本發(fā)明涉及一種細(xì)化鋁合金晶粒的方法，具體涉及一種細(xì)化含er的鋁鎂合金鑄態(tài)晶粒的方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)中，含er的鋁鎂合金鑄錠多采用均勻化熱處理來細(xì)化鑄態(tài)晶粒，均勻化處理也對消除枝晶效果顯著。但是當(dāng)er含量低于0.2%時，er多是固溶在鋁基體中，不能析出al3er相，因此，當(dāng)er含量低于0.2%時，普通的均勻化處理不具有細(xì)化晶粒的效果，只有當(dāng)er含量超過0.2%時，均勻化處理才能使晶粒產(chǎn)生細(xì)化；均勻化前，晶粒尺寸普遍在300μm以上，均勻化后平均晶粒尺寸為200—250μm。目前，工業(yè)生產(chǎn)上評定鋁合金產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的一個重要指標(biāo)就是晶粒度。因此，設(shè)計一種細(xì)化鋁合金鑄態(tài)晶粒的方法具有十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種細(xì)化含er的鋁鎂合金鑄態(tài)晶粒的方法，其能夠析出更多的細(xì)小、彌散的第二相，顯著細(xì)化含er的鋁鎂合金鑄態(tài)晶粒。特別地，這種細(xì)化效果在er含量低于0.2%時依舊可觀。

本發(fā)明所述的一種細(xì)化含er的鋁鎂合金鑄態(tài)晶粒的方法，其包含如下步驟：

步驟一，對待處理的含er的鋁鎂合金鑄錠進行均勻化處理，所述均勻化處理的溫度為550—580℃，保溫時間為10—15h；

步驟二，將步驟一處理后的鋁鎂合金鑄錠快冷至室溫，平均冷卻速度大于200℃/h。本步驟采用快冷方式，冷卻速度越快越好，使得處于固溶狀態(tài)的er在鋁基體局部形成過飽和固溶體；

步驟三，將步驟二處理后的鋁鎂合金鑄錠進行熱處理，所述熱處理的溫度為400—430℃，保溫時間為5—10h。本步驟能夠讓快冷后在鋁基體局部形成的er的過飽和固溶體分解并析出細(xì)小、彌散的al3er相，重新形核并抑制晶粒長大，進而顯著細(xì)化含er的鋁鎂合金鑄態(tài)晶粒，并且在er含量低于0.2%時細(xì)化效果依舊明顯。

進一步，所述步驟二中快冷的方式為風(fēng)冷或水冷。

進一步，所述步驟一中均勻化處理的溫度和保溫時間隨er含量的變化進行調(diào)整；當(dāng)er含量較高時，適當(dāng)提高均勻化處理的溫度，延長均勻化處理保溫時間，當(dāng)er含量較低時，適當(dāng)降低均勻化處理的溫度，縮短均勻化處理保溫時間。

進一步，所述步驟三中熱處理的溫度和保溫時間隨er含量的變化進行調(diào)整；當(dāng)er含量較高時，適當(dāng)提高熱處理的溫度，延長熱處理保溫時間，當(dāng)er含量較低時，適當(dāng)降低熱處理的溫度，縮短熱處理保溫時間。

進一步，將所述步驟三處理后的鋁鎂合金鑄錠直接進行軋制，可以避免再對鋁鎂合金鑄錠降溫或者升溫，減少工序和生產(chǎn)成本。

進一步，將所述步驟三處理后的鋁鎂合金鑄錠爐冷至室溫，即可更加方便地測定鋁鎂合金鑄錠的晶粒尺寸。

本發(fā)明的優(yōu)點是：

1、本發(fā)明對鋁鎂合金鑄錠進行均勻化處理后，采用快冷冷卻至室溫，使得處于固溶狀態(tài)的er在鋁基體局部形成過飽和固溶體，為二次熱處理的析出做準(zhǔn)備；通過二次熱處理，能夠讓快冷后在鋁基體局部形成的er的過飽和固溶體分解析出細(xì)小、彌散的al3er相，重新形核并抑制晶粒長大，進而顯著細(xì)化含er的鋁鎂合金鑄態(tài)晶粒，并且在er含量低于0.2%時細(xì)化效果依舊明顯。

2、本發(fā)明方法對均勻化處理溫度和時間進行特定的選擇，當(dāng)溫度較低時，鋁鎂合金鑄錠的均勻化作用效果不明顯，當(dāng)溫度過高時，鋁鎂合金鑄錠會發(fā)生過燒現(xiàn)象，時間過長時，細(xì)化晶粒的效果改善不明顯，特定的溫度和時間的選擇，保證了鋁鎂合金鑄錠的組織要求。

3、本發(fā)明方法對熱處理的溫度選擇，采用400—430℃的處理溫度，鋁鎂合金鑄錠在此溫度下的晶粒尺寸和冷卻至室溫的晶粒尺寸基本一致，因此完成熱處理后可以直接進入軋制，減少了生產(chǎn)工序和成本。

附圖說明

圖1是實施例1中er含量為0.2%的5052鋁合金的晶粒尺寸示意圖，在圖1中，a為er含量為0.2%的5052鋁合金熱處理前的晶粒尺寸，b為er含量為0.2%的5052鋁合金熱處理后的晶粒尺寸；

