專利名稱：提高zl114a鋁合金鑄件強(qiáng)度的熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)有色金屬材料進(jìn)行熱處理的方法，尤其涉及一種對(duì) 鋁合金鑄件進(jìn)行熱處理的方法。
背景技術(shù)：
航空、航天設(shè)備的許多零件通常是由ZL114A鋁合金鑄造而成。由于航 空、航天設(shè)備長(zhǎng)期工作在比較惡劣的環(huán)境中，因此要求鑄件必須具有較高的機(jī)械性能。然 而，若按照目前的ZL114A鋁合金熱處理規(guī)范(即按照HB962-2001所確定的熱處理規(guī)范) 對(duì)該牌號(hào)的鑄件進(jìn)行熱處理，鑄件的力學(xué)性能只能達(dá)到HB962-2001所確定的技術(shù)指標(biāo)，而 不能滿足航空、航天設(shè)備對(duì)ZL114A鋁合金鑄件抗拉強(qiáng)度和斷后伸長(zhǎng)率的特殊要求(抗拉強(qiáng) 度320Mpa、斷后伸長(zhǎng)率8% )。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺陷，本發(fā)明旨在提供一種提高ZL114A鋁 合金鑄件強(qiáng)度的熱處理方法，利用該方法能夠使ZL114A鋁合金鑄件的機(jī)械性能得以大幅
度改善。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案它包括固溶處理工藝和時(shí)效處理 工藝兩大步驟，具體過(guò)程如下1)按常規(guī)方法對(duì)鑄件進(jìn)行固溶處理，溫度控制在545士5°C、保溫14 15小時(shí)、淬 火水溫控制在4 27°C ；2)按常規(guī)方法對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，溫度控制在155士5°C、保溫6小時(shí)。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明由于采用了上述技術(shù)方案，因此改善了 ZL114A鋁合金鑄 件的晶相組織性能，大幅度提高了鑄件的力學(xué)性能，滿足了航空、航天設(shè)備對(duì)抗拉強(qiáng)度和斷 后伸長(zhǎng)率的特殊要求。下面是采用HB962-2001所確定的熱處理規(guī)范以及采用本發(fā)明方法 分別對(duì)ZL114A鋁合金鑄件進(jìn)行熱處理所取得的力學(xué)性能對(duì)比試驗(yàn)數(shù)據(jù)表1 :HB962-2001所規(guī)范的ZL114A鋁合金熱處理參數(shù)及力學(xué)性能指標(biāo) 表2 本發(fā)明方法的熱處理參數(shù)及熱處理后鑄件的力學(xué)性能指標(biāo) 從上述數(shù)據(jù)可以看出，采用本發(fā)明方法對(duì)ZL114A鋁合金鑄件進(jìn)行熱處理以后，鑄 件的各項(xiàng)力學(xué)性能指標(biāo)已經(jīng)超過(guò)了 HB962-2001的要求，完全能夠滿足航空、航天設(shè)備的特 殊要求。


圖1是采用本發(fā)明方法在545°C時(shí)對(duì)ZL114A鋁合金砂型鑄件進(jìn)行固溶處理時(shí)，保 溫時(shí)間對(duì)鑄件拉伸性能影響的曲線圖；圖2是采用本發(fā)明方法對(duì)ZL114A鋁合金砂型鑄件進(jìn)行淬火時(shí)，淬火水溫對(duì)鑄件拉 伸性能影響的曲線圖；圖3是采用本發(fā)明方法對(duì)ZL114A鋁合金砂型鑄件進(jìn)行時(shí)效處理時(shí)，時(shí)效時(shí)間對(duì)鑄 件拉伸性能影響的曲線圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，具體過(guò)程如下1)按常規(guī)方法對(duì)鑄件進(jìn)行固溶處理，溫度控制在545士5°C、保溫14 15小時(shí)、淬 火水溫控制在4 27°C ；2)按常規(guī)方法對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，溫度控制在155士5°C、保溫6小時(shí)。從圖1可以看出，保溫時(shí)間控制在12小時(shí)的時(shí)候抗拉強(qiáng)度最高，18小時(shí)后強(qiáng)度略 有降低，但延伸率最高；從圖2可以看出，淬火水溫控制在4 27°C時(shí)抗拉強(qiáng)度、延伸率均 比較高；從圖3可以看出，時(shí)效保溫時(shí)間控制在6小時(shí)左右的時(shí)候延伸率最高、抗拉強(qiáng)度也 較高。結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)條件以及生產(chǎn)成本等諸多因數(shù)，選取固溶處理溫度為545士5°C、保溫 14 15小時(shí)、淬火水溫為4 27°C、時(shí)效處理溫度為155士5°C、保溫6小時(shí)等熱處理參數(shù) 比較合理。應(yīng)當(dāng)注意的是由于ZL114A為AL-Si-Mg系合金，其主要相組成是a固溶體， (a+Si)共晶、Mg2Si、TiAL3等。固溶處理時(shí)，Mg2Si溶入a固溶體中而形成過(guò)飽和固溶 體，175°C以下時(shí)效時(shí)，過(guò)飽和固溶體分解產(chǎn)生G-P I區(qū)或G-P II區(qū)，從而達(dá)到最高強(qiáng)度效 果；用Na等元素對(duì)合金進(jìn)行變質(zhì)處理可使(a +Si)共晶體細(xì)化，并可改變其形貌特征，從 而改善合金的力學(xué)性能(特別是伸長(zhǎng)率)；合金中添加微量的Ti形成TiAL3等高熔點(diǎn)化合 物作為固溶體結(jié)晶核心彌散分布，可使a-AL晶粒細(xì)化、合金力學(xué)性能得以提高。因此，在 采用本發(fā)明方法之前，最好在熔煉ZL114A鋁合金時(shí)添加Ti至0. 20%左右、并降低鐵量至 0. 05%左右，以最大限度提高性能指標(biāo)。
權(quán)利要求
一種提高ZL114A鋁合金鑄件強(qiáng)度的熱處理方法，包括固溶處理工藝和時(shí)效處理工藝兩大步驟，其特征在于具體過(guò)程如下1)按常規(guī)方法對(duì)鑄件進(jìn)行固溶處理，溫度控制在545±5℃、保溫14～15小時(shí)、淬火水溫控制在4～27℃；2)按常規(guī)方法對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，溫度控制在155±5℃、保溫6小時(shí)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種提高ZL114A鋁合金鑄件強(qiáng)度的熱處理方法，屬于有色金屬熱處理方法；旨在提供一種提高鋁合金鑄件強(qiáng)度的熱處理方法。它包括固溶處理工藝和時(shí)效處理工藝兩大步驟按常規(guī)方法對(duì)鑄件進(jìn)行固溶處理，溫度控制在545±5℃、保溫14～15小時(shí)、淬火水溫控制在4～27℃；按常規(guī)方法對(duì)鑄件進(jìn)行時(shí)效處理，溫度控制在155±5℃、保溫6小時(shí)。利用本發(fā)明處理的ZL114A鋁合金鑄件，其抗拉強(qiáng)度可以從原來(lái)的300MPa提高到320MPa，斷后伸長(zhǎng)率可以從原來(lái)的4％提高到8％，完全能夠滿足航空、航天設(shè)備對(duì)ZL114A鋁合金鑄件強(qiáng)度的特殊要求。
文檔編號(hào)C22F1/04GK101876042SQ20101020713
公開日2010年11月3日 申請(qǐng)日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者趙佩霞 申請(qǐng)人:貴州安吉航空精密鑄造有限責(zé)任公司