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

铅钙锡铝合金铸件的快速时效方法
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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