本发明专利技术属于金属材料热处理技术领域，具体涉及一种A390铝合金铸锭均匀化退火热处理工艺。本发明专利技术所述的均匀化退火热处理工艺是将电磁搅拌-半连续铸造技术获得的A390铸锭放入加热炉中，加热至350～500℃，保温2～6h，然后随炉冷却至250℃，最后出炉空冷。均匀化退火热处理工艺使A390铝合金铸锭的布氏硬度从130HB降至70HB以下，延伸率从2.5％增加至8％以上。本发明专利技术对A390铝合金铸锭进行了均匀化退火热处理工艺，由于合金相的溶解与晶内偏析的消除，A390铝合金铸锭的组织成分均匀性得到提高，改善了合金的微观组织，消除了残余应力，增强了合金的可加工性。本发明专利技术工艺简单，成本低，具有较高的生产效率，适合大规模工业生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料热处理
，具体涉及一种A390铝合金铸锭均匀化退火 热处理工艺。
技术介绍
A390铝合金由于具有热膨胀系数小、体积稳定性高、铸造性能与焊接性能好、并具 有优良的耐磨耐蚀性能和一定的高温强度，因而被广泛用于制动鼓、汽车轮毂、发动机转 子、斜盘等耐磨件，是汽车、摩托车、工程机械等发动机系统的首选材料之一，是商业应用最 广泛的过共晶铝合金。但该合金的常规凝固组织由初生硅和共晶组织组成，初生硅一般呈 粗大的板片状、多角形块状和五瓣星状，共晶硅呈粗针状，严重影响合金的力学性能。因此， 改善初生硅和共晶硅的形态、细化初生硅的尺寸是提高过共晶铝硅合金力学性能和改善切 削加工性能的重要途径。 采用电磁搅拌-半连续铸造技术制备出了初生硅细小、分布均匀、形貌为近球状的 A390铝合金铸锭，但是通过对合金显微组织和性能的分析，发现共晶硅形貌差、存在偏析现 象，再加上铸态合金中残余应力的存在，使合金硬度高，加工性能差。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了一种A390铝合金铸锭均匀化退火热处理 工艺，具体技术方案如下： A390铝合金铸锭的制备方法为： (1)在惰性气体保护下，将A390铝合金置于电阻加热炉或电磁感应加热炉中熔化 成合金熔体，当熔体温度上升到830~900°C时将其转移到中间包内，添加熔体清渣剂，充分 搅拌并保温20~30分钟后扒去浮渣； (2)当熔体温度降到800~820°C时，添加质量百分比为1%。~6%。的变质剂，搅拌均 匀，保温20~50分钟； (3)当熔体温度降到780~800°C时，添加质量百分比为2%。~10%。的精炼剂，充分 搅拌，保温15~20分钟后扒去浮渣； (4)对合金熔体进行除气处理：向熔体中通入气压为0.0IMPa的气体，保温10~15 分钟，除气完毕后熔体静置孕育30~40分钟;所述气体为六氯乙烷、氮气或氩气； (5)加热熔体到800~820°C后采用电磁搅拌方法进行半连续铸造，结晶器内的熔 体温度为730~760°C，电磁搅拌器的搅拌电流为20~100A，搅拌频率为5~100Hz，连铸机的 连铸速度为30~800mm/min，冷却水温度为室温，流量为10~500L/min。最终得到A390铝合 金铸锭。 将采用如上所述的电磁搅拌-半连续铸造技术获得的A390铝合金铸锭放入加热炉 中，加热至350~500°C，保温2~8h，然后随炉冷却至250°C，最后出炉空冷。 进一步地，所述加热炉为电阻炉。 本专利技术的均匀化退火热处理工艺可使A390铝合金铸锭的布氏硬度从130HB降至 70HB以下，延伸率从2.5 %增加至8 %以上，组织中共晶硅由粗针状转变成细小的球状，分布 均匀，明显改善了加工性能。 A390铝合金铸锭的均匀化退火过程，实质是原子扩散的过程，对于高硅铝合金，硅 具有较大的扩散系数，它们在铝中的扩散比较快。由裴克第一扩散定律得知，影响元素扩散 系数D的因素，必将影响均匀化过程，而扩散系数D与均匀化退火温度呈正比关系，温度越 高，扩散越快，越充分，均匀化过程中，这些分布在晶界和枝晶间的共晶硅溶解、析出、球化， 由粗针状转变成近球状，并通过原子扩散使基体α-Al相成份均匀化，提高其机械性能，消除 残余应力。 均匀化退火过程中，不发生相变，原子的扩散只在有限的范围内进行，晶界的大量 缺陷及夹杂妨碍了晶粒间的原子交换，晶界难以迀移，所以均匀化退火过程中初生硅的尺 寸变化不明显，但是温度不能过高，否则容易发生过烧，合金性能反而降低。