一种A356铝合金铸件及其热处理工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种A356铝合金铸件热处理工艺，其特征在于：A356铝合金铸件包括质量百分比为0.008％‑0.02％的Sr。A356铝合金铸件热处理工艺包括如下步骤：(一)加热；(二)保温；(三)淬火；(四)时效处理时效环境温度为140℃‑150℃，时效时间为6小时‑7小时；(五)冷却。通过上述方法调整常规的A356铝合金中各元素的含量，并按上述方法调整其热处理工艺，使得到的A356铝合金工件其机械性能满足许多铸件的性能要求，尤其是汽车行业的安全件。

A kind of A356 aluminum alloy casting and its heat treatment process

The invention relates to a heat treatment process for A356 aluminum alloy castings, which is characterized by that the A356 aluminum alloy casting comprises Sr with a mass percentage of 0.008% 0.02%. The heat treatment process of A356 aluminum alloy castings includes the following steps: (1) heating; (two) heat preservation; (three) quenching; (four) the temperature of aging treatment is 140 degrees C 150, the time of aging is 6 hours 7 hours; (five) cooling. The above method is used to adjust the content of the elements in the conventional A356 aluminum alloy, and the heat treatment process is adjusted according to the method mentioned above, so that the mechanical properties of the A356 aluminum alloy workpiece can meet the performance requirements of many castings, especially the safety parts of the automobile industry.

