Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu的時(shí)效處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于金屬合金技術(shù)領(lǐng)域，具體設(shè)及Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu合金的時(shí)效處理 工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 文獻(xiàn)查閱結(jié)果表明，目前微合金化是侶合金強(qiáng)化的一個(gè)重要手段，金屬元素 Cu對(duì) 侶合金的力學(xué)性能的提高具有顯著的作用，但是在鑄態(tài)下Al-Si-Mg合金中的MgsSi相會(huì)因 Cu元素的添加而逐步變?yōu)镼(AlsCusMgsSis)四元相，并且Cu含量達(dá)到一定值時(shí)，組織中將出 現(xiàn)目(AhCu)相。隨著Cu的加入，形成粗大的第二相，使鑄件的力學(xué)性能變壞。但是由于Cu元 素在高溫和室溫之間的固溶度差較大，因此可W通過(guò)澤火得到過(guò)飽和固溶體，經(jīng)時(shí)效處理 出現(xiàn)彌散的第二相，提高鑄件的力學(xué)性能，滿足使用要求。關(guān)于Al-Si合金的熱處理制度的 報(bào)道很多，但含0.8%化的Al-9Si-0.35Mg侶娃儀銅合金在時(shí)效處理后力學(xué)性能的變化等方 面的研究未見(jiàn)報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種Al-9Si-0.35Mg-0.8化合金固溶處理后時(shí)效熱處理工 藝，即合金獲得最高強(qiáng)度的時(shí)效溫度及時(shí)效時(shí)間。
[0004] 本發(fā)明所提供的Al-9Si-0.35Mg-0.8化合金的時(shí)效處理工藝，包括W下步驟：
[000引 1)制備 Al-9Si-0.35Mg-0. SCu 鑄件:將工業(yè)純 Al、工業(yè)純 Mg、Al-20Si 和 A1-50CU 中 間合金加入到中頻感應(yīng)爐中烙化，加熱溫度為750~760°C，烙體經(jīng)除氣、攬拌操作后，采用 金屬型鑄造法制備合金成分為Al-9Si-0.35Mg-0.8化的鑄件(如汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件）；
[0006] 2)將步驟1)中制得鑄件進(jìn)行540°C/6h+水澤固溶處理后，在溫度145°C~190°C時(shí) 效處理化或在160°C時(shí)效處理0~2地。
[0007] 其中，固溶處理水澤后的合金在160°C進(jìn)行時(shí)間為化的時(shí)效熱處理可達(dá)到最高強(qiáng) 度。
[0008] 本發(fā)明具有W下有益效果：
[0009] 本發(fā)明提供了 Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu經(jīng)540°C/6h+水澤固溶處理后經(jīng)不同時(shí)效處 理的合金的性能的變化趨勢(shì)：隨著時(shí)效溫度的升高或時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，合金的顯微硬度總 體呈現(xiàn)先升高后降低，并且在160°C進(jìn)行時(shí)間為化的時(shí)效熱處理可達(dá)到硬度峰值，由此可見(jiàn) 該制度可作為今后添加化的Al-Si-Mg合金時(shí)效熱處理設(shè)計(jì)的有效依據(jù)。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 圖1、Al-9Si-0.35Mg-0. SCu合金在不同溫度下時(shí)效化的硬化曲線；
[0011] 圖2、41-951-0.351邑-0.8〇1合金在160°(：時(shí)效處理不同時(shí)間的硬化曲線；
[0012] 圖3、Al-9Si-0.35Mg-0. SCu合金鑄件室溫力學(xué)性能曲線；
[001引圖4、Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu合金鑄件在160°C時(shí)效處理化的室溫力學(xué)性能曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0014] W下結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述，但本發(fā)明并不限于W下實(shí) 施例。
[001引實(shí)施例1
[0016] 金屬型鑄造獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/加固溶處理+水澤后，于 145°C時(shí)效處理化。
[0017] 實(shí)施例2
[0018] 金屬型鑄造獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/加固溶處理+水澤后，于 160°C時(shí)效處理化。
[0019] 實(shí)施例3
[0020] 金屬型鑄造獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/加固溶處理+水澤后，于 175°C時(shí)效處理化。
[0021 ] 實(shí)施例4
[0022] 金屬型鑄造獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/加固溶處理+水澤后，于 190°C時(shí)效處理化。
[0023] 取實(shí)施例1、2、3和4中時(shí)效熱處理過(guò)的合金在HXD-1000TM/LCD數(shù)顯硬度計(jì)上測(cè)試 試樣的力學(xué)性能，如表1所示，時(shí)效硬度變化曲線如圖1所示。從圖1中可W看出，隨著時(shí)效溫 度的升高，合金的硬度值是先增加后降低。顯微硬度值顯示時(shí)效溫度160°C下，達(dá)到了硬度 峰值127HV。
[0024] 表1不同溫度下時(shí)效化后Al-9Si-0.35Mg-0. SCu合金的力學(xué)性能
[0027] 實(shí)施例5
[0028] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理化。
[0029] 實(shí)施例6
[0030] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理化。
[0031 ] 實(shí)施例7
[0032] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理化。
[0033] 實(shí)施例8
[0034] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理地。