保存时间越长， 原子扩散越充分，合金中的共晶硅由粗针状转变成细小的近球状，分布均匀性也得到提高， 再加上合金中非平衡相的溶解消失，以及残余应力的消除，使合金的硬度明显降低。 在保温的开始阶段合金铸锭的硬度降低很快，保温一段时间后硬度降低速度变 慢。这是由于均匀化有自动减缓的倾向，均匀化过程只在退火前一段时间进行得最剧烈，随 后不断变慢。因此，过分地延长保温时间效果不明显，同时会增加合金铸锭的氧化损失，降 低设备生产能力，增加热能消耗。本专利技术具有以下优点： (1)本专利技术对Α390铝合金铸锭进行了均匀化退火热处理工艺，由于合金相的溶解 与晶内偏析的消除，Α390铝合金铸锭的组织成分均匀性得到提高，改善了合金的微观组织， 消除了残余应力，增强了合金的可加工性。 (2)工艺简单，成本低，具有较高的生产效率，适合大规模工业生产。 (3)本专利技术探讨了均匀化退火热处理工艺各参数对合金组织和性能的影响，对后 续加工成形具有非常重要的意义。【附图说明】 图1为未经过均匀化退火热处理工艺的Α390铝合金铸锭的金相显微组织结构图。 图2为经过本专利技术均匀化退火热处理工艺后的Α390铝合金铸锭的金相显微组织结 构图。【具体实施方式】 实施例1将采用电磁搅拌-半连续铸造技术获得的Α390铝合金铸锭放入电阻炉中，随炉升 温至400°C，保温2h，保温后随炉冷却至250°C，出炉空冷。 实施例2将采用电磁搅拌-半连续铸造技术获得的A390铝合金铸锭放入电阻炉中，随炉升 温至450°C，保温4h，保温后随炉冷却至250°C，出炉空冷。 实施例3将采用电磁搅拌-半连续铸造技术获得的A390铝合金铸锭放入电阻炉中，随炉升 温至480°C，保温6h，保温后随炉冷却至250°C，出炉空冷。对以上实施均匀化退火热处理的A390铝合金铸锭进行力学性能试验。延伸率在 CTM8050微机控制电子万能试验机上测试，测量试样按照GB/T16865-1997标准加工;硬度在 HBE-3000A型电子布氏硬度计上测试，测量试样按照GB231-84标准加工，试验结果如表1所 不。 表1测试性能数据【主权项】1. 一种A390铝合金铸锭均匀化退火热处理工艺，其特征在于，将A390铝合金铸锭放入 加热炉中，加热至350~500°C，保温2~8h，然后随炉冷却至250°C，最后出炉空冷。2. 根据权利要求1所述的一种A390铝合金铸锭均匀化退火热处理工艺，其特征在于，所 述A390铝合金铸锭为电磁搅拌-半连续铸造技术获得的铸锭，所述加热炉为电阻炉。【专利摘要】本专利技术属于金属材料热处理
，具体涉及一种A390铝合金铸锭均匀化退火热处理工艺。本专利技术所述的均匀化退火热处理工艺是将电磁搅拌-半连续铸造技术获得的A390铸锭放入加热炉中，加热至350～500℃，保温2～6h，然后随炉冷却至250℃，最后出炉空冷。均匀化退火热处理工艺使A390铝合金铸锭的布氏硬度从130HB降至70HB以下，延伸率从2.5％增加至8％以上。本专利技术对A390铝合金铸锭进行了均匀化退火热处理工艺，由于合金相的溶解与晶内偏析的消除，A390铝合金铸锭的组织成分均匀性得到提高，改善了合金的微观组织，消除了残余应力，增强了合金的可加工性。本专利技术工艺简单，成本低，具有较高的生产效率，适合大规模工业生产。【IPC分类】C22F1/04【公开号】CN105483575【申请号】CN201510868225【专利技术人】梁博, 徐骏, 张志峰, 高明伟, 冯京, 李豹 【申请人】北京有色金属研究总院【公开日】2016年4月13日【申请日】2015年12月1日本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种A390铝合金铸锭均匀化退火热处理工艺，其特征在于，将A390铝合金铸锭放入加热炉中，加热至350～500℃，保温2～8h，然后随炉冷却至250℃，最后出炉空冷。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：梁博，徐骏，张志峰，高明伟，冯京，李豹，
申请(专利权)人：北京有色金属研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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