一种改善多元Al-Si合金性能和组织的热处理工艺，属于铝硅合金技术领域，对多元铝硅合金进行熔炼，熔炼结束后将合金液浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50mmX200mm。对浇注好的试样采取二种热处理方式，一是固溶加时效，将浇注好的试样冷却至室温后再在490℃±5℃保温，6小时淬入80-100℃的热水中，然后在165℃±5℃时效，保温5小时后取出空冷；二是铸淬加时效：将浇注好的试样冷却至460-480℃时直接淬入80-100℃的热水中，然后在180℃±5℃保温，6小时后取出空冷。然后进行力学性能测试和金相组织观测。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝硅合金
，特指一种改善多元铝硅合金性能和组织的热处理工艺。
技术介绍
铸造Al-Si系铝合金，铸造性能好（铸件质量轻，流动性好且不需要特殊的铸造工艺设备），耐腐蚀，针孔倾向小，气密性高，不易产生热裂纹和疏松，但室温力学性能较低。其中含Si量对合金的机械性能、物理性能和铸造工艺性能均有明显的影响。对其变质处理后，其力学性能、耐磨性能等会得到提高。再通过热处理化强化，获得很好的力学性能。本专利技术开发出一种改善多元铝硅合金性能和组织的热处理工艺。
技术实现思路
一种改善多元Al-Si合金性能和组织的热处理工艺，其特征为，多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al。将A1-50wt%Cu，A1-28wt%Si，A1-10wt%Mn，Al-10wt%Cr，Al-10wt%Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min（此时合金液温度为740～760℃）。用钟罩将占合金液重量的0.4wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9-11wt%、Ti4-6wt%、Na2-4wt%、B0.8-1.5wt%，余为铝，静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50mmX200mm。对浇注好的试样采取二种热处理方式，一是固溶加时效，将浇注好的试样冷却至室温后再在490℃±5℃保温，6小时淬入80-100℃的热水中，然后在165℃±5℃时效，保温5小时后取出空冷；二是铸淬加时效：将浇注好的试样冷却至460-480℃时直接淬入80-100℃的热水中，然后在180℃±5℃保温，6小时后取出空冷。附图说明图1未进行热处理的多元铝硅合金光学显微镜照片图2铸淬加时效处理多元铝硅合金光学显微镜照片图3固溶加时效处理多元铝硅合金光学显微镜照片从图1看出，未进行热处理的合金共晶硅相呈连续网状分布在塑性α相的晶界上，从而脆性相在空间上把塑性α相分割开，对基体起到了割裂作用，所以拉伸时使其性能无从发挥。从图2看出，铸淬加时效处理后共晶相形貌变得圆整，呈长条状或颗粒状，分布比较均匀，起到了一定的弥散强化效果。从图3看出，固溶加时效处理组织中共晶硅的形貌已经大大改善，呈良好的球化且分布较均匀，共晶硅相颗粒由纤维状向球状转化，避免了纤维状颗粒对基体的割裂作用，合金中金属间化合物粒子能够充分固溶到α-Al基体中。所以拉伸强度会明显的提高。图4未进行热处理的多元铝硅合金拉伸断口SEM形貌图5铸淬加时效处理多元铝硅合金拉伸断口SEM形貌图6固溶加时效处理多元铝硅合金拉伸断口SEM形貌从图4－图6可以看出，铸态合金的断裂机制还是准解理断裂；铸淬加时效处理的铝合金试样的拉伸断口已有大量韧窝存在，合金已呈现出较好的塑性；固溶加时效处理后，合金断裂方式为延性韧窝断裂，此时韧窝较深、尺寸细小，分布均匀，合金的断裂机制为韧窝加解理断裂的复合断裂机制。具体实施方式实施例1多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al。将A1-50wt%Cu，A1-28wt%Si，A1-10wt%Mn，Al-10wt%Cr，Al-10wt%Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min（此时合金液温度为740～760℃）。用钟罩将占合金液重量的0.4wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9-11wt%、Ti4-6wt%、Na2-4wt%、B0.8-1.5wt%，余为铝，静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50mmX200mm。对浇注好的试样采取铸淬加时效处理，将浇注好的试样冷却至460-480℃时直接淬入80-100℃的热水中，然后在180℃±5℃保温，6小时后取出空冷。铸淬加时效处理后将试样加工成图家标准试棒进行拉伸，同时进行金相组织观测。具体性能见表1，金相组织见图2和图5。实施例2多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al。