[发明专利]一种ZL105A铝合金的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种ZL105A铝合金的热处理工艺，属于金属热处理技术领域。

背景技术

ZL105A铝合金属于Al-Si系铝合金，是用途最广的铝合金之一。ZL105A合金具有良好的铸造性能和切削加工性，以及较高的气密性和一定的焊接性，经热处理强化后具有较高强度、较低热膨胀系数和一定的高温力学性能，因此在军工、航空航天、船舶、汽车及模具制造等领域的应用较广泛，多用于铸造优质铸件，如飞机的曲轴箱、阀门壳体、叶轮、冷却水套等。ZL105A铝合金的常规热处理工艺参数如下：525±5℃保温4~12h的固溶处理，60~80℃的水温淬火，160±5℃保温3~5h的时效处理，然后出炉空冷。经过热处理后的ZL105A合金其抗拉强度和硬度会显著提高。然而，该热处理工工艺的时间较长，造成耗能较多，且影响生产效率的提升。

发明内容

本发明的目的在于提供一种ZL105A铝合金的热处理工艺，既能够提高该合金的强度又能够使其具有很好的塑性。

本发明是为了解决ZL105A铝合金普通热处理由于保温时间较长而造成的能耗大和生产效率低的问题，提供一种ZL105A铝合金的热处理工艺。

为了实现上述目的，本发明一种ZL105A铝合金的热处理工艺，它包括以下步骤：

（1）将ZL105A铝合金放入热处理炉中进行固溶处理，固溶处理温度为525±5℃，保温8~10h；

（2）将固溶处理后的ZL105A铝合金进行淬火处理，淬火温度为60℃~80℃，淬火介质为水，淬火转移时间小于12s，淬火至时效处理的停放时间小于1.5h；

（3）将淬火后的ZL105A铝合金的两端通过导线与脉冲电源的输出端连接，并放入时效炉中，待时效炉炉温升至160±5℃时，开启脉冲电源，对ZL105A铝合金进行电脉冲辅助时效处理，电脉冲持续时间与时效处理保温时间相等，为2~3h；

（4）将电脉冲辅助时效处理后的ZL105A铝合金从时效炉中取出，空冷至室温；

其中所述的脉冲电源为正负双脉冲电源，脉冲电压为±28V，脉冲电流为16A~18A，脉冲频率为1000~1100Hz，正负脉冲比为3:2，占空比85%。

本发明具有以下优点：与常规热处理工艺相比，本发明在电脉冲辅助作用下，ZL105A铝合金的热处理时间在缩短15%以上的同时，可保证得到近似相等的力学性能，有助于降低能耗和提高生产率。

具体实施方式

下面结合具体实施例来详细说明本发明的具体实施方式。

实施例1

一种ZL105A铝合金的热处理工艺，它包括以下步骤：

（1）将ZL105A铝合金放入热处理炉中进行固溶处理，固溶处理温度为525±5℃，保温9h；

（2）将固溶处理后的ZL105A铝合金进行淬火处理，淬火温度为70℃±5℃，淬火介质为水，淬火转移时间为10s，淬火至时效处理的停放时间为1h；

（3）将淬火后的ZL105A铝合金的两端通过导线与脉冲电源的输出端连接，并放入时效炉中，待时效炉炉温升至160±5℃时，开启脉冲电源，对ZL105A铝合金进行电脉冲辅助时效处理，电脉冲持续时间与时效处理保温时间相等，为2h；

（4）将电脉冲辅助时效处理后的ZL105A铝合金从时效炉中取出，空冷至室温；

其中所述的脉冲电源为正负双脉冲电源，脉冲电压为±28V，脉冲电流为16.5A，脉冲频率为1100Hz，正负脉冲比为3:2，占空比85%；

所述的ZL105A铝合金的组分含量为Si5.1%、Cu1.2%、Mg0.5%、Zn≤0.1%、Mn≤0.1%、Sn≤0.01%、Pb≤0.05%、余量为Al；

所述的ZL105A铝合金的拉伸试样按照GB/T228.1-2010加工，硬度试样的尺寸为直径300mm、高300mm；

所述的ZL105A铝合金测得的抗拉强度为298MPa，硬度为86HBS。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，步骤（3）中电脉冲持续时间与时效处理保温时间相等，为2.5h。其他步骤和参数与实施例1相同。

所述的ZL105A铝合金测得的抗拉强度为302MPa，硬度为87HBS。

实施例3

本实施例与实施例1或2之一的不同之处在于，步骤（3）中电脉冲持续时间与时效处理保温时间相等，为3h。其他步骤和参数与实施例1或2相同。