一種zl105a鋁合金的熱處理工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及一種ZL105A鋁合金的熱處理工藝，屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]ZL105A鋁合金屬于Al-Si系鋁合金，是用途最廣的鋁合金之一。ZL105A合金具有良好的鑄造性能和切削加工性，以及較高的氣密性和一定的焊接性，經(jīng)熱處理強(qiáng)化后具有較高強(qiáng)度、較低熱膨脹系數(shù)和一定的高溫力學(xué)性能，因此在軍工、航空航天、船舶、汽車及模具制造等領(lǐng)域的應(yīng)用較廣泛，多用于鑄造優(yōu)質(zhì)鑄件，如飛機(jī)的曲軸箱、閥門殼體、葉輪、冷卻水套等。ZL105A鋁合金的常規(guī)熱處理工藝參數(shù)如下:525 ± 5 °C保溫4?12h的固溶處理，60-80°C的水溫淬火，160 ± 5 °C保溫3?5h的時(shí)效處理，然后出爐空冷。經(jīng)過熱處理后的ZL1 5A合金其抗拉強(qiáng)度和硬度會(huì)顯著提高。然而，該熱處理工工藝的時(shí)間較長，造成耗能較多，且影響生產(chǎn)效率的提升。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種ZL105A鋁合金的熱處理工藝，既能夠提高該合金的強(qiáng)度又能夠使其具有很好的塑性。
[0004]本發(fā)明是為了解決ZL105A鋁合金普通熱處理由于保溫時(shí)間較長而造成的能耗大和生產(chǎn)效率低的問題，提供一種ZL105A鋁合金的熱處理工藝。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一種ZL105A鋁合金的熱處理工藝，它包括以下步驟:
(1)將ZL105A鋁合金放入熱處理爐中進(jìn)行固溶處理，固溶處理溫度為525± 5 °C，保溫8?
1h;
(2)將固溶處理后的ZL105A鋁合金進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為60°C~80°C，淬火介質(zhì)為水，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于12s，淬火至?xí)r效處理的停放時(shí)間小于1.5h;
(3)將淬火后的ZL105A鋁合金的兩端通過導(dǎo)線與脈沖電源的輸出端連接，并放入時(shí)效爐中，待時(shí)效爐爐溫升至160 ±5°C時(shí)，開啟脈沖電源，對ZL105A鋁合金進(jìn)行電脈沖輔助時(shí)效處理，電脈沖持續(xù)時(shí)間與時(shí)效處理保溫時(shí)間相等，為2?3h;
(4)將電脈沖輔助時(shí)效處理后的ZL105A鋁合金從時(shí)效爐中取出，空冷至室溫；
其中所述的脈沖電源為正負(fù)雙脈沖電源，脈沖電壓為±28V，脈沖電流為16A~18A，脈沖頻率為1000?IlOOHz，正負(fù)脈沖比為3:2，占空比85%。
[0006]本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):與常規(guī)熱處理工藝相比，本發(fā)明在電脈沖輔助作用下，ZLl 05A鋁合金的熱處理時(shí)間在縮短15%以上的同時(shí)，可保證得到近似相等的力學(xué)性能，有助于降低能耗和提尚生廣率。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】。
[0008]實(shí)施例1 一種ZL105A鋁合金的熱處理工藝，它包括以下步驟:
(1)將ZL105A鋁合金放入熱處理爐中進(jìn)行固溶處理，固溶處理溫度為525± 5 °C，保溫
9h；
(2)將固溶處理后的ZL105A鋁合金進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為70°C±5°C，淬火介質(zhì)為水，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為I Os，淬火至?xí)r效處理的停放時(shí)間為Ih;
(3)將淬火后的ZL105A鋁合金的兩端通過導(dǎo)線與脈沖電源的輸出端連接，并放入時(shí)效爐中，待時(shí)效爐爐溫升至160 ±5°C時(shí)，開啟脈沖電源，對ZL105A鋁合金進(jìn)行電脈沖輔助時(shí)效處理，電脈沖持續(xù)時(shí)間與時(shí)效處理保溫時(shí)間相等，為2h;
(4)將電脈沖輔助時(shí)效處理后的ZL105A鋁合金從時(shí)效爐中取出，空冷至室溫；
其中所述的脈沖電源為正負(fù)雙脈沖電源，脈沖電壓為±28V，脈沖電流為16.5A，脈沖頻率為11OOHz，正負(fù)脈沖比為3:2，占空比85%;
所述的ZL105A鋁合金的組分含量為Si 5.1%、Cu 1.2%、Mg 0.5%^Zn < 0.1%^Μη < 0.1%^Sn < 0.01%、Pb < 0.05%、余量為Al ；
所述的ZL105A鋁合金的拉伸試樣按照GB/T228.1-2010加工，硬度試樣的尺寸為直徑300mm、高300mm;
所述的ZL105A鋁合金測得的抗拉強(qiáng)度為298MPa，硬度為86HBS。
[0009]實(shí)施例2
