CN1429926A - 铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,快速时效方法;包括如下步骤:将铸件置于时效炉中;并将厚薄不同的铸件分开进行时效,控制时效温度范围为60-200℃,控制时效时间范围为5-35分钟;将经过时效处理的铸件进行硬度测定,如未达到硬度标准,重复上述时效步骤对铸件进行时效处理;本发明提供的时效方法,只需将铸件放置在时效炉中,通过采用很短的时效时间(30分钟内)和低于150℃的时效温度,可使得铸件能在短时间内得到稳定的抗张强度值,从而解决了铸件采用自然时效的方式进行时效时的耗时过长,影响生产效率和产品生产周期等问题。
Description
技术领域
本发明涉及铸件的时效技术,具体涉及一种可缩短铅钙锡铝合金铸件时效时间的快速时效方法。
背景技术
在采用铅钙锡铝合金材料铸造产品时,必须经过一定的时效时间,使铸件具有一定的硬度才能对铸件进行再加工,例如,在蓄电池制造过程中,由于刚刚铸好的正负极板栅较软,易变形,不适合立即进行铅膏的涂填,必须经过一定时间的存放,即时效处理,使合金内部晶体结构趋于稳定,板栅逐渐变硬。常规的时效方法是在铸好铸件后,将铸件进行自然时效硬化,采用这种时效方式的缺点在于,所需时效的时间过长(大约需要240小时,才能使铸件达到硬度要求),效率低,影响了产品产量。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,提供一种铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,可使得铸件能在短时间达到自然时效的效果,并且满足进一步加工的硬度要求。
本发明提供的技术方案是,提供一种铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,包括如下步骤:
将铸件置于时效炉中;
时效温度范围可在60-200℃之间选择,时效时间范围可在10-35分钟内选择;
将经过时效处理的铸件进行硬度测定,如硬度符合合格标准,时效结束,如未达到硬度标准,重复上述时效步骤对铸件进行时效处理。
由本发明提供的时效方法,将铸件放置在时效炉中,通过采用很短的时效时间(35分钟内)和低于200℃的时效温度,使铸件能在短时间内得到稳定的抗张强度值,从而解决了采用自然时效的方式对铸件进行处理所耗时间过长,影响生产效率和产品生产周期等问题。
附图说明
图1为本发明时效方法与传统时效方法的比较曲线图。
具体实施方式
在采用铅钙锡铝合金材料铸造产品时,由于刚刚铸好的铸件较软,易变形,必须经过一定的时效时间,使合金内部晶体结构趋于稳定,使铸件逐渐变硬,使其具有一定的硬度才能对铸件进行加工,称为时效硬化,现在所采用的是一种自然时效硬化,所需要的时效时间过长。
经研究表明:对于PbCasn合金从熔融状态浇铸之后,合金晶粒中Pb3Ca及Pb3Sn均过饱和,在冷却过程中不能迅速的扩散出来成为稳定相。随着时效的进行,过饱和的Pb3Ca及Pb3Sn逐渐析出到晶间,形成细微的Pb3Ca及Pb3Sn晶粒。金属铅容易变形、弯曲,这是因为铅结晶结构内有很多滑动的平面,使铅的晶粒之间可能有一些移动。析出的Pb3Ca及Pb3Sn晶粒倾向于沿滑行面在晶间空间内积存,从而阻碍了变形,增强了硬度及强度。所以可通过适当的提高铸件搁置的空间温度,以加速Pb3Ca及Pb3Sn晶粒偏析的速度,缩短铸件时效时间,提高生产效率。
根据上述人工时效硬化的原理,本发明提供了一种在特定的温度、时间控制下,可使合金铸件得以快速硬化,保持最佳性能的人工时效方法:
本发明的时效方法,适用于铸件中的铅钙锡铝合金含量的范围为钙含量0.03%-1%、锡含量0.1%2.5%、铝含量0.001%-0.05%、其余含量为铅。
时效温度的控制:对于较厚的铸件,时效的温度选择范围可为60-200℃,控制时效时间范围为10-35分钟;
对于较薄的铸件,控制时效温度范围为60-140℃,控制时效时间范围为5-30分钟;
可对经过时效处理的进行常规硬度测定,如硬度符合合格标准,时效结束,如未达到硬度标准,重复上述时效步骤对铸件进行时效处理。
在上述温度和时间的选择范围内,针对不同的铸件结构(主要是厚度的不同)本发明还提供如下几种较佳的时效温度和时效时间的选择实施方式:
时效温度为90-120℃,控制时效时间范围为15-30分钟。
时效温度为120-140℃,控制时效时间范围为15-30分钟。
时效温度为140-160℃,控制时效时间范围为15-30分钟。
时效温度为145℃,控制时效时间范围为30分钟。
时效温度为125℃,控制时效时间范围为30分钟。
时效温度为150℃,控制时效时间为30分钟。
时效温度为140℃,控制时效时间为25分钟。
将铸造后的铸件时效炉中进行硬化时,要严格控制时效温度和时效时间,在设定温度下的时效时间以不超过30分钟为较佳的时效时间,超过30分钟后对铸件的硬度影响不大,反而浪费能源,降低时效效率,时效时要将厚薄不同的铸件分开进行时效。
铸件硬化后需要达到一定硬度才能用于生产,可对铸件进行常规的相对硬度检测;
图1示出了采用本发明时效方法对蓄电池中的正极板(极板中的合金含量为钙0.08%、锡1.5%、铝0.05%,其余含量为铅)进行人工时效处理(采用时效温度为150℃,时效时间为30分钟)与传统自然时效处理的比较曲线图,曲线A为本发明的人工时效曲线,曲线B为自然时效曲线;从图1中可知,采用传统的时效方法需要近240小时才能达到硬度要求,本发明所提供的方法只需要30分钟时效时间,极大的缩短了时效时间。
由本发明提供的时效方法,将铸件放置在时效炉中,通过采用很短的时效时间(30分钟内)和低于200℃的时效温度,可使得铸件能在短时间内得到稳定的抗张强度值,从而解决了采用自然时效时间过长,影响生产效率和产品生产周期等问题。
Claims (10)
1、一种铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,能使铸件在短时间内达到自然时效的效果,其特征在于,包括如下步骤:
将铸件放置在时效炉中;
控制时效温度范围为60-200℃;
使铸件在时效炉中时效一段时间。
2、根据权利要求1所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,还包括以下步骤:将经过时效处理的铸件进行常规硬度测定,如硬度合格,时效结束,如未达到硬度标准,重复上述时效步骤对铸件进行时效处理。
3、根据权利要求1所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,所述一段时间为5-35分钟;
4、根据权利要求1或3所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,所述时效温度为140℃-160℃,时效时间为15-30分钟。
5、根据权利要求1或3所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,所述时效温度为120℃-140℃,时效时间为15-30分钟。
6、根据权利要求1或3所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,所述时效温度为90℃-120℃,时效时间为15-30分钟。
7、根据权利要求4所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,所述时效温度为150℃,控制时效时间范围为30分钟。
8、根据权利要求5所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,所述时效温度为140℃,控制时效时间为25分钟。
9、根据权利要求5所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,所述时效温度为130℃,控制时效时间为25分钟。
10、根据权利要求1所述铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法,其特征在于,所述铸件中的合金含量为钙0.03%-1%、锡0.1%-2.5%、铝0.001%-0.05%、其余含量为铅。
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