圖2是實施例2中er含量為0.4%的5052鋁合金的晶粒尺寸示意圖，在圖2中，c為er含量為0.4%的5052鋁合金熱處理前的晶粒尺寸，d為er含量為0.4%的5052鋁合金熱處理后的晶粒尺寸；

圖3是實施例3中er含量為0.1%的5052鋁合金的晶粒尺寸示意圖，在圖3中，e為er含量為0.1%的5052鋁合金熱處理前的晶粒尺寸，f為er含量為0.1%的5052鋁合金熱處理后的晶粒尺寸；

圖4是對比例1中er含量為0.2%的鋁鎂合金的晶粒尺寸示意圖，在圖4中，g為er含量為0.2%的鋁鎂合金均勻化處理前的晶粒尺寸，h為er含量為0.2%的鋁鎂合金均勻化處理后的晶粒尺寸；

圖5是對比例2中er含量為0.4%的鋁鎂合金的晶粒尺寸示意圖，在圖5中，i為er含量為0.5%的鋁鎂合金均勻化處理前的晶粒尺寸，j為er含量為0.2%的鋁鎂合金均勻化處理后的晶粒尺寸。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作詳細(xì)說明。

實施例1，對待處理的er含量為0.2%的5052鋁合金鑄錠進行均勻化處理，所述均勻化處理的溫度為565℃，保溫時間為12.5h，然后采用風(fēng)冷或水冷的方式冷卻至室溫，再對冷卻至室溫的5052鋁合金鑄錠進行熱處理，所述熱處理的溫度為415℃，保溫時間為7.5h，隨后爐冷至室溫。參見圖1，a中er含量為0.2%的5052鋁合金熱處理前的平均晶粒尺寸400μm；b中er含量為0.2%的5052鋁合金熱處理后的平均晶粒尺寸為150μm，晶粒細(xì)化效果顯著。

實施例2，對待處理的er含量為0.4%的5052鋁合金鑄錠進行均勻化處理，所述均勻化處理的溫度為580℃，保溫時間為15h，然后采用風(fēng)冷或水冷的方式冷卻至室溫，再對冷卻至室溫的5052鋁合金鑄錠進行熱處理，所述熱處理的溫度為430℃，保溫時間為10h，隨后爐冷至室溫。參見圖2，c中er含量為0.4%的5052鋁合金熱處理前的平均晶粒尺寸為250μm；d中er含量為0.4%的5052鋁合金熱處理后的平均晶粒尺寸為100μm，晶粒細(xì)化效果顯著。

實施例3，對待處理的er含量為0.1%的5052鋁合金鑄錠進行均勻化處理，所述均勻化處理的溫度為550℃，保溫時間為10h，然后采用風(fēng)冷或水冷的方式冷卻至室溫，再對冷卻至室溫的5052鋁合金鑄錠進行熱處理，所述熱處理的溫度為400℃，保溫時間為5h，隨后爐冷至室溫。參見圖3，e中er含量為0.1%的5052鋁合金熱處理前的平均晶粒尺寸為400μm；f中er含量為0.1%的5052鋁合金熱處理后的平均晶粒尺寸為200μm，晶粒細(xì)化效果顯著。

實施例4，對待處理的er含量為0.1%的5052鋁合金鑄錠進行均勻化處理，所述均勻化處理的溫度為550℃，保溫時間為10h，然后采用風(fēng)冷或水冷的方式冷卻至室溫，再對冷卻至室溫的5052鋁合金鑄錠進行熱處理，所述熱處理的溫度為400℃，保溫時間為4h，將經(jīng)熱處理后的鋁合金鑄錠直接進行軋制。

對比例1，采用傳統(tǒng)的鑄錠冶金法，制備含0.2%er的鋁鎂合金鑄錠，對er含量為0.2%的鋁鎂合金鑄錠進行均勻化處理，所述均勻化處理的溫度為470℃，保溫時間為20h。參見圖4，g中er含量為0.2%的鋁鎂合金均勻化處理前的平均晶粒尺寸為400μm；h中er含量為0.2%的鋁鎂合金均勻化處理后的平均晶粒尺寸為250μm。相同含量的含er的鋁鎂合金經(jīng)實施例1處理后的平均晶粒尺寸為150μm，細(xì)化效果更好。

對比例2，采用傳統(tǒng)的鑄錠冶金法，制備含0.4%er的鋁鎂合金鑄錠，對er含量為0.4%的鋁鎂合金鑄錠進行均勻化處理，所述均勻化處理的溫度為470℃，保溫時間為20h。參見圖5，i中er含量為0.4%的鋁鎂合金均勻化處理前的平均晶粒尺寸為300μm；j中er含量為0.4%的鋁鎂合金均勻化處理后的平均晶粒尺寸為200μm。相同含量的含er的鋁鎂合金經(jīng)實施例2處理后的平均晶粒尺寸為100μm，細(xì)化效果更好。

本發(fā)明中應(yīng)用具體個例對本發(fā)明的實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可對本發(fā)明進行若干改進，這些改進也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)。