[发明专利]一种铝镁合金热处理工艺

说明书

本发明涉及一种铝镁合金热处理工艺，通过对热处理工艺中固溶处理和时效处理的温度和时间的优化，强化了铝镁合金的力学性能，获得了理想的抗拉强度和硬度；通过加入Sc、Ti、稀土元素Gd和Y对铝镁合金的组分进行了优化，从而在铝镁合金凝固过程中细化了铸态合金的晶粒尺寸，产生弥散强化作用，抑制合金再结晶过程。并且，使用草酸阳极氧化工艺对铝镁合金进行阳极氧化处理，使合金的自腐蚀电位正移，腐蚀电流密度明显降低，膜电阻增大，有效阻止了电化学腐蚀。

技术领域

本发明涉及金属热处理领域，具体的说，是涉及一种铝镁合金热处理工艺。

背景技术

自20世纪90年代以来，汽车工业生产材料就有了一定程度的改进，具有环保功能的轻型材料逐渐被应用到汽车生产中。铝、美合金材料质量轻，性能好，受到汽车工业的青睐。在生产零部件的过程中，汽车的保险杠、发动机罩、车身板件等都是用铝、镁合金材料制造的，这两种合成材料的质量比较轻，应用这种材料能够减轻零部件的质量，从而减轻整台汽车的重量，提高汽车的安全性能。在一些发达国家，汽车中的一些重要部分也都使用铝、镁合金来打造。合金材料与单纯的铝、镁材料相比质量更轻，强度更大。随着生产技术的进步，铝、镁合金材料的应用范围还在扩大，汽车中的座椅骨架、离合器、操作杆托架等也逐渐应用这类材料。材料的良好性能需要应用先进的热处理技术才能发挥出来，因此，在铝镁合金的生产过程中，应加大在铝镁合金热处理以及加工工艺上的投入，将材料的性能与生产技术充分的结合，这样才能生产出质量更好的汽车零件。

发明内容

为了解决提高铝镁合金力学性能和耐腐蚀性的问题，本发明提供了一种铝镁合金热处理工艺，使铝镁合金能够获得足够的强度和硬度，以及良好的耐腐蚀性。

一种铝镁合金热处理工艺，所述铝镁合金中包含α-Al基体和β-Al₂Mg₃Zn₃相，所述热处理工艺包括依次进行的固溶处理和人工时效步骤；所述固溶处理步骤中，先将所述铝镁合金在460～490℃保温4～10h，再在530～580℃保温6～8h；所述人工时效步骤中，先将所述铝镁合金在180～200℃保温2～4h，再在250～270℃保温8～12h。

所述铝镁合金由多种99.95％纯金属原料和Al-Mg中间合金在电磁中频感应炉中冶炼而成，精炼温度为750～800℃，随炉冷却至700～720℃后浇铸，所述多种纯金属原料包括纯金属Al、Mg、Zn和Cu。

将所述热处理后的铝镁合金进行阳极氧化处理，先打磨抛光，水洗后浸入含有碳酸钠、磷酸三钠的水溶液中除油污10～20min，然后混酸处理10～20min，用去离子水漂洗干净，放入氧化槽中进行阳极氧化30～60min，电压为10～15V，电流密度为1.0～1.5A/cm²。

所述铝镁合金的成分为5.20％～5.50％的Mg，1.00％～1.50％的Cu，0.50％～1.50％的Zn，0.05％～0.20％的Sc，0.05％～0.10％的Ti，0.05％～0.10％的Gd，0.03％～0.05％的Y，余量为铝和不可避免的杂质。

所述铝镁合金的抗拉强度为220～250MPa，维氏硬度为100～110HV。

本发明通过对热处理工艺中固溶处理和时效处理的温度和时间的优化，强化了铝镁合金的力学性能，获得了理想的抗拉强度和硬度；通过加入Sc、Ti和稀土元素Gd、Y对铝镁合金的组分进行了优化，从而在铝镁合金凝固过程中细化了铸态合金的晶粒尺寸，产生弥散强化作用，抑制合金再结晶过程。并且，使用草酸阳极氧化工艺对铝镁合金进行阳极氧化处理，使合金的自腐蚀电位正移，腐蚀电流密度明显降低，膜电阻增大，有效阻止了电化学腐蚀。

具体实施方式

下面结合实施例和对比例对本发明进一步详细说明。

实施例1：