[发明专利]一种改善ZA27锌合金性能的热处理工艺

说明书

本发明公开了一种改善ZA27锌合金性能的热处理工艺，包括以下步骤：S1、将ZA27合金产品送入热处理炉并置于高温下进行一级热处理，热处理温度为200～420℃，保温时间为1～25h；S2、将ZA27合金产品从热处理炉中取出，并将取出的ZA27合金产品在一定冷却速度下进行冷却，冷却速度为10K/min至2000K/min；S3、将ZA27合金产品送入热处理炉并置于中低温下进行二级热处理，热处理温度为100～220℃，保温时间为5～40h；S4、将ZA27合金产品在一定冷却速度下进行冷却，冷却速度为1K/min至200K/min。本发明相较于现有技术，ZA27合金经热处理工艺处理后内部发生溶质元素的再分布，基体及析出相的形态与分布发生改变，显著提高了ZA27合金的强度及塑性变形能力。

技术领域

本发明属于高铝锌合金产品的处理技术领域，尤其涉及一种改善ZA27锌合金性能的热处理工艺。

背景技术

高铝锌合金是应用广泛的新材料。ZA27合金具有较好的抗拉强度、耐磨性及耐腐蚀性，具备良好的加工性能，易于铸造，广泛应用于压铸行业、轴承行业等。

但是ZA27合金在铸造时易出现底缩及偏析等缺陷，且其铸态塑性低、韧性差的缺点限制了其作为结构件的进一步使用。目前主要采用微合金化的方式来改善其塑性低、韧性差的缺点。微合金化元素主要为La、Zr、Sr等稀有金属，经过微合金化之后，ZA27合金的强度及塑性较原始铸态有所提高，但在原材料消耗及加工工艺方面会增加额外成本，且有些微合金化元素不利于环保。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种改善ZA27锌合金性能的热处理工艺，经过该热处理工艺处理后，ZA27合金内部发生部分溶质元素的再分布，基体及析出相的形态与分布发生改变，ZA27合金的强度及塑性变形能力均得到显著提升，从而能够实现在不显著增加成本、不改变合金成分的条件下显著提高ZA27合金强度及塑性的目的。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种改善ZA27锌合金性能的热处理工艺，包括以下步骤：

S1、将ZA27合金产品送入热处理炉并置于高温下进行一级热处理，热处理温度为200～420℃，保温时间为1～25h，本步骤使得ZA27合金产品内的部分溶质元素溶入基体，同时晶粒不发生明显的粗大化现象；

S2、将ZA27合金产品从热处理炉中取出，并将ZA27合金产品在一定冷却速度下进行冷却，冷却速度为10K/min至2000K/min，冷却时ZA27合金产品内晶粒不发生明显的粗大化现象；

S3、将ZA27合金产品送入热处理炉并置于中低温下进行二级热处理，热处理温度为100～220℃，保温时间为5～40h，本步骤可以消除ZA27合金产品的内应力，同时晶粒不发生明显的粗大化现象；

S4、将ZA27合金产品在一定冷却速度下进行冷却，冷却速度为1K/min至200K/min，本步骤可以消除ZA27合金产品的内应力，同时晶粒不发生明显的粗大化现象。

作为上述技术方案的进一步描述：

在步骤S1中，热处理温度为250℃～360℃，保温时间为2-12h。

作为上述技术方案的进一步描述：

在步骤S1中，热处理温度为350℃，保温时间为3h。

作为上述技术方案的进一步描述：

在步骤S2中，ZA27合金产品的冷却方式为水冷或油冷。

作为上述技术方案的进一步描述：

在步骤S3中，热处理温度为100℃～200℃，保温时间为5～12h。

作为上述技术方案的进一步描述：

在步骤S3中，热处理温度为100℃，保温时间为5h。