專利名稱：一種Al-Si-Mg-Sm稀土鑄造鋁合金熱處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁合金熱處理方法，尤其涉及一種Al-Si-Mg-Sm稀土鑄造鋁合金熱處理方法。
背景技術(shù)：
鋁合金作為金屬材料中典型的輕質(zhì)材料，具有高強(qiáng)度、低密度、高斷裂韌度，以及高抗應(yīng)力腐蝕能力等優(yōu)良特性，在機(jī)械、化工、汽車、建筑、航空、航天領(lǐng)域得以廣泛應(yīng)用。稀土鑄造鋁合金是指稀土元素以合適的量加入到鑄造鋁合金中。稀土元素具有獨(dú)特的電子層結(jié)構(gòu)及物理化學(xué)性質(zhì)，有獨(dú)特的4f電子結(jié)構(gòu)、大的原子磁矩、很強(qiáng)的自旋偶合特性，對鋁合金的影響也相當(dāng)獨(dú)特。稀土元素的變質(zhì)作用具有長效性及重熔穩(wěn)定性特點(diǎn)，比其他變質(zhì)劑要好，且具有較好的脫氧和脫硫能力。當(dāng)稀土元素以合適的量加入到Al-Si-Mg合金中，能有效改善共晶娃的形態(tài)及分布，使針狀共晶硅變?yōu)榧?xì)小的纖維狀，在晶界上呈珊瑚狀分布，α -Al得到顯著細(xì)化，能大幅提高鑄造鋁合金的極限抗拉強(qiáng)度。隨著稀土元素添加量的繼續(xù)增加，鑄造鋁合金的極限抗拉強(qiáng)度不再提高，反而下降。這是由于稀土的過量加入，不但不會使鋁合金的性能改善，還會影響鋁合金的正常使用，甚至造成材料的報(bào)廢。Al-Si-Mg-Sm合金中Si的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6. 3^6. 5%，Mg的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 7 O. 8%, Sm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為O. 85^1. 0%，余量為Al。合金室溫抗拉強(qiáng)度為232MPa，延伸率為4. 6%。 為了進(jìn)一步提高鑄造鋁合金的力學(xué)性能，可對其進(jìn)行熱處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種Al-Si-Mg-Sm稀土鑄造鋁合金熱處理方法，有效提高鋁合金的力學(xué)性能。本發(fā)明的所提供的Al-Si-Mg-Sm稀土鑄造鋁合金，其中各元素占總重量百分比為Si 為 6. 3 6. 5%, Mg 為 O. 7 O. 8%, Sm 為 O. 85 I. 0%，余量為 Al。本發(fā)明所提供的Al-Si-Mg-Sm稀土鑄造鋁合金熱處理方法。其特征在于將Al-Si-Mg-Sm合金在535 545°C，保溫8 9h后在6(TlO(TC水中淬火，將上述合金在室溫下停留2 24h，然后再將合金保溫14 16h，保溫溫度為145 155°C，最后進(jìn)行空冷。本發(fā)明的技術(shù)效果是經(jīng)上述熱處理后，共晶硅的形態(tài)明顯改善，共晶硅幾乎全部變?yōu)榍驙钋覐浬⒎植迹驙罟簿Ч枘苡行p小對基體的割裂能力和應(yīng)力集中，并且Mg、Si等元素充分固溶到α-Al固溶體中，經(jīng)時(shí)效析出的Mg2Si強(qiáng)化相偏聚在晶界上強(qiáng)化基體，使得合金強(qiáng)度增加。


圖I為鑄態(tài)條件下Al-Si-Mg-Sm合金的微觀組織圖。圖2為本發(fā)明實(shí)例3所述的條件下Al-Si-Mg-Sm合金的微觀組織圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將通過一下實(shí)施實(shí)例作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的具體實(shí)施方式
不局限于下述的實(shí)施實(shí)例。實(shí)施實(shí)例I :將Al-Si-Mg-Sm合金在535°C，保溫8h后在60°C水中淬火，將上述合金在室溫下停留2h，然后再將合金保溫14h，保溫溫度為145°C，最后進(jìn)行空冷。實(shí)施實(shí)例2 :將Al-Si-Mg-Sm合金在540°C，保溫9h后在80°C水中淬火，將上述合金在室溫下停留10h，然后再將合金保溫15h，保溫溫度為150°C，最后進(jìn)行空冷。實(shí)施實(shí)例3 :將Al-Si-Mg-Sm合金在545°C，保溫IOh后在100°C水中淬火，將上述合金在室溫下停留24h，然后再將合金保溫16h，保溫溫度為155°C，最后進(jìn)行空冷。經(jīng)上述熱處理后Al-Si-Mg-Sm合金的抗拉強(qiáng)度為291MPa，延伸率為4. 3%。
從實(shí)施實(shí)例3中的試樣取樣，經(jīng)打磨、拋光、腐蝕后在光學(xué)顯微鏡下觀察合金顯微組織，如附圖I、圖2所示。從附圖中可以看出，經(jīng)上述合金熱處理，合金中共晶硅的形態(tài)明顯改善，幾乎全部變?yōu)榍驙钋覐浬⒎植?，少?shù)呈短桿狀。
權(quán)利要求
1.一種Al-Si-Mg-Sm稀土鑄造鋁合金熱處理方法，其特征在于將Al-Si-Mg-Sm合金在535 545°C，保溫8 9h后在6(Tl00°C水中淬火，將上述合金在室溫下停留2 24h，然后再將合金保溫14 16h，保溫溫度為145 155°C，最后進(jìn)行空冷。
全文摘要
一種Al-Si-Mg-Sm稀土鑄造鋁合金熱處理方法，本發(fā)明所提供的熱處理方法如下將Al-Si-Mg-Sm合金在535~545℃，保溫8~9h后在60~100℃水中淬火，將上述合金在室溫下停留2~24h，然后再將合金保溫14~16h，保溫溫度為145~155℃，最后進(jìn)行空冷。本發(fā)明的技術(shù)效果是經(jīng)上述熱處理后，Al-Si-Mg-Sm合金中共晶硅的形態(tài)明顯改善，變?yōu)榍驙钋覐浬⒎植肌：辖鹬械那驙罟簿Ч铚p小了對基體的割裂能力和應(yīng)力集中，并且Mg、Si等元素充分固溶到α-Al固溶體中，經(jīng)時(shí)效析出的Mg2Si強(qiáng)化相偏聚在晶界上強(qiáng)化基體，使得合金強(qiáng)度增加。
文檔編號C22F1/043GK102758155SQ201210202660
公開日2012年10月31日 申請日期2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月19日
發(fā)明者胡志, 邱鴻旭, 閆洪 申請人:南昌大學(xué)