一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于材料技术领域，特别是涉及一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工 艺。
【背景技术】
[0002] Al-Mg合金密度小，并且具有较高的力学性能，优异的耐腐蚀性能，良好的切削加 工性能，加工表面光亮美观。而目前都是采用添加稀±元素对该合金来提高其力学性能，电 学性能W及晶粒细化，稀±元素的添加量对其影响很大，很难保证合适的稀±元素对其影 响性能的完整分析，而对该合金进行处理工艺方面来提高其力学性能，电学性能W及晶粒 细化，是一种能达到相同效果的操作简单途径。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是；提供一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺， 力学性能和导电性能好，金相组织颗粒细化，W克服现有技术问题的不足。
[0004] 本发明采用的技术方案是；一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，包括W 下步骤： (1) 配料；原材料为测化的工业纯铅(质量分数为99. 7 % )，成分为；99. 29%A1、 0. 004%B、0. 167%Si、0. 271%Fe、0. 055%Mg、0. 041%Cr、0. 0027%Ni、0. 033%Ti、其余 0. 071 ; (2) 采用常规手段制备Al-Mg合金； (3) 固溶；Al-Mg合金在535°C保温5h，保温结束时，将从箱式热处理炉中取出，立即进 行室温水冷。
[0005] 所述步骤（2)中采用井式热处理炉进行烙炼。
[0006] 所述步骤（3)中采用箱式热处理炉进行固溶处理。
[0007] 本发明有益效果：与现有技术相比，效果如下： (1)固溶温度高，所得到的过饱和固溶体溶质原子的浓度高，基体晶格的崎变程度大， 使基体点阵中电子散射源的数量和密度增加，导电电子的散射率高，导致电阻率高，导电率 低；温度过高也会导致过烧，晶粒变得粗大，对运行电子的阻碍作用减弱，导电率有所回升。
[0008] (2)抗拉强度随固溶处理温度的升高先增加后降低。随着固溶温度的升高，使得溶 质原子固溶于基体之中，产生晶格崎变，且合金中枝晶减少，成分分布均匀，从而使提高合 金的强度。但当温度过高后导致合金过烧，晶界处出现复烙小球，导致合金力学性能降低。
[0009] 综上所述，固溶温度为535°C时，合金的固溶体饱和程度较充分，在电阻率降低不 多的情况下力学性能较好，因此在送个温度保温化是该Al-Mg合金试样较合适的固溶工 艺。
【附图说明】
[0010] 图1为纯铅金相组织图； 图2为加入稀± Sc铅合金相组织图； 图3为加入稀± Pr铅合金相组织图； 图4为加入稀± Sc铅合金微观形貌图； 图5为加入稀± Pr铅合金微观形貌图； 图6为Al-Mg合金在固溶时效51(TC /化条件力学性能图； 图7为Al-Mg合金在固溶时效535°C /化条件力学性能图； 图8为Al-Mg合金在固溶时效56(TC /化条件力学性能图。
【具体实施方式】
[0011] 一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，包括W下步骤： (1) 配料；原材料为测化的工业纯铅(质量分数为99. 7 % )，成分为；99. 29%A1、 0. 004%B、0. 167%Si、0. 271%Fe、0. 055%Mg、0. 041%Cr、0. 0027%Ni、0. 033%Ti、其余 0. 071 ; (2) 义用常规手段制备Al-Mg合金； (3) 固溶；Al-Mg合金在535°C保温5h，保温结束时，将从箱式热处理炉中取出，立即进 行室温水冷。
[0012] 所述步骤（2)中采用井式热处理炉进行烙炼。
[0013] 所述步骤（3)中采用箱式热处理炉进行固溶处理。
[0014] 采用上述一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，可W得出如图广图4所示 的合金试样在不同固溶温度下保温化后的金相显微组织观察。从图中可W看出，铸态合金 中存在粗大枝晶，观察到有二次相粒子分布在晶界处（图1);温度升高至51(TC，组织内仍有 未溶解的二次相粒子（图2);当温度达到535°C时，合金中的枝晶偏析基本消除，成分分布均 匀，晶界变细（图3);当温度升高到56(TC时，合金晶粒中出现复烙小球，合金出现过烧（图 4)。
[0015] 采用上述一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，可W得出如表1所示的导 电率，Al-Mg合金的导电率随着固溶温度的不同而变化，由原样(及铸态）的导电率看出，在 不经过固溶处理时，由于晶界粗大、且溶质原子分布不均导致元素偏析，从而使得导电率最 低；而经过固溶处理后的试样的导电率呈先降低后升高的规律变化，从表1中的数据看出， 当保温温度为485-535°C时，导电率从51. 62%降低至51. 46%，是因为溶质原子逐渐充分的 固溶于基体之中，引起的晶格崎变增大，导致电子散射率增加，导电率下降；而继续升温至 56(TC进行固溶处理时，由于温度过高导致过烧，晶粒变得粗大，对运行电子的阻碍作用减 弱，导电率回升。
[0016] 采用上述一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，可w得出试样抗拉强度如 表2所示和拉伸曲线如下图?Τ图8所示。由图?Τ图8可W看出，不同固溶处理后的Al-Mg 合金在拉伸试验里的性能明显不同。图5的铸态所能承受的最大力为15996. 039N ;图6、7、 8所对应的最大力分别为16153. 467N、16297. 815N和15897. 574N，力值呈先增后降趋势，固 溶处理工艺为535°C /化时，抗拉强度达到峰值为141MPa，说明Al-Mg合金随微合金元素固 溶度的增大，基体晶格崎变程度增大，抗拉强度提升；但当温度过高导致合金过时效时，强 度降低。
【主权项】
1. 一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，其特征在于：包括以下步骤： (1) 配料：原材料为硼化的工业纯铝(质量分数为99. 7 % )，成分为：99. 29%A1、 0· 004%Β、0· 167%Si、0. 271%Fe、0. 055%Mg、0. 041%Cr、0· 0027%Ni、0. 033%Ti、其余 0· 071 ; (2) 采用常规手段制备Al-Mg合金； (3) 固溶：Al-Mg合金在535°C保温5h，保温结束时，将从箱式热处理炉中取出，立即进 行室温水冷。2. 如权利要求1所述的一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，其特征在于：所 述步骤（2)中采用井式热处理炉进行熔炼。3. 如权利要求1所述的一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，其特征在于：所 述步骤（3)中采用箱式热处理炉进行固溶处理。
【专利摘要】本发明提供一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，本发明采用固溶处理工艺，对Al-Mg合金在535℃保温5h的，保温结束时，将从箱式热处理炉中取出，立即进行室温水冷。固溶温度为535℃时，合金的固溶体饱和程度较充分，在电阻率降低不多的情况下力学性能较好，导电率51.46%IACS，抗拉强度达到峰值为141MPa,合金中的枝晶偏析基本消除，成分分布均匀，晶界变细,在这个温度保温5h是该Al-Mg合金试样较合适的固溶工艺。
【IPC分类】C22C1/10, C22F1/04, C22C1/02, C22C21/00
【公开号】CN105525104
【申请号】CN201410511985
【发明人】刘小会
【申请人】刘小会
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月29日