[发明专利]一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺

说明书

技术领域

本发明属于材料技术领域，特别是涉及一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺。

背景技术

Al-Mg合金密度小，并且具有较高的力学性能，优异的耐腐蚀性能，良好的切削加工性能，加工表面光亮美观。而目前都是采用添加稀土元素对该合金来提高其力学性能，电学性能以及晶粒细化，稀土元素的添加量对其影响很大，很难保证合适的稀土元素对其影响性能的完整分析，而对该合金进行处理工艺方面来提高其力学性能，电学性能以及晶粒细化，是一种能达到相同效果的操作简单途径。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，力学性能和导电性能好，金相组织颗粒细化，以克服现有技术问题的不足。

本发明采用的技术方案是：一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，包括以下步骤：

（1）配料：原材料为硼化的工业纯铝（质量分数为99.7％），成分为：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）采用常规手段制备Al-Mg合金；

（3）固溶：Al-Mg合金在535℃保温5h，保温结束时，将从箱式热处理炉中取出，立即进行室温水冷。

所述步骤（2）中采用井式热处理炉进行熔炼。

所述步骤（3）中采用箱式热处理炉进行固溶处理。

本发明有益效果：与现有技术相比，效果如下：

（1）固溶温度高，所得到的过饱和固溶体溶质原子的浓度高，基体晶格的畸变程度大，使基体点阵中电子散射源的数量和密度增加，导电电子的散射率高，导致电阻率高，导电率低；温度过高也会导致过烧，晶粒变得粗大，对运行电子的阻碍作用减弱，导电率有所回升。

（2）抗拉强度随固溶处理温度的升高先增加后降低。随着固溶温度的升高，使得溶质原子固溶于基体之中，产生晶格畸变，且合金中枝晶减少，成分分布均匀，从而使提高合金的强度。但当温度过高后导致合金过烧，晶界处出现复熔小球，导致合金力学性能降低。

综上所述，固溶温度为535℃时，合金的固溶体饱和程度较充分，在电阻率降低不多的情况下力学性能较好，因此在这个温度保温5h是该Al-Mg合金试样较合适的固溶工艺。

附图说明

图1为纯铝金相组织图；

图2为加入稀土Sc铝合金相组织图；

图3为加入稀土Pr铝合金相组织图；

图4为加入稀土Sc铝合金微观形貌图；

图5为加入稀土Pr铝合金微观形貌图；

图6为Al-Mg合金在固溶时效510℃/5h条件力学性能图；

图7为Al-Mg合金在固溶时效535℃/5h条件力学性能图；

图8为Al-Mg合金在固溶时效560℃/5h条件力学性能图。

具体实施方式

一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，包括以下步骤：

（1）配料：原材料为硼化的工业纯铝（质量分数为99.7％），成分为：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）采用常规手段制备Al-Mg合金；

（3）固溶：Al-Mg合金在535℃保温5h，保温结束时，将从箱式热处理炉中取出，立即进行室温水冷。

所述步骤（2）中采用井式热处理炉进行熔炼。

所述步骤（3）中采用箱式热处理炉进行固溶处理。

采用上述一种改善Al-Mg合金组织及性能的处理工艺，可以得出如图1~图4所示的合金试样在不同固溶温度下保温5h后的金相显微组织观察。从图中可以看出，铸态合金中存在粗大枝晶，观察到有二次相粒子分布在晶界处（图1）；温度升高至510℃，组织内仍有未溶解的二次相粒子（图2）；当温度达到535℃时，合金中的枝晶偏析基本消除，成分分布均匀，晶界变细（图3）；当温度升高到560℃时，合金晶粒中出现复熔小球，合金出现过烧（图4）。