将A1-50wt%Cu，A1-28wt%Si，A1-10wt%Mn，Al-10wt%Cr，Al-10wt%Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min（此时合金液温度为740～760℃）。用钟罩将占合金液重量的0.4wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9-11wt%、Ti4-6wt%、Na2-4wt%、B0.8-1.5wt%，余为铝，静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50mmX200mm。对浇注好的试样采取固溶加时效处理，将浇注好的试样冷却至室温后再在490℃±5℃保温，6小时淬入80-100℃的热水中，然后在165℃±5℃时效，保温5小时后取出空冷。固溶加时效处理后将试样加工成图家标准试棒进行拉伸，同时进行金相组织观测。具体性能见表1，金相组织见图3和图6。对比例多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al。将A1-50wt%Cu，A1-28wt%Si，A1-10wt%Mn，Al-10wt%Cr，Al-10wt%Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min（此时合金液温度为740～760℃）。用钟罩将占合金液重量的0.4wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1wt%复合变质剂进行变质处理，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种改善多元Al‑Si合金性能和组织的热处理工艺，其特征为，多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5 wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al；将A1‑50wt%Cu，A1‑28 wt %Si，A1‑10 wt %Mn，Al‑10 wt %Cr，Al‑10 wt %Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min，此时合金液温度为740～760℃；用钟罩将占合金液重量的0.4 wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1 wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9‑11wt%、Ti4‑6 wt%、Na2‑4 wt%、B0.8‑1.5wt%，余为铝，静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50 mm X200 mm；对浇注好的试样采取二种热处理方式，一是固溶加时效，将浇注好的试样冷却至室温后再在490℃±5℃保温，6小时淬入80‑100℃的热水中，然后在165℃±5℃时效，保温5小时后取出空冷；二是铸淬加时效：将浇注好的试样冷却至460‑480℃时直接淬入80‑100℃的热水中，然后在180℃±5℃保温，6小时后取出空冷。...
【技术特征摘要】
1.一种改善多元Al-Si合金性能和组织的热处理工艺，其特征为，多元铝硅合金成分为，Si6.5～7.5wt%、Cu3.5～4.5wt%、Mn0.30～0.45wt%、Mg0.35～0.45wt%、Zn0.40～0.60wt%、Cr0.25～0.35wt%、Ni0.2～0.3wt%、余为Al；将A1-50wt%Cu，A1-28wt%Si，A1-10wt%Mn，Al-10wt%Cr，Al-10wt%Ni等中间合金和纯Zn等放入坩埚熔炼炉内进行熔炼的，待合金全部化清撇渣后轻轻搅拌并保温5min后，再压入纯Mg，并轻轻搅拌，让Mg充分熔化扩散，保温10min，此时合金液温度为740～760℃；用钟罩将占合金液重量的0.4wt%除气精炼剂压入合金液中进行除气精炼，除气精炼后撇渣并降温至730℃静置5min后，加入占合金液重量的0.1wt%复合变质剂进行变质处理，复合变质剂成分为Sr9-11wt%、Ti4-6wt%、Na2-4wt%、B0.8-1.5wt%，余为铝，静置5min后，温度为720℃进行浇注，浇注到金属型模具中，浇注试样尺寸为Φ50mmX200mm；对浇注好的试样采取二种热处理方式，一是固溶加时效，...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓薇，张志敏，刘光磊，杨嵩，
申请(专利权)人：镇江忆诺唯记忆合金有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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