：制备压铸态AlSi10MnMg合金，包括以下重量百分比的各组分：Si10.3％，Mn0.5％，Mg 0.3％，其余为Al和不可避免杂质。
步骤1-1、备料烘干：考虑合金的烧损率按照质量百分比备料，以保证最终所得铝合金各成分的质量百分比在要求元素比例范围内，将纯Al，纯Mg，Al-Si中间合金，Al-Mn中间合金去除氧化层并置入烘箱于200℃充分预热烘干。将井式电阻坩埚炉内壁涂覆涂料，并升温至200℃烘干。
步骤1-2、熔炼：将纯Al放入井式电阻坩埚炉中，升温至680～710℃使得所有纯铝锭熔化。将金属熔液温度升至740℃，加入Al-Si中间合金，Al-Mn中间合金，待合金熔化完毕后，降温至690℃，将纯Mg加入金属熔液中，待纯Mg全部熔化。
步骤1-3、精炼：将金属熔液温度升至750℃，加入熔体总重量1％的六氯乙烷粉末进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序的由上至下搅拌金属熔液8～10min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃并静置15～20min，使夹杂物充分的上浮，然后进行扒渣。
步骤1-4、压铸：将金属熔液降至690℃，在压铸机上采用特定的模具压铸成型。压铸速度2m/s，铸造压力100MPa，获得质量合格的铸件。
步骤2：压铸AlSi10MnMg合金200℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度175MPa，抗拉强度297MPa，延伸率15.7％。铸件表面光滑，鼓泡面积分数为0。
实施例2
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，除Sr外，其组分同实施例1，具体制备过程如下：
步骤1：制备压铸态AlSi10MnMgSr合金，包括以下重量百分比的各组分：Si10.3％，Mn 0.5％，Mg 0.3％，Sr 0.08％。
步骤1-1、备料烘干：考虑合金的烧损率按照质量百分比备料，以保证最终所得铝合金各成分的质量百分比在要求元素比例范围内，将纯Al，纯Mg，Al-Si中间合金，Al-Mn中间合金，Al-Sr中间合金去除氧化层并置入烘箱于200℃充分预热烘干。将井式电阻坩埚炉内壁涂覆涂料，并升温至200℃烘干。
步骤1-2、熔炼：将纯Al放入井式电阻坩埚炉中，升温至680～710℃左右使得所有纯铝锭熔化。将金属熔液温度升至780℃，然后将预热的含有质量分数0.06％Sr的Al-Sr中间合金加入至坩埚炉中，待合金熔化完毕后，降温至740℃，加入Al-Si中间合金，Al-Mn中间合金，待合金熔化完毕后，降温至690℃，将纯Mg加入金属熔液中，待纯Mg全部熔化。
步骤1-3、精炼：将金属熔液温度升至750℃，加入熔体总重量1％的六氯乙烷粉末进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序的由上至下搅拌金属熔液8～10min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃并静置15～20min，使夹杂物充分的上浮，然后进行扒渣。
步骤1-4、压铸：将金属熔液降至690℃，在压铸机上采用特定的模具压铸成型。压铸速度2m/s，铸造压力100MPa，获得质量合格的铸件。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
图1为本发明的微观组织照片，该合金的屈服强度183MPa，抗拉强度310MPa，延伸率18.9％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例1，微量Sr的添加可以使得Si相球化，使得强度和塑性同时获得提升。
实施例3
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以3℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度187MPa，抗拉强度318MPa，延伸率17.5％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例2，第一阶段升温速率略低，相当于进行了更长时间的预时效，强度略有提升，但塑性略有降低。
实施例4
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以4℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度184MPa，抗拉强度312MPa，延伸率18.3％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例2，第一阶段升温速率略低，相当于进行了更长时间的预时效，强度略有提升，但塑性略有降低。
实施例5
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以9℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度189MPa，抗拉强度318MPa，延伸率17.6％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例2，第二阶段升温速率略低，相当于进行了更长时间的时效，强度略有提升，但塑性略有降低。
实施例6
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以11℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度181MPa，抗拉强度308MPa，延伸率19.2％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例2，第二阶段升温速率略高，相当于时效时间更短，强度略有降低，塑性略有提升。
实施例7
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+330℃/1.5h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至330℃进行时效，时效时间为1.5h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度192MPa，抗拉强度322MPa，延伸率17.2％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例2，第二阶段时效温度和时间均略高，强度略有提升，塑性略有下降。
实施例8
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+350℃/1.5h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至350℃进行时效，时效时间为1.5h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度199MPa，抗拉强度327MPa，延伸率16.8％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例2，第二阶段时效温度和时间均略高，强度略有提升，塑性略有下降。
实施例9
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金190℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以4℃/min的升温速率将合金从室温升至190℃，并在190℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度184MPa，抗拉强度310MPa，延伸率18.5％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例2，力学性能与实施例2相当。
实施例10
本实施例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金210℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以4℃/min的升温速率将合金从室温升至210℃，并在210℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
