[發(fā)明專(zhuān)利]一種改善Al-Mg合金組織及性能的處理工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410511985.4
• 申請(qǐng)日: 2014-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105525104A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-04-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉小會(huì)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 劉小會(huì)
• 主分類(lèi)號(hào): C22C1/02
• 分類(lèi)號(hào): C22C1/02;C22C1/10;C22C21/00;C22F1/04
• 代理公司: 貴陽(yáng)中新專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 吳無(wú)懼

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種改善Al-Mg合金組織及性能的處理工藝。

背景技術(shù)

Al-Mg合金密度小，并且具有較高的力學(xué)性能，優(yōu)異的耐腐蝕性能，良好的切削加工性能，加工表面光亮美觀。而目前都是采用添加稀土元素對(duì)該合金來(lái)提高其力學(xué)性能，電學(xué)性能以及晶粒細(xì)化，稀土元素的添加量對(duì)其影響很大，很難保證合適的稀土元素對(duì)其影響性能的完整分析，而對(duì)該合金進(jìn)行處理工藝方面來(lái)提高其力學(xué)性能，電學(xué)性能以及晶粒細(xì)化，是一種能達(dá)到相同效果的操作簡(jiǎn)單途徑。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種改善Al-Mg合金組織及性能的處理工藝，力學(xué)性能和導(dǎo)電性能好，金相組織顆粒細(xì)化，以克服現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的不足。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種改善Al-Mg合金組織及性能的處理工藝，包括以下步驟：

（1）配料：原材料為硼化的工業(yè)純鋁（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.7％），成分為：99.29%Al、0.004%B、0.167%Si、0.271%Fe、0.055%Mg、0.041%Cr、0.0027%Ni、0.033%Ti、其余0.071；

（2）采用常規(guī)手段制備Al-Mg合金；

（3）固溶：Al-Mg合金在535℃保溫5h，保溫結(jié)束時(shí)，將從箱式熱處理爐中取出，立即進(jìn)行室溫水冷。

所述步驟（2）中采用井式熱處理爐進(jìn)行熔煉。

所述步驟（3）中采用箱式熱處理爐進(jìn)行固溶處理。

本發(fā)明有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，效果如下：

（1）固溶溫度高，所得到的過(guò)飽和固溶體溶質(zhì)原子的濃度高，基體晶格的畸變程度大，使基體點(diǎn)陣中電子散射源的數(shù)量和密度增加，導(dǎo)電電子的散射率高，導(dǎo)致電阻率高，導(dǎo)電率低；溫度過(guò)高也會(huì)導(dǎo)致過(guò)燒，晶粒變得粗大，對(duì)運(yùn)行電子的阻礙作用減弱，導(dǎo)電率有所回升。

（2）抗拉強(qiáng)度隨固溶處理溫度的升高先增加后降低。隨著固溶溫度的升高，使得溶質(zhì)原子固溶于基體之中，產(chǎn)生晶格畸變，且合金中枝晶減少，成分分布均勻，從而使提高合金的強(qiáng)度。但當(dāng)溫度過(guò)高后導(dǎo)致合金過(guò)燒，晶界處出現(xiàn)復(fù)熔小球，導(dǎo)致合金力學(xué)性能降低。

綜上所述，固溶溫度為535℃時(shí)，合金的固溶體飽和程度較充分，在電阻率降低不多的情況下力學(xué)性能較好，因此在這個(gè)溫度保溫5h是該Al-Mg合金試樣較合適的固溶工藝。

附圖說(shuō)明

圖1為純鋁金相組織圖；

圖2為加入稀土Sc鋁合金相組織圖；

圖3為加入稀土Pr鋁合金相組織圖；

圖4為加入稀土Sc鋁合金微觀形貌圖；

圖5為加入稀土Pr鋁合金微觀形貌圖；

圖6為Al-Mg合金在固溶時(shí)效510℃/5h條件力學(xué)性能圖；

圖7為Al-Mg合金在固溶時(shí)效535℃/5h條件力學(xué)性能圖；

圖8為Al-Mg合金在固溶時(shí)效560℃/5h條件力學(xué)性能圖。

具體實(shí)施方式

一種改善Al-Mg合金組織及性能的處理工藝，包括以下步驟：

（1）配料：原材料為硼化的工業(yè)純鋁（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為99.7％），成分為：99.29%Al、0.004%B、0.167%Si、0.271%Fe、0.055%Mg、0.041%Cr、0.0027%Ni、0.033%Ti、其余0.071；

（2）采用常規(guī)手段制備Al-Mg合金；

（3）固溶：Al-Mg合金在535℃保溫5h，保溫結(jié)束時(shí)，將從箱式熱處理爐中取出，立即進(jìn)行室溫水冷。

所述步驟（2）中采用井式熱處理爐進(jìn)行熔煉。

所述步驟（3）中采用箱式熱處理爐進(jìn)行固溶處理。

采用上述一種改善Al-Mg合金組織及性能的處理工藝，可以得出如圖1~圖4所示的合金試樣在不同固溶溫度下保溫5h后的金相顯微組織觀察。從圖中可以看出，鑄態(tài)合金中存在粗大枝晶，觀察到有二次相粒子分布在晶界處（圖1）；溫度升高至510℃，組織內(nèi)仍有未溶解的二次相粒子（圖2）；當(dāng)溫度達(dá)到535℃時(shí)，合金中的枝晶偏析基本消除，成分分布均勻，晶界變細(xì)（圖3）；當(dāng)溫度升高到560℃時(shí)，合金晶粒中出現(xiàn)復(fù)熔小球，合金出現(xiàn)過(guò)燒（圖4）。