专利名称：提高zl114a铝合金铸件强度的热处理方法
技术领域：
本发明涉及一种对有色金属材料进行热处理的方法，尤其涉及一种对 铝合金铸件进行热处理的方法。
背景技术：
航空、航天设备的许多零件通常是由ZL114A铝合金铸造而成。由于航 空、航天设备长期工作在比较恶劣的环境中，因此要求铸件必须具有较高的机械性能。然 而，若按照目前的ZL114A铝合金热处理规范(即按照HB962-2001所确定的热处理规范) 对该牌号的铸件进行热处理，铸件的力学性能只能达到HB962-2001所确定的技术指标，而 不能满足航空、航天设备对ZL114A铝合金铸件抗拉强度和断后伸长率的特殊要求(抗拉强 度320Mpa、断后伸长率8% )。
发明内容
针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明旨在提供一种提高ZL114A铝 合金铸件强度的热处理方法，利用该方法能够使ZL114A铝合金铸件的机械性能得以大幅
度改善。为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案它包括固溶处理工艺和时效处理 工艺两大步骤，具体过程如下1)按常规方法对铸件进行固溶处理，温度控制在545士5°C、保温14 15小时、淬 火水温控制在4 27°C ；2)按常规方法对铸件进行时效处理，温度控制在155士5°C、保温6小时。与现有技术比较，本发明由于采用了上述技术方案，因此改善了 ZL114A铝合金铸 件的晶相组织性能，大幅度提高了铸件的力学性能，满足了航空、航天设备对抗拉强度和断 后伸长率的特殊要求。下面是采用HB962-2001所确定的热处理规范以及采用本发明方法 分别对ZL114A铝合金铸件进行热处理所取得的力学性能对比试验数据表1 :HB962-2001所规范的ZL114A铝合金热处理参数及力学性能指标 表2 本发明方法的热处理参数及热处理后铸件的力学性能指标 从上述数据可以看出，采用本发明方法对ZL114A铝合金铸件进行热处理以后，铸 件的各项力学性能指标已经超过了 HB962-2001的要求，完全能够满足航空、航天设备的特 殊要求。
图1是采用本发明方法在545°C时对ZL114A铝合金砂型铸件进行固溶处理时，保 温时间对铸件拉伸性能影响的曲线图；图2是采用本发明方法对ZL114A铝合金砂型铸件进行淬火时，淬火水温对铸件拉 伸性能影响的曲线图；图3是采用本发明方法对ZL114A铝合金砂型铸件进行时效处理时，时效时间对铸 件拉伸性能影响的曲线图。
具体实施例方式下面结合具体的实施例对本发明作进一步说明，具体过程如下1)按常规方法对铸件进行固溶处理，温度控制在545士5°C、保温14 15小时、淬 火水温控制在4 27°C ；2)按常规方法对铸件进行时效处理，温度控制在155士5°C、保温6小时。从图1可以看出，保温时间控制在12小时的时候抗拉强度最高，18小时后强度略 有降低，但延伸率最高；从图2可以看出，淬火水温控制在4 27°C时抗拉强度、延伸率均 比较高；从图3可以看出，时效保温时间控制在6小时左右的时候延伸率最高、抗拉强度也 较高。结合实际生产条件以及生产成本等诸多因数，选取固溶处理温度为545士5°C、保温 14 15小时、淬火水温为4 27°C、时效处理温度为155士5°C、保温6小时等热处理参数 比较合理。应当注意的是由于ZL114A为AL-Si-Mg系合金，其主要相组成是a固溶体， (a+Si)共晶、Mg2Si、TiAL3等。固溶处理时，Mg2Si溶入a固溶体中而形成过饱和固溶 体，175°C以下时效时，过饱和固溶体分解产生G-P I区或G-P II区，从而达到最高强度效 果；用Na等元素对合金进行变质处理可使(a +Si)共晶体细化，并可改变其形貌特征，从 而改善合金的力学性能(特别是伸长率)；合金中添加微量的Ti形成TiAL3等高熔点化合 物作为固溶体结晶核心弥散分布，可使a-AL晶粒细化、合金力学性能得以提高。因此，在 采用本发明方法之前，最好在熔炼ZL114A铝合金时添加Ti至0. 20%左右、并降低铁量至 0. 05%左右，以最大限度提高性能指标。
权利要求
一种提高ZL114A铝合金铸件强度的热处理方法，包括固溶处理工艺和时效处理工艺两大步骤，其特征在于具体过程如下1)按常规方法对铸件进行固溶处理，温度控制在545±5℃、保温14～15小时、淬火水温控制在4～27℃；2)按常规方法对铸件进行时效处理，温度控制在155±5℃、保温6小时。
全文摘要
本发明公开了一种提高ZL114A铝合金铸件强度的热处理方法，属于有色金属热处理方法；旨在提供一种提高铝合金铸件强度的热处理方法。它包括固溶处理工艺和时效处理工艺两大步骤按常规方法对铸件进行固溶处理，温度控制在545±5℃、保温14～15小时、淬火水温控制在4～27℃；按常规方法对铸件进行时效处理，温度控制在155±5℃、保温6小时。利用本发明处理的ZL114A铝合金铸件，其抗拉强度可以从原来的300MPa提高到320MPa，断后伸长率可以从原来的4％提高到8％，完全能够满足航空、航天设备对ZL114A铝合金铸件强度的特殊要求。
文档编号C22F1/04GK101876042SQ20101020713
公开日2010年11月3日 申请日期2010年6月23日 优先权日2010年6月23日
发明者赵佩霞 申请人:贵州安吉航空精密铸造有限责任公司