Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu的時效處理工藝的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明屬于金屬合金技術領域，具體設及Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu合金的時效處理 工藝。
【背景技術】
[0002] 文獻查閱結果表明，目前微合金化是侶合金強化的一個重要手段，金屬元素 Cu對 侶合金的力學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相會因 Cu元素的添加而逐步變?yōu)镼(AlsCusMgsSis)四元相，并且Cu含量達到一定值時，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通過澤火得到過飽和固溶體，經時效處理 出現(xiàn)彌散的第二相，提高鑄件的力學性能，滿足使用要求。關于Al-Si合金的熱處理制度的 報道很多，但含0.8%化的Al-9Si-0.35Mg侶娃儀銅合金在時效處理后力學性能的變化等方 面的研究未見報道。

【發(fā)明內容】

[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效熱處理工 藝，即合金獲得最高強度的時效溫度及時效時間。
[0004] 本發(fā)明所提供的Al-9Si-0.35Mg-0.8化合金的時效處理工藝，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爐中烙化，加熱溫度為750~760°C，烙體經除氣、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(如汽車發(fā)動機支架鑄件）；
[0006] 2)將步驟1)中制得鑄件進行540°C/6h+水澤固溶處理后，在溫度145°C~190°C時 效處理化或在160°C時效處理0~2地。
[0007] 其中，固溶處理水澤后的合金在160°C進行時間為化的時效熱處理可達到最高強 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540°C/6h+水澤固溶處理后經不同時效處 理的合金的性能的變化趨勢：隨著時效溫度的升高或時效時間的延長，合金的顯微硬度總 體呈現(xiàn)先升高后降低，并且在160°C進行時間為化的時效熱處理可達到硬度峰值，由此可見 該制度可作為今后添加化的Al-Si-Mg合金時效熱處理設計的有效依據。
【附圖說明】
[0010] 圖1、Al-9Si-0.35Mg-0. SCu合金在不同溫度下時效化的硬化曲線；
[0011] 圖2、41-951-0.351邑-0.8〇1合金在160°(：時效處理不同時間的硬化曲線；
[0012] 圖3、Al-9Si-0.35Mg-0. SCu合金鑄件室溫力學性能曲線；
[001引圖4、Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu合金鑄件在160°C時效處理化的室溫力學性能曲線。
【具體實施方式】
[0014] W下結合附圖及【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步描述，但本發(fā)明并不限于W下實 施例。
[001引實施例1
[0016] 金屬型鑄造獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/加固溶處理+水澤后，于 145°C時效處理化。
[0017] 實施例2
[0018] 金屬型鑄造獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/加固溶處理+水澤后，于 160°C時效處理化。
[0019] 實施例3
[0020] 金屬型鑄造獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/加固溶處理+水澤后，于 175°C時效處理化。
[0021 ] 實施例4
[0022] 金屬型鑄造獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/加固溶處理+水澤后，于 190°C時效處理化。
[0023] 取實施例1、2、3和4中時效熱處理過的合金在HXD-1000TM/LCD數顯硬度計上測試 試樣的力學性能，如表1所示，時效硬度變化曲線如圖1所示。從圖1中可W看出，隨著時效溫 度的升高，合金的硬度值是先增加后降低。顯微硬度值顯示時效溫度160°C下，達到了硬度 峰值127HV。
[0024] 表1不同溫度下時效化后Al-9Si-0.35Mg-0. SCu合金的力學性能
[0027] 實施例5
[0028] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理化。
[0029] 實施例6
[0030] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理化。
[0031 ] 實施例7
[0032] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理化。
[0033] 實施例8
[0034] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理地。
[0035] 實施例9
[0036] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時效熱處理化。
[0037] 實施例10
[0038] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時效熱處理化。
[0039] 實施例11
[0040] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時效熱處理化。
[0041 ] 實施例12
[0042] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時效熱處理化。
[0043] 實施例13
[0044] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時效熱處理化。
[004引 實施例14
[0046] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160 °C時效熱處理IOh。
[0047] 實施例15
[0048] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理1化。
[0049] 實施例16
[0050] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理12h。
[0051 ] 實施例17
[0052] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理13h。
[0053] 實施例18
[0054] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理14h。
[005引 實施例19
[0056] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理15h。
[0057] 實施例20
[0058] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理16h。
[0059] 實施例21
[0060] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理17h。
[0061] 實施例22
[0062] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理18h。
[0063] 實施例23
[0064] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理19h。
[006引 實施例24
[0066] 將實施例1步驟1)中獲得的汽車發(fā)動機支架鑄件，然后經540°C/6h固溶處理+水澤 后，于160°C時效熱處理20h。
[0067] 步驟1的鑄件和5~24中制備的合金在HXD-1000TM/LCD數顯硬度計上測試力學性 能，如表2所示。從圖2中可W看出，隨著時效時間的延長，合金的顯微硬度是先增加后降低， 而在160°C下，時效熱處理化時，可達到完全時效的狀態(tài)，此時時效硬度達到峰值137HV。從 圖3和圖4中可W看出，抗拉強度由鑄態(tài)的220MPa提高的313MPa，達到了使用工況的力學性 能要求。
[〇〇6引表2 160°C下時效不同時間后Al-9Si-0.35Mg-0.8化合金的力學性能
【主權項】
1. 一種Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu的固溶時效處理工藝，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 金加入到中頻感應爐中熔化，加熱溫度為750~760°C，熔體經除氣、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)中制得鑄件進行540 °C /6h+水淬固溶處理后，在溫度145 °C~190 °C時效熱 處理8h或在160°C時效處理0~24h。2. 根據權利要求1所述的時效處理工藝，其特征在于，當完成步驟1)之后，在步驟2)中 將鑄件進行540 °C /6h+水淬固溶處理，再于溫度160 °C下時效熱處理7h。
【專利摘要】Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu的時效處理工藝,屬于金屬合金技術領域。本發(fā)明是通過將Al-9Si-0.35Mg-0.8Cu合金加熱溫度為750～760℃，熔體經除氣、攪拌操作后，采用金屬型鑄造法制備出汽車發(fā)動機支架。將鑄件進行540℃/6h+水淬固溶處理，再于145℃～190℃時效熱處理8h以及在溫度160℃下時效熱處理0～20h，提高合金強度。合金在160℃時效處理7h處于完全時效狀態(tài)，可達到最高強度。本發(fā)明提供了一種含Cu的Al-Si-Mg合金在時效處理制度，并以實例說明了這種制度的可行性。
【IPC分類】C22F1/043
【公開號】CN105603338
【申請?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
【申請人】北京工業(yè)大學
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2016年3月8日