[发明专利]一种高性能A356铝合金精炼及强韧化热处理工艺方法

说明书

本发明涉及一种高品质A356铝合金熔体炉内精炼组织均匀化细化及热处理强韧化的制备方法，主要是为了克服：传统A356铝合金熔炼存在含氢量高、造渣多和组分不均匀，且铸锭由于含硅量高，脆性显著，成形性和时效强度难以兼顾平衡的技术难题，而提出一种有效均质弥散铝合金熔体，并增强除氢、除渣净化效果的高品质A356铝合金精炼方法，并针对A356铝合金组分相变的特性优选与其相匹配的固溶温度，结合二级时效处理技术，还提供一种满足A356铝合金综合力学性能要求的热处理工艺。

技术领域

本发明属于铝合金熔炼与热处理技术领域，具体涉及一种高性能A356铝合金精炼及强韧化热处理工艺方法。

背景技术

传统的旋转喷吹工艺主要采用径流式石墨转子对A356铝合金进行精炼净化处理，该转子搅拌铝液过程中，所形成的流场存在分区循环，易产生局部沉积，导致铝合金组分宏观分布均匀性差。而且，受到传统旋转喷吹工艺的限制，添加的中间合金熔融后，被分散所形成的流体团尺寸较大，不能克服沉降现象，经循环至熔池各个部位不均匀，没有为异质粒子的均匀形核创造出充分的条件，致使中间合金的细化作用未能充分挖掘。其次，在熔炼过程中，为保持铝合金熔体液面稳定，石墨转子搅拌速度受到限制，致使通入的净化氮气破碎效果差，减小了氮气与铝合金熔体有效接触面积，降低了除氢净化效果，导致A356铝合金铸锭产生气孔、疏松、裂纹等缺陷，恶化了铝材制品的最终使用性能。

另外，根据A356铝合金实际性能的需要，在精炼过程中所添加的中间合金会相应发生变化，使得中间合金（稀土、碱土等）元素与基体α铝所生成的新物相（稀土相、碱土相及其它金属间化合物）也随之发生变化，而这些新物相在固溶处理过程中，可能会对A356铝合金的相变行为产生重大的影响，因此，固溶处理的温度设计需要考虑变质后A356铝合金相变的因素，以免发生过烧等现象。然而，现有文献及专利对固溶温度的选择更多基于经验，缺乏定性的理论依据。此外，A356铝合金由于含硅量高，脆性显著，成形性和时效强度难以兼顾平衡，导致其在汽车车身铝化应用受到限制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种高性能A356铝合金精炼及强韧化热处理工艺方法，克服现有工艺熔炼A356铝合金过程中，铝合金熔体存在氢含量高、组分均匀性差的缺点，并解决A356铝合金采用传统工艺热处理后，存在成形性和时效强度难以兼顾平衡的问题。

解决上述技术问题的技术方案是：一种高性能A356铝合金精炼及强韧化热处理工艺方法，包括以下步骤：

⑴ 配料

以A356铸造铝合金为原料，各元素按照质量百分比计为，Si:6.9-7.5%、Mn:≤0.5%、Mg:0.3-0.45%、Ti:≤0.2%、Fe:≤0.12%、Cu:≤0.1%、Zn:≤0.05%，余量为Al；

⑵ 熔剂备料