[发明专利]一种稀土铸造铝合金及其热处理方法

说明书

本发明公开了一种稀土铸造铝合金及其热处理方法，包括以下步骤：将原料熔炼成铝合金，所述原料是由以下组分按重百分比组成：Sn 1.0‑2.0%、Cu 3.5‑5.5%、Mg 0.5‑1.5%、Si 0.5‑1.5%、Sc 0.01‑1.0%、Al余量；将铝合金加热到460‑530℃，并保温6‑8h后进行淬火处理；对淬火处理后的铝合金进行冷却；将冷却后的铝合金加热到160‑200℃，并保温4‑8h后冷却。本发明优化配方和热处理工艺，两者结合实现了铝合金的力学性能的提高，使得产品能够满足各种恶劣工况的要求，扩大应用范围。

技术领域

本发明属于铝合金制造领域，具体涉及一种稀土铸造铝合金及其热处理方法。

背景技术

铝铜合金作为金属材料中典型的轻质材料，具有高强度、低密度、高断裂韧度，以及高抗应力腐蚀能力等优良特性，在机械、化工、汽车、建筑、航空、航天领域得以广泛应用。

而现有的铝合金，通常采用Si作为强化元素，但强度性能不高，比如轴瓦用SAE788铝合金，主要合金元素Sn:6～8.8%、Pb:1.5～2.5%、Si:2.25～2.75%，其抗拉强度σb为138-159MPa，不能满足高压齿轮泵的强度和摩擦性能要求，而且由于重金属铅的存在，还不符合环保的要求。锡作为一种有效的减摩元素被广泛的应用于铝合金机械摩擦副产品领域，如轴承、轴瓦及轴套产品等。但由于锡其与铝合金的不混溶性，不可避免的出现偏析现象，对产品的摩擦学性能和力学性能具有重要的影响。

但Sn元素含量较高的材料在采用传统的固溶时效的热处理工艺过程中，往往出现明显的产品裂纹，严重的影响了产品的性能及质量的稳定性；同时现有热处理工艺主要是采用直接时效的方式进行热处理，但该种热处理方式对产品的强度及硬度提高程度较小，所以严重制约了材料应用范围。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种稀土铸造铝合金及其热处理方法，通过优化材料配方及优化热处理工艺，解决了产品硬度低，力学性能差的产品劣势，同时解决了Sn元素含量较高的材料热处理后出现产品裂纹的问题，使得产品能够满足各种恶劣工况的要求，扩大应用范围。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种稀土铸造铝合金热处理方法，包括以下步骤：

S1、将原料熔炼成铝合金，所述原料是由以下组分按重百分比组成：Sn 1.0-2.0%、Cu3.5-5.5%、Mg 0.5-1.5%、Si 0.5-1.5%、Sc 0.01-1.0%、Al余量；

S2、将铝合金加热到460-530℃，并保温6-8h后进行淬火处理；

S3、对淬火处理后的铝合金进行冷却；

S4、将冷却后的铝合金加热到160-200℃，并保温4-8h后冷却。

进一步的，步骤S2中，所述淬火处理的具体步骤为：在60~80℃的水中淬火。

进一步的，步骤S3中，所述冷却的具体步骤为：在冷却水中对淬火处理后的铝合金冷却10~30min。

优选的，所述冷却水的温度为60~80℃。

进一步的，步骤S4中，所述冷却的具体步骤为：将铝合金置于空气中进行空冷。

本发明的另一个目的在于提供一种稀土铸造铝合金，采用上述稀土铸造铝合金热处理方法热处理得到。

进一步的，所述稀土铸造铝合金中各原料的重量百分比组成为： Sn 1.0-2.0%、Cu3.5-5.5%、Mg 0.5-1.5%、Si 0.5-1.5%、Sc 0.01-1.0%、Al 余量。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：