[发明专利]一种多性能铝合金及其快速热处理工艺

说明书

本发明公开了一种多性能铝合金及其快速热处理工艺，其中多性能铝合金的成分按质量百分比构成如下：Si 6～8％，Mg 0.3～0.4％，Ti 0.1～0.2％，Cr 1～3％，B 1～3％，Sr0.011～0.013％，本发明多性能铝合金合金经过快速热处理后，不仅在强度、硬度、延伸率等方面均达到现有A356成品铝合金性能，且所生成的CrB₂硬质颗粒广泛分布在铝基体中让合金增添了良好的耐磨属性，使得合金具备了潜在的更广泛用途。此外，所使用热处理技术则比现行国内外通用的A356合金热处理工艺时间大幅度缩短了8小时以上，具有可观的经济意义。

技术领域

本发明属于有色金属铝基合金技术领域，具体涉及一种多性能铝合金及其快速热处理工艺。

背景技术

铝合金是有色金属领域应用最为广泛的材料，多种多样牌号的铝合金应用于各个行业，A356铝合金便是其中之一。但目前国内外针对该合金的热处理工艺通常是固溶8小时以上，时效6小时以上。时间过长大大增加了企业的生产成本。一些企业为了提升效率减少了热处理的时间，但经常导致产品性能无法达标而回炉重造，有些企业甚至仅仅选取部分合格品作为实验样品，将合格率低的产品也投入市场，这不但造成了成本二次增加，而且投入市场的产品稳定性无法预测，随时可能造成更大的危害。此外A356铝合金质软，非常不耐磨，阻碍了该类合金产生更多可能的用途。

发明内容

本发明是针对A356合金现有热处理工艺时间过长、质软的问题，提供了一种多性能铝合金及其快速热处理工艺。本发明多性能铝合金经过快速热处理后，不仅在强度、硬度、延伸率等方面均达标，而且增添了耐磨属性，使得合金具备了潜在的更广泛用途。本发明所使用的热处理工艺比现行国内外通用的A356合金热处理工艺时间大幅度缩短了8小时以上，具有可观的经济意义。

本发明多性能铝合金，其成分按质量百分比构成如下：

Si 6～8％，Mg 0.3～0.4％，Ti 0.1～0.2％，Cr 1～3％，B 1～3％，Sr0.011～0.013％，除标明的元素成分外，其余金属及非金属杂质元素的总含量不超过0.3％，余量为铝。

本发明多性能铝合金的快速热处理工艺，包括如下步骤：

首先按配比量称取各原料，依次经熔炼、精炼、浇铸成型以及快速热处理后获得多性能铝合金。

所述熔炼的温度为720～750℃。

所述精炼的温度为720℃。

所述浇铸成型的浇铸温度为730℃，浇铸前铸型在250～300℃之间预热。

所述快速热处理是首先于535～545℃下保温60min，然后置于60～80℃温水中淬火，随后于100～120℃保温30min，再于180～200℃环境中保温30min，出炉空冷，即完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果体现在：

1、本发明合金是基于A356合金成分，加入适量Sr、Ti以及等比例加入1～3％的Cr、B合金元素，通过熔炼、精炼、浇铸成型及热处理后，由于在铝合金基体内生成了弥散分布的硬质颗粒相CrB₂，使合金除了具有A356合金的特性外，还具备了良好的耐磨属性，耐磨性大幅提高了一倍以上。硬度为HBW 90～115，抗拉强度为280～330Mpa，屈服强度220～260Mpa，延伸率为7％～12％，在加载压力300N磨损时间3小时下磨损量为20～30mg。

2、本发明在此合金基础上设计了快速热处理技术，通过本发明设计的快速热处理技术使得该合金不但达到了A356成品的各项性能指标，且本发明热处理固溶工序时间及人工时效时间均在1小时之内，所设计之快速热处理大幅度缩短了现有A356合金国内外通用热处理工艺的时间，减少的时间在8小时以上，可以显著提高经济效益。

具体实施方式