该合金的屈服强度186MPa，抗拉强度313MPa，延伸率18.0％。铸件表面光滑，铸件表面鼓泡面积分数为0。对比实施例2，力学性能与实施例2相当。
对比例1
本对比例示出一种未经热处理的AlSi10MnMgSr合金，其组分与实施例2一致，不同之处仅在于：本对比例中合金未经过热处理。具体方法如下：
步骤1：同实施例2。
本对比例该合金的屈服强度146MPa，抗拉强度312MPa，延伸率6.7％。
由于该合金未经过热处理，合金中包含着许多大块的铸造组织，因此其屈服强度和塑性均明显低于实施例1和2。
对比例2
本对比例示出一种单级时效热处理AlSi10MnMgSr合金，其组分与实施例2一致。
步骤1：同实施例2。
步骤2：500℃/2h固溶+200℃/2h单级时效处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至500℃固溶处理，并在500℃下保温2h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以5℃/min的升温速率将合金升温至200℃进行时效，时效时间为2h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
本对比例合金的屈服强度158MPa，抗拉强度246MPa，延伸率11.0％。由于该合金进行了固溶处理，因此时效后的产品表面有细小的鼓泡现象，鼓泡面积分数为1.2％。强度和塑性明显低于实施例1和2。
对比例3
本对比例示出一种单级时效热处理AlSi10MnMgSr合金，其组分与实施例2一致。
步骤1：同实施例2。
步骤2：350℃/2h单级时效处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以10℃/min的升温速率将合金从室温升至320℃时效处理，并在320℃下保温2h，随后立即取出，在10s内淬火处理。
本对比例合金的屈服强度138MPa，抗拉强度255MPa，延伸率15.9％。由于该合金直接升温至350℃，缺乏预时效处理，合金中的析出相数量减小且分布不均匀，因此强度明显低于实施例1与实施例2。
对比例4
本对比例示出一种单级时效热处理AlSi10MnMgSr合金，其组分与实施例2一致。
步骤1：同实施例2。
步骤2：200℃/2h单级时效处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃时效处理，并在200℃下保温2h，随后立即取出，在10s内淬火处理。
本对比例合金的屈服强度164MPa，抗拉强度286MPa，延伸率8.3％。由于该合金预时效处理时间太长，合金中的析出相长大且发生粗化，因此塑性明显低于实施例1与实施例2。
对比例5
本对比例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金250℃/1h+320℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至250℃，并在250℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
本对比例合金的屈服强度197MPa，抗拉强度320MPa，延伸率13.4％。由于该合金预时效处理温度过高，合金中的析出相过多且发生粗化，因此塑性明显低于实施例1与实施例2。
对比例6
本对比例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+400℃/1h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至400℃进行时效，时效时间为1h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
本对比例合金的屈服强度172MPa，抗拉强度274MPa，延伸率12.8％。由于该合金第二阶段时效温度过高，相当于进行了短时间的固溶处理，因此时效后的产品表面有细小的鼓泡现象，鼓泡面积分数为0.4％。强度和塑性明显低于实施例1和2。
对比例7
本对比例示出AlSi10MnMgSr压铸铝合金制备方法及其热处理工艺，其组分与实施例2一致，具体制备过程如下：
步骤1：同实施例2。
步骤2：压铸AlSi10MnMgSr合金200℃/1h+320℃/6h中温热处理。
步骤2-1、将压铸成型的样品放入高温热处理炉中以5℃/min的升温速率将合金从室温升至200℃，并在200℃下保温1h，随后立即取出，在10s内淬火处理；
步骤2-2、将步骤2-1淬火后的样品继续以10℃/min的升温速率将合金升温至320℃进行时效，时效时间为6h，时效结束以后立即取出，在10s内淬火处理。
本对比例合金的屈服强度205MPa，抗拉强度331MPa，延伸率12.4％。由于该合金第二阶段时效处理时间过长，合金中的析出相过多且发生粗化，因此塑性明显低于实施例1与实施例2。
上述对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）通过对合金直接进行T5分级时效，先将压铸Al-Si-Mg系合金从室温一次升温至190~210℃并保温，随后取出淬火；
（2）将步骤（1）中淬火后的合金继续二次升温至310~350℃进行保温，随后取出淬火，即完成；
步骤（1）中，在190~210℃的保温时间为0.5-1h；
步骤（2）中，保温时间为0.5-3h；
步骤（1）中的一次升温速率为3-5℃/min；
步骤（2）中，二次升温速率为9-11℃/min。
2.根据权利要求1所述的一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，在200℃的保温时间为0.5-1h。
3.根据权利要求1所述的一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺，其特征在于，步骤（1）中，取出后在10s内淬火。
4.根据权利要求1所述的一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺，其特征在于，所述压铸Al-Si-Mg系合金为AlSi10MgMn。
5.根据权利要求1或4所述的一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺，其特征在于，所述压铸Al-Si-Mg系合金中还掺杂有Sr，且其包括以下重量百分比的原料组分：Si 9~11%，Mn 0.5~0.8%，Mg 0.2~0.5%，Sr 0.05~0.1%，其余为Al和不可避免杂质。
6.根据权利要求1所述的一种压铸Al-Si-Mg系合金的中温热处理工艺，其特征在于，步骤（2）中，二次升温处理并取出后，在10s内完成淬火。
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JP4168411B2 (ja) * 1994-09-06 2008-10-22 ノベリス・インコーポレイテッド アルミニウム合金シートの熱処理方法
EP2096187A1 (de) * 2008-02-28 2009-09-02 Georg Fischer Engineering AG Verfahren zum gleichzeitigen Wärmebehandeln und Beschichten eines Aluminiumbauteils sowie nach dem Verfahren hergestelltes Bauteil
CN102433522A (zh) * 2011-12-02 2012-05-02 华南理工大学 一种用于a356合金的分级时效热处理方法
CN109943754A (zh) * 2019-03-28 2019-06-28 帅翼驰新材料集团有限公司 一种铸造铝合金的制备方法
CN111485144A (zh) * 2020-05-29 2020-08-04 山东弗泽瑞金属科技有限公司 一种高性能压铸铝合金材料高效热处理方法
CN111705245A (zh) * 2020-07-13 2020-09-25 西安工业大学 一种压铸铝合金材料的热处理方法
CN112281091A (zh) * 2020-10-19 2021-01-29 江苏苏中铝业有限公司 一种Al-Si-Cu压铸铝合金热处理方法

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