[發(fā)明專利]一種具有低熔點共晶組織鋁合金的高溫處理方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910039086.1
• 申請日: 2019-01-16
• 公開（公告）號: CN109666877B
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 許征兵;陳孝陽;朱偉強;韋德滿;聶煌輝;李孔德;曾建民
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: C22F1/04
• 分類號: C22F1/04;C22F1/053;C22C1/03;C22C21/00;C22C21/10
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務(wù)所(普通合伙) 45129
• 代理人: 譚月萍

本發(fā)明公開了一種具有低熔點共晶組織鋁合金的高溫處理方法，先通過示差掃描量熱分析確定待處理鋁合金鑄錠的低熔點共晶溫度及熔點；將鋁合金鑄錠放入熱處理爐中，將溫度從室溫開始升溫至低熔點共晶溫度以上，熔點以下，然后保溫4?8h，取出后淬火即可；所述鋁合金鑄錠的各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：Zn≤5，In≤0.03，Er 0.6?4，Al余量。通過本發(fā)明的鋁合金的高溫處理方法，相對普通熱處理，可以使偏析組織均勻化，析出適量的球化組織，通過本發(fā)明方法處理的鋁合金，合金材料組織更加均勻，自腐蝕電位降低，自腐蝕電流密度升高，有著較好的硬度，陽極性能變得更優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金材料熱處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有低熔點共晶組織鋁合金的高溫處理方法。

背景技術(shù)

鋁合金高溫均勻化熱處理的目的是提高力學(xué)性能和作為陽極材料的電化學(xué)性能，具有低熔點共晶組織可由DSC分析得出，Al-Zn-In-Er合金的DSC分析曲線如附圖1所示，為610℃，熔點638.5℃。

Al-Zn-In陽極材料的研究表明，其晶間偏析并未發(fā)生改善，在進一步升溫則會發(fā)生Al-Zn-In-Er合金的晶間偏析現(xiàn)象嚴(yán)重，偏析相的存在影響合金的力學(xué)性能，造成晶界和基體之間的電位差，使得合金在作為陽極材料時，發(fā)生原電池腐蝕。通過均勻化可以不同程度上改善合金的晶界偏析，在通用的Al-Zn系列合金的均勻化溫度535℃下，進行普通均勻化處理時，發(fā)現(xiàn)合金組織中晶界偏析現(xiàn)象并未得到根本性的改善。將Al-Zn-In-Er合金進一步加熱至610℃以上，合金組織中晶界偏析相大大減少，基體中開始伴隨有球化組織析出，此時合金并未出現(xiàn)其他的過燒特征。經(jīng)過深入研究表明，該組織為合金的低熔點共晶組織，為稀土元素和鋁的化合物與α相和In相的共晶組織，研究發(fā)現(xiàn)通過高于低熔點共晶組織熔點進行高溫處理的合金，冷卻后合金中有適量的低熔點共晶組織，提升了合金的硬度和作為陽極材料電化學(xué)性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于：針對上述存在的問題，提供一種具有低熔點共晶組織鋁合金的高溫處理方法。

為了實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種具有低熔點共晶組織鋁合金的高溫處理方法，包括以下步驟：

(1)先通過示差掃描量熱分析確定待處理鋁合金鑄錠的低熔點共晶溫度及熔點；

(2)將鋁合金鑄錠放入熱處理爐中，將溫度從室溫開始升溫至低熔點共晶溫度以上，熔點以下，然后保溫4-8h，取出后淬火即可；

所述鋁合金鑄錠的各組分的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)如下：Zn≤5，In≤0.03，Er 0.6-4，Al余量。

較佳地，升溫至低熔點共晶溫度以上0-20℃，熔點溫度以下，后進行保溫。

較佳地，所述升溫速度為2-10℃/min。

較佳地，在所述鋁合金鑄錠溫度低于580℃時，升溫速率為5-10℃/min；在所述鋁合金鑄錠溫度高于580℃時，升溫速率為2-5℃/min。

較佳地，所述鋁合金鑄錠的制備方法包括如下步驟：

(1)向坩堝內(nèi)投入鋁錠，然后進行升溫；待溫度升到750-800℃，鋁錠全部熔化后，投入Al-Er中間合金；

(2)保持溫度不變，待Al-Er中間合金全部熔化后，投入Al-Zn中間合金；

(3)保持溫度不變，待Al-Zn中間合金全部熔化后，加入精煉劑，充分?jǐn)嚢瑁缓箪o置10-15min；其目的在于，去除熔體中的氣體，凈化熔體，

(4)保持溫度不變，投入Al-In中間合金，待Al-In中間合金全部熔化后，進行澆鑄，即可。