[发明专利]一种铝合金铸件的热处理工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属铸造技术领域，具体涉及一种铝合金铸件的热处理工艺。

背景技术

铸造铝合金作为传统的金属材料，由于其密度小、比强度高等特点，广泛地应用于航天、航空、汽车、机械等各行业，且随着现代工业及铸造新技术的发展，对铸造铝合金需求量越来越大。同时随着高性能航空航天飞行器的发展，其内部构件也向着大尺寸、精度要求高、结构复杂、冶金力学性能要求高的方向发展，对各类铝合金构件的集成化、轻量化、可靠性提出了更高的要求。常规的铝合金由于热处理工艺流程及本身的化学成分元素占比不同，进而导致成品的铝合金铸件机械性能不足，尤其是应用广泛的汽车材料领域，其耐冲击性存在安全隐患，满足不了实用需求，因此，需要改善。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种铝合金铸件的热处理工艺，该种热处理工艺通过适当提高加热温度以及延长保温时间，从而能够使铝合金铸件的组织转变充分，有效提高其机械性能和冲击韧性，适宜推广应用。

为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：

一种铝合金铸件的热处理工艺，按照以下步骤进行：

（1）真空均匀化预热处理：将铸造成型后的铝合金铸件置于真空高温炉中均匀化预热处理2.5-4h；

所述铝合金铸件包括以下按重量百分比的成分：C 0.48-1.20%，Fe 3.20-4.80%，Si 1.45-2.65%，Mn 3.35-5.05%，Cu 2.10-3.20%，Mg 1.70-2.50%，Zn 2.70-4.30%，Ni 0.24-0.60%，Ti 0.28-0.44%，Sb 0.15-0.30%，余量为Al和不可去除的微量元素；

（2）一次正火；将预热处理后的铝合金铸件输送至正火炉进行一次正火处理，所述正火炉的升温速率为15-25℃/min；

（3）二次正火；将一次正火后的铝合金铸件输送至正火炉进行二次正火处理，所述正火炉的升温速率为20-30℃/min；

（4）高温回火：将正火处理后的铝合金铸件输送至温度为380-420℃的回火炉中自然降温0.5-1.5h，之后继续加热进行高温回火处理；

（5）真空淬火：将回火处理后的铝合金铸件输送至真空淬火炉中，先升温至480～520℃，保温60-80min后，再升温至淬火温度为580～620℃，保温2-3h后出炉风冷至室温；

（6）退火：将铝合金铸件输送至马弗炉中，以10-20℃/min的升温速率将温度升至420～460℃，保温2-3h后，再以15-25℃/min的升温速率升温至退火温度540～580℃，保温1-3h，最后随炉空冷至室温即可。

进一步地，在步骤（1）中，所述真空高温炉的预热温度为240-320℃，预热升温速率为10-20℃/min。

进一步地，所述铝合金铸件包括以下按重量百分比的成分：C 0.60-1.00%，Fe 3.60-4.40%，Si 1.80-2.20%，Mn 3.95-4.25%，Cu 2.50-2.70%，Mg 2.00-2.20%，Zn 3.15-3.65%，Ni 0.36-0.48%，Ti 0.32-0.38%，Sb 0.15-0.25%，余量为Al和不可去除的微量元素。

更进一步地，所述铝合金铸件包括以下按重量百分比的成分：C 0.80%，Fe 4.00%，Si 2.00%，Mn 4.15%，Cu 2.60%，Mg 2.10%，Zn 3.40%，Ni 0.42%，Ti 0.35%，Sb 0.20%，余量为Al和不可去除的微量元素。

进一步地，所述不可去除的微量元素≤0.01%。

进一步地，在步骤（2）中，所述一次正火处理的温度为640-680℃，保温时间为1.5-2.5h。

进一步地，在步骤（3）中，所述二次正火处理的温度为680-720℃，保温时间为1-2h。

作为本发明的一种优化方案，在步骤（4）中，所述高温回火的温度为600～700℃，保温1.5-2.5h后以10-20℃/min的降温速率将温度调至120-160℃，在回火炉中保温40-60min。