【技术实现步骤摘要】
一种A356铝合金铸件及其热处理工艺
本专利技术涉及铝合金材料
，尤其是一种A356铝合金铸件及其热处理工艺。
技术介绍
随着有色金属技术的不断发展，由于金属铝及其合金密度小、强度高、导热性好、耐腐蚀、塑性强等优势，其应用范围越来越广，目前主要应用于航空、汽车、建筑、医疗以及食品包装等行业。于此相应的，铝合金的热处理技术也已发展成为热处理学科中的一个重要组成部分。A356铝合金即我国ZAlSi7MgA(ZL101A合金)，该合金属于Al-Si-Mg系合。A356合金既有良好的铸性能又有高的综合力学性能，70年代末期开始用于汽车工业。随着汽车工业的迅速发展，到了80年代末A356系列铝合金在汽车工业中得到了广泛应用。按照传统的A356铝合金热处理工艺，主要分为固溶以及时效两大步骤。所谓固溶处理，是将金属于固相线下加热至某一高温，保持一段时间后于以淬火冷却，形成过饱和固溶体，于金属结构内产生不稳定状态。而时效处理指的是将铝合金在室温或者加温条件下放置，使过饱和相有相当程度的析出，使金属增加硬度与强度。然而，按照A356铝合金的标准配比，再按照常规的A356铝合金热处理工艺进行热处理，得到的A356铝合金工件其机械性能很难满足许多铸件的性能要求，尤其是汽车行业的安全件。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是通过调整常规的A356铝合金中各元素的含量，并调整其热处理工艺，使得到的A356铝合金工件其机械性能满足许多铸件的性能要求，尤其是汽车行业的安全件。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种A356铝合金铸件热处理工艺，其特征在于：A356铝合金铸件包括按照以下质量百分比的的配方组成：6.5％-7.5％的Si，≤0.19％的Fe，≤0.05％的Cu，≤0.1％的Mn，0.25％-0.45％的Mg，≤0.07％的Zn，≤0.25％的Ti，0.008％-0.02％的Sr，余量为Al以及不可去除的杂质元素。A356铝合金铸件热处理工艺包括如下步骤：(一)加热：将A356铝合金铸件加热至525℃-535℃，加热时间为1.8小时-2.2小时；(二)保温：对加热后的A356铝合金铸件进行保温，保温温度为525℃-535℃，保温时间为7小时-8小时；(三)淬火：对保温后的A356铝合金铸件进行淬火，淬火剂温度为60℃-80℃；(四)时效处理：对淬火后的A356铝合金铸件进行时效处理，时效环境温度为140℃-150℃，时效时间为6小时-7小时；(五)冷却：将时效处理后的A356铝合金铸件放置在常温环境中冷却。当Al-Si合金中Si量超过6％时，为了改善Al-Si合金的力学性能可在液体铝合金中加入2～3％的变质剂，进行变质处理，以改变硅相形态，提高合金的性能。常用的变质剂为Al-Sr合金(Sr含量10％)。所以为保证A356铝合金的力学性能，需要将Sr含量作为必要成分控制，经过实验确定质量百分比为0.008％-0.02％的Sr较为适宜。同时，对淬火后的A356铝合金铸件进行时效处理，时效环境温度为140℃-150℃，时效时间为6小时-7小时，通过实验验证，该时效温度以及该时效时间下铸件的机械性能提升大。进一步的，A356铝合金铸件中Mg的质量百分比为0.3％-0.4％。常规的A356铝合金中，Mg的含量为0.25％-0.45％。硅作为A356合金主要强化元素，与镁形成Mg2Si相在时效时弥散析出，可提高材质的强度与硬度。所以为保证铸件的强度和硬度，在保证成分满足标准的情况下，Mg的含量向上偏差靠近。进一步的，A356铝合金铸件中Ti的质量百分比为0.08％-0.15％。常规的A356铝合金中，Ti的含量为≤0.25％。Si会与Ti生成金属化合物，减弱Ti的细化作用；Si含量越高，Ti的细化Al-Si合金能力越弱。因此，对于A356这种铝硅合金，Ti的加入量应相对高一些以保证Ti的细化作用。进一步的，A356铝合金铸件中Fe的质量百分比≤0.12％，所述Cu的质量百分比≤0.03％，所述Mn的质量百分比≤0.05％。常规的A356铝合金中，Fe的含量为≤0.19％，Cu的含量为≤0.05％，Mn的含量为≤0.1％，Fe、Cu、Mn对A356铝合金来说是不利的元素，因此进行收严控制。综上所述，通过上述方法调整常规的A356铝合金中各元素的含量，并按上述方法调整其热处理工艺，使得到的A356铝合金工件其机械性能满足许多铸件的性能要求，尤其是汽车行业的安全件。附图说明图1是本实施例连续热处理炉的热处理流程图；图2是按照常规热处理工艺热处理的铸件的枝晶间距图；图3是本实施例热处理工艺热处理的铸件的枝晶间距图；其中，1、控制台，2、时效炉，3、淬火炉，4、传动带，5、固溶炉，6、运料车，7、铸件。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。一种A356铝合金铸件热处理工艺，其特征在于：A356铝合金铸件包括按照以下质量百分比的的配方组成：6.5％-7.5％的Si，≤0.19％的Fe，≤0.05％的Cu，≤0.1％的Mn，0.3％-0.4％的Mg，≤0.07％的Zn，0.08％-0.15％的Ti，0.008％-0.02％的Sr，余量为Al以及不可去除的杂质元素。当Al-Si合金中Si量超过6％时，为了改善Al-Si合金的力学性能可在液体铝合金中加入2～3％的变质剂，进行变质处理，以改变硅相形态，提高合金的性能。常用的变质剂为Al-Sr合金(Sr含量10％)。所以为保证A356铝合金的力学性能，需要将Sr含量作为必要成分控制，经过实验确定质量百分比为0.008％-0.02％的Sr较为适宜。本实施例中，A356铝合金铸件中Mg的质量百分比为0.3％-0.4％。常规的A356铝合金中，Mg的含量为0.25％-0.45％。硅作为A356合金主要强化元素，与镁形成Mg2Si相在时效时弥散析出，可提高材质的强度与硬度。所以为保证铸件的强度和硬度，在保证成分满足标准的情况下，Mg的含量向上偏差靠近。同时，A356铝合金铸件中Ti的质量百分比为0.08％-0.15％。常规的A356铝合金中，Ti的含量为≤0.25％。Si会与Ti生成金属化合物，减弱Ti的细化作用；Si含量越高，Ti的细化Al-Si合金能力越弱。因此，对于A356这种铝硅合金，Ti的加入量应相对高一些以保证Ti的细化作用。另外，A356铝合金铸件中Fe的质量百分比≤0.12％，所述Cu的质量百分比≤0.03％，所述Mn的质量百分比≤0.05％。常规的A356铝合金中，Fe的含量为≤0.19％，Cu的含量为≤0.05％，Mn的含量为≤0.1％，Fe、Cu、Mn对A356铝合金来说是不利的元素，因此进行收严控制。A356铝合金铸件热处理工艺包括如下步骤：(一)加热：将A356铝合金铸件加热至525℃-535℃，加热时间为1.8小时-2.2小时；(二)保温：对加热后的A356铝合金铸件进行保温，保温温度为525℃-535℃，保温时间为7小时-8小时；(三)淬火：对保温后的A356铝合金铸件进行淬火，淬火剂温度为60℃-80℃；(四)时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种A356铝合金铸件热处理工艺，其特征在于：A356铝合金铸件包括按照以下质量百分比的配方组成：6.5％‑7.5％的Si，≤0.19％的Fe，≤0.05％的Cu，≤0.1％的Mn，0.25％‑0.45％的Mg，≤0.07％的Zn，≤0.25％的Ti，0.008％‑0.02％的Sr，余量为Al以及不可去除的杂质元素；A356铝合金铸件热处理工艺包括如下步骤：(一)加热：将A356铝合金铸件加热至525℃‑535℃，加热时间为1.8小时‑2.2小时；(二)保温：对加热后的A356铝合金铸件进行保温，保温温度为525℃‑535℃，保温时间为7小时‑8小时；(三)淬火：对保温后的A356铝合金铸件进行淬火，淬火剂温度为60℃‑80℃；(四)时效处理：对淬火后的A356铝合金铸件进行时效处理，时效环境温度为140℃‑150℃，时效时间为6小时‑7小时；(五)冷却：将时效处理后的A356铝合金铸件放置在常温环境中冷却。

【技术特征摘要】
1.一种A356铝合金铸件热处理工艺，其特征在于：A356铝合金铸件包括按照以下质量百分比的配方组成：6.5％-7.5％的Si，≤0.19％的Fe，≤0.05％的Cu，≤0.1％的Mn，0.25％-0.45％的Mg，≤0.07％的Zn，≤0.25％的Ti，0.008％-0.02％的Sr，余量为Al以及不可去除的杂质元素；A356铝合金铸件热处理工艺包括如下步骤：(一)加热：将A356铝合金铸件加热至525℃-535℃，加热时间为1.8小时-2.2小时；(二)保温：对加热后的A356铝合金铸件进行保温，保温温度为525℃-535℃，保温时间为7小时-8小时；(三)淬火：对保温后的A356铝合金铸件进行淬火，淬火剂温...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄伟标，许忠秋，王桂山，
申请(专利权)人：浙江泰龙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33