本发明属于金属材料领域,涉及金属材料的热处理方法,尤其是铸造铝合金的热处理工艺。
背景技术:
铸造铝合金具有密度小、强度高、生产工艺简单且成本廉价等有点,目前已在国民工业中大量应用,应用领域覆盖航空、航天、电子、船舶、兵器、高铁等领域。但是,随着现代工业不断进步,各行业对铸造铝合金的性能要求也越来越高。目前,铸造铝合金的强度提升多依靠添加新型、高效的合金元素或一些复杂的铸造工艺,在一定程度上增加了经济成本。因此,研发一种可进一步提高铸造铝合金力学性能的热处理工艺十分必要。
技术实现要素:
为解决上述问题,本发明提供了一种铸造用铝合金的热处理方法,
本发明具体技术方案如下:
一种铸造铝合金的热处理方法,其中,所述铸造铝合金组成组分的质量百分比为cu:2.2-2.9%;mn:0.3~0.4%;cd:0.15~0.19%;ti:0.1~0.15%;zr:0.10~0.15%;ag:0.05~0.15%,杂质含量总量不超过0.1%,余量为铝,将上述组分的铝合金熔炼后浇注,对铸件进行热处理;其特征在于,所述热处理方法包括以下步骤:
第一步,先对铸件进行180~200℃保温处理,保温时间为1~2h;
第二步,对铸件进行520~535℃保温处理,保温时间为10~15h;
第三步,对铸件进行535~542℃保温处理,保温时间为10~15h,然后室温水冷;
第四步,对铸件进行120~130℃保温处理,保温时间为15~20h;
第五步,对铸件进行150~170℃保温处理,保时间为3~5h;
第六步,将铸件室温冷却。
进一步:
在第三步中,所述室温水冷的温度为10~40℃,保持时间是10~15min。
在第六步中,所述室温冷却的温度为10~40℃,将铸件在室内放置直至室温。
本发明具有以下有益的技术效果:
采用本发明的热处理工艺,使铸件具有较高的力学性能和优异的微观组织,该铸件热处理工艺成本廉价,生产效率高。
附图说明
图1为本发明铸造铝合金的热处理方法流程示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步详细介绍。
本发明公开了一种铸造铝合金的热处理方法,其中,所述铸造铝合金组成组分的质量百分比为cu:2.2-2.9%;mn:0.3~0.4%;cd:0.15~0.19%;ti:0.1~0.15%;zr:0.10~0.15%;ag:0.05~0.15%,杂质含量总量不超过0.1%,余量为铝。
将上述组分的铝合金熔炼后进行浇注,对铸件进行热处理。
如附图1所示,本发明公开的一种铸造铝合金的热处理方法,包括以下步骤:
第一步,先对铸件进行190℃保温处理,保温时间为1h;
第二步,对铸件进行525℃保温处理,保温时间为15h;
第三步,对铸件进行535℃保温处理,保温时间为10h,室温水冷,水温25℃,保持10min;
第四步,对铸件进行120℃保温处理,保温时间为18h;
第五步,对铸件进行160℃保温处理,保时间为3h;
第六步,将铸件室温冷却,室内温度30℃,将铸造铝合金冷却至室内温度。
对铸件进行短时时效处理时,基体中会析出较多、细小的强化相(gp区、θ′相或al-cu-mn相),这些析出相一定程度上会钉扎晶界,阻碍晶界滑移,抑制晶界长大,因此,在对铸件进行高温固溶处理前,对铸件进行短时时效处理,有利于抑制高温保温过程中的晶粒长大。然后,对铸件进行高温预处理,一定程度可以将铸件凝固过程中的粗大、初生相球化、均匀化,且可避免炉温过冲。下一步,对铸件进行第二步的高温固溶处理,球化的初生相会较充分回溶至基体,且回溶至基体中的溶质原子更均匀,有利于后续时效析出。
固溶完成后,对铸件进行低温时效处理。低温时效可以有效提升溶质原子的析出动力,在低温时效阶段,基本中析出大量、细小、弥散的形核核心,这些形核核心为后续正常时效处理提供有效的形核核心,大大提升最终强化相的体积分数,且析出的强化相尺寸更细小,其强化效果更高。
本发明铸件具有良好的本体切取力学性能,力学性能超过技术要求规定的指标,且铸件生产成本降低,生产效率增加。
以上对本发明创造的实施例进行了详细说明,但所述内容仅为本发明创造的较佳实施例,不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明创造范围所作的均等变化与改进等,均应仍归属于本专利涵盖范围之内。