[0035] 實(shí)施例9
[0036] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時(shí)效熱處理化。
[0037] 實(shí)施例10
[0038] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時(shí)效熱處理化。
[0039] 實(shí)施例11
[0040] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時(shí)效熱處理化。
[0041 ] 實(shí)施例12
[0042] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時(shí)效熱處理化。
[0043] 實(shí)施例13
[0044] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時(shí)效熱處理化。
[004引 實(shí)施例14
[0046] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時(shí)效熱處理IOh。
[0047] 實(shí)施例15
[0048] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理1化。
[0049] 實(shí)施例16
[0050] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理12h。
[0051 ] 實(shí)施例17
[0052] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理13h。
[0053] 實(shí)施例18
[0054] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理14h。
[005引 實(shí)施例19
[0056] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理15h。
[0057] 實(shí)施例20
[0058] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理16h。
[0059] 實(shí)施例21
[0060] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理17h。
[0061] 實(shí)施例22
[0062] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理18h。
[0063] 實(shí)施例23
[0064] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理19h。
[006引 實(shí)施例24
[0066] 將實(shí)施例1步驟1)中獲得的汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架鑄件，然后經(jīng)540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時(shí)效熱處理20h。
[0067] 步驟1的鑄件和5~24中制備的合金在HXD-1000TM/LCD數(shù)顯硬度計(jì)上測(cè)試力學(xué)性 能，如表2所示。從圖2中可W看出，隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)，合金的顯微硬度是先增加后降低， 而在160°C下，時(shí)效熱處理化時(shí)，可達(dá)到完全時(shí)效的狀態(tài)，此時(shí)時(shí)效硬度達(dá)到峰值137HV。從 圖3和圖4中可W看出，抗拉強(qiáng)度由鑄態(tài)的220MPa提高的313MPa，達(dá)到了使用工況的力學(xué)性 能要求。
[〇〇6引表2 160°C下時(shí)效不同時(shí)間后Al-9Si-0.35Mg-0.8化合金的力學(xué)性能
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu的固溶時(shí)效處理工藝，其特征在于，包括以下步驟： 1) 制備Al-9Si-0 · 35Mg-0 · 8Cu鑄件:將工業(yè)純A1、工業(yè)純Mg、Al-20Si和A1-50CU中間合 金加入到中頻感應(yīng)爐中熔化，加熱溫度為750~760°C，熔體經(jīng)除氣、攪拌操作后，采用金屬 型鑄造法制備合金成分為Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu的鑄件； 2) 將步驟1)中制得鑄件進(jìn)行540 °C /6h+水淬固溶處理后，在溫度145 °C~190 °C時(shí)效熱 處理8h或在160°C時(shí)效處理0~24h。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)效處理工藝，其特征在于，當(dāng)完成步驟1)之后，在步驟2)中 將鑄件進(jìn)行540 °C /6h+水淬固溶處理，再于溫度160 °C下時(shí)效熱處理7h。
【專利摘要】Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu的時(shí)效處理工藝,屬于金屬合金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明是通過(guò)將Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu合金加熱溫度為750～760℃，熔體經(jīng)除氣、攪拌操作后，采用金屬型鑄造法制備出汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)支架。將鑄件進(jìn)行540℃/6h+水淬固溶處理，再于145℃～190℃時(shí)效熱處理8h以及在溫度160℃下時(shí)效熱處理0～20h，提高合金強(qiáng)度。合金在160℃時(shí)效處理7h處于完全時(shí)效狀態(tài)，可達(dá)到最高強(qiáng)度。本發(fā)明提供了一種含Cu的Al-Si-Mg合金在時(shí)效處理制度，并以實(shí)例說(shuō)明了這種制度的可行性。
【IPC分類】C22F1/043
【公開(kāi)號(hào)】CN105603338
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610128057
【發(fā)明人】李伯龍, 官劉毅, 亓鵬, 王同波, 李穎超, 聶祚仁
【申請(qǐng)人】北京工業(yè)大學(xué)
【公開(kāi)日】2016年5月25日
【申請(qǐng)日】2016年3月8日