专利名称：一种Al-Si-Mg-Sm稀土铸造铝合金热处理方法
技术领域：
本发明涉及一种铝合金热处理方法，尤其涉及一种Al-Si-Mg-Sm稀土铸造铝合金热处理方法。
背景技术：
铝合金作为金属材料中典型的轻质材料，具有高强度、低密度、高断裂韧度，以及高抗应力腐蚀能力等优良特性，在机械、化工、汽车、建筑、航空、航天领域得以广泛应用。稀土铸造铝合金是指稀土元素以合适的量加入到铸造铝合金中。稀土元素具有独特的电子层结构及物理化学性质，有独特的4f电子结构、大的原子磁矩、很强的自旋偶合特性，对铝合金的影响也相当独特。稀土元素的变质作用具有长效性及重熔稳定性特点，比其他变质剂要好，且具有较好的脱氧和脱硫能力。当稀土元素以合适的量加入到Al-Si-Mg合金中，能有效改善共晶娃的形态及分布，使针状共晶硅变为细小的纤维状，在晶界上呈珊瑚状分布，α -Al得到显著细化，能大幅提高铸造铝合金的极限抗拉强度。随着稀土元素添加量的继续增加，铸造铝合金的极限抗拉强度不再提高，反而下降。这是由于稀土的过量加入，不但不会使铝合金的性能改善，还会影响铝合金的正常使用，甚至造成材料的报废。Al-Si-Mg-Sm合金中Si的质量分数为6. 3^6. 5%，Mg的质量分数为O. 7 O. 8%, Sm的质量分数为O. 85^1. 0%，余量为Al。合金室温抗拉强度为232MPa，延伸率为4. 6%。 为了进一步提高铸造铝合金的力学性能，可对其进行热处理。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种Al-Si-Mg-Sm稀土铸造铝合金热处理方法，有效提高铝合金的力学性能。本发明的所提供的Al-Si-Mg-Sm稀土铸造铝合金，其中各元素占总重量百分比为Si 为 6. 3 6. 5%, Mg 为 O. 7 O. 8%, Sm 为 O. 85 I. 0%，余量为 Al。本发明所提供的Al-Si-Mg-Sm稀土铸造铝合金热处理方法。其特征在于将Al-Si-Mg-Sm合金在535 545°C，保温8 9h后在6(TlO(TC水中淬火，将上述合金在室温下停留2 24h，然后再将合金保温14 16h，保温温度为145 155°C，最后进行空冷。本发明的技术效果是经上述热处理后，共晶硅的形态明显改善，共晶硅几乎全部变为球状且弥散分布，球状共晶硅能有效减小对基体的割裂能力和应力集中，并且Mg、Si等元素充分固溶到α-Al固溶体中，经时效析出的Mg2Si强化相偏聚在晶界上强化基体，使得合金强度增加。
图I为铸态条件下Al-Si-Mg-Sm合金的微观组织图。图2为本发明实例3所述的条件下Al-Si-Mg-Sm合金的微观组织图。
具体实施例方式本发明将通过一下实施实例作进一步说明，但本发明的具体实施方式
不局限于下述的实施实例。实施实例I :将Al-Si-Mg-Sm合金在535°C，保温8h后在60°C水中淬火，将上述合金在室温下停留2h，然后再将合金保温14h，保温温度为145°C，最后进行空冷。实施实例2 :将Al-Si-Mg-Sm合金在540°C，保温9h后在80°C水中淬火，将上述合金在室温下停留10h，然后再将合金保温15h，保温温度为150°C，最后进行空冷。实施实例3 :将Al-Si-Mg-Sm合金在545°C，保温IOh后在100°C水中淬火，将上述合金在室温下停留24h，然后再将合金保温16h，保温温度为155°C，最后进行空冷。经上述热处理后Al-Si-Mg-Sm合金的抗拉强度为291MPa，延伸率为4. 3%。
从实施实例3中的试样取样，经打磨、抛光、腐蚀后在光学显微镜下观察合金显微组织，如附图I、图2所示。从附图中可以看出，经上述合金热处理，合金中共晶硅的形态明显改善，几乎全部变为球状且弥散分布，少数呈短杆状。
权利要求
1.一种Al-Si-Mg-Sm稀土铸造铝合金热处理方法，其特征在于将Al-Si-Mg-Sm合金在535 545°C，保温8 9h后在6(Tl00°C水中淬火，将上述合金在室温下停留2 24h，然后再将合金保温14 16h，保温温度为145 155°C，最后进行空冷。
全文摘要
一种Al-Si-Mg-Sm稀土铸造铝合金热处理方法，本发明所提供的热处理方法如下将Al-Si-Mg-Sm合金在535~545℃，保温8~9h后在60~100℃水中淬火，将上述合金在室温下停留2~24h，然后再将合金保温14~16h，保温温度为145~155℃，最后进行空冷。本发明的技术效果是经上述热处理后，Al-Si-Mg-Sm合金中共晶硅的形态明显改善，变为球状且弥散分布。合金中的球状共晶硅减小了对基体的割裂能力和应力集中，并且Mg、Si等元素充分固溶到α-Al固溶体中，经时效析出的Mg2Si强化相偏聚在晶界上强化基体，使得合金强度增加。
文档编号C22F1/043GK102758155SQ201210202660
公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月19日 优先权日2012年6月19日
发明者胡志, 邱鸿旭, 闫洪 申请人:南昌大学