本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，步驟(3)中電脈沖持續(xù)時(shí)間與時(shí)效處理保溫時(shí)間相等，為2.5h。其他步驟和參數(shù)與實(shí)施例1相同。
[0010]所述的ZL105A鋁合金測得的抗拉強(qiáng)度為302MPa，硬度為87HBS。
[0011]實(shí)施例3
本實(shí)施例與實(shí)施例1或2之一的不同之處在于，步驟(3)中電脈沖持續(xù)時(shí)間與時(shí)效處理保溫時(shí)間相等，為3h。其他步驟和參數(shù)與實(shí)施例1或2相同。
[0012]所述的ZL105A鋁合金測得的抗拉強(qiáng)度為309MPa，硬度為85HBS。
[0013]實(shí)施例4
本實(shí)施例為對比例，ZL105A鋁合金的常規(guī)熱處理工藝通過以下步驟實(shí)現(xiàn):
(I)將ZL105A鋁合金放入熱處理爐中進(jìn)行固溶處理，固溶處理溫度為525 ± 5 °C，保溫9h。
[0014](2)將固溶處理后的ZL105A鋁合金進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為70°C±5°C，淬火介質(zhì)為水，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間為I Os，淬火至?xí)r效處理的停放時(shí)間為Ih。
[0015](3)將淬火后的ZL105A鋁合金放入時(shí)效爐中，進(jìn)行160±5°C保溫4h的時(shí)效處理。
[0016](4)將時(shí)效處理后的ZL105A鋁合金從時(shí)效爐中取出，空冷至室溫。
[0017]所述的ZL105A鋁合金的組分含量為Si5.1%、Cu 1.2%、Mg 0.5%^Zn < 0.1%^Μη <0.l%、Sn < 0.01%、Pb < 0.05%、余量為Al ；
所述的ZL105A鋁合金的拉伸試樣按照GB/T228.1-2010加工，硬度試樣的尺寸為直徑300mm、高300mm;
所述的ZL105A鋁合金測得的抗拉強(qiáng)度為305MPa，硬度為86HBS。
[0018]由實(shí)施例1至4可知，本發(fā)明與ZL105A鋁合金的常規(guī)熱處理工藝相比，在縮短ZL105A鋁合金的熱處理時(shí)間15%以上的條件下，可以得到近似相等的抗拉強(qiáng)度和硬度，顯示出本發(fā)明的優(yōu)勢。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種ZL105A鋁合金的熱處理工藝，其特征在于，它包括以下步驟: (1)將ZL105A鋁合金放入熱處理爐中進(jìn)行固溶處理，固溶處理溫度為525± 5 °C，保溫8?1h; (2)將固溶處理后的ZL105A鋁合金進(jìn)行淬火處理，淬火溫度為60°080°C，淬火介質(zhì)為水，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于12s，淬火至?xí)r效處理的停放時(shí)間小于1.5h; (3)將淬火后的ZL105A鋁合金的兩端通過導(dǎo)線與脈沖電源的輸出端連接，并放入時(shí)效爐中，待時(shí)效爐爐溫升至160 ±5°C時(shí)，開啟脈沖電源，對ZL105A鋁合金進(jìn)行電脈沖輔助時(shí)效處理，電脈沖持續(xù)時(shí)間與時(shí)效處理保溫時(shí)間相等，為2?3h; (4)將電脈沖輔助時(shí)效處理后的ZL105A鋁合金從時(shí)效爐中取出，空冷至室溫。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZL105A鋁合金的熱處理工藝，其特征在于，所述的脈沖電源為正負(fù)雙脈沖電源，脈沖電壓為±28V，脈沖電流為16A~18A，脈沖頻率為1000?IlOOHz，正負(fù)脈沖比為3:2，占空比85%。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種ZL105A鋁合金的熱處理工藝，屬于金屬熱處理技術(shù)領(lǐng)域。該方法包括以下步驟：（1）將ZL105A鋁合金進(jìn)行固溶處理，固溶處理溫度為525±5℃，保溫8~10h；（2）進(jìn)行淬火處理，淬火水溫為60℃~80℃，淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間小于12s，淬火至?xí)r效處理的停放時(shí)間小于1.5h；（3）進(jìn)行時(shí)效處理，待爐爐溫升至160±5℃時(shí)，開啟脈沖電源，對其進(jìn)行電脈沖輔助時(shí)效處理，時(shí)效處理時(shí)間為2~3h，脈沖電源為正負(fù)雙脈沖電源，脈沖電壓為±28V，脈沖電流為16A~18A，脈沖頻率為1000~1100Hz，正負(fù)脈沖比為3:2，占空比85%；（4）取出并空冷至室溫。與普通熱處理工藝相比，在達(dá)到近似相等的強(qiáng)度和硬度時(shí)，熱處理時(shí)間縮短了15%以上。本發(fā)明可用于ZL105A鋁合金的熱處理。
【IPC分類】C22F1/043
【公開號(hào)】CN105714221
【申請?zhí)枴緾N201610143135
【發(fā)明人】石德全, 康凱嬌, 高桂麗, 裴立新, 陳志俊, 董靜薇
【申請人】哈爾濱理工大學(xué)