[发明专利]一种适用于半固态触变变形铝合金二次加热的制备方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及变形铝合金技术领域，具体地说，是一种适用于半固态触变变形铝合金二次加热的制备方法。

【背景技术】

半固态金属成形技术是将合金在固相线和液相线温度区间进行加工成最终产品的一种崭新的工艺，综合了凝固加工和塑性加工的长处。半固态触变成形工艺包括坯料制备、二次加热及最终的触变成形三个技术环节，二次加热是半固态触变成形最为关键的一环，在整个触变成形工艺过程中起着承上启下的作用。二次加热的目的主要是快速精确地获得成形工艺所需的固相体积分数和大小适当的类球状组织，为触变成形创造有利条件。半固态二次加热获得的非枝晶组织对后续成形工艺及制品的质量有重要影响，因此，对二次加热工艺进行研究和改进是半固态触变成形的重要研究内容，开展有关半固态二次加热成形工艺的理论和技术研究，将有助于推动半固态成形技术的不断发展。

目前，主要采用电阻炉加热、电磁感应加热、直流电流短路加热及盐浴炉重熔加热等对半固态金属坯料进行常规二次加热，其中电阻炉加热和电磁感应加热最为常用，常规的二次加热即将坯料直接加热到预设的二次加热温度。采用一般的电阻炉对半固态坯料进行常规的一步式二次加热存在加热不均匀，不能保证坯料的重熔加热精度等问题。电阻炉二次加热法因其操作简单，多用于实验室中。电磁感应加热利用中频感应加热炉进行加热，加热时间短，生产效率高，是一种被广泛应用于工业生产中的二次加热方法。但电磁感应加热受集肤效应和端部效应的影响，电磁感应线圈的设计依赖于半固态合金的种类、坯料的尺寸及加热温度等，没有普遍适用性。虽然可以保证坯料的加热温控精度，满足具有一定加热速度的要求，但是电磁感应加热的能源效率很低。

【发明内容】

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于半固态触变变形铝合金二次加热的制备方法，即将变形铝合金半固态坯料先加热到固相线附近适当保温一定时间，然后再升高温度至最终预设的位于固、液两相区间的加热温度，进而对半固态组织的演化进行优化控制的工艺获得组织均匀、近球形、晶粒大小适中具有一定固相分数的半固态二次加热组织。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种适用于半固态触变变形铝合金二次加热的制备方法，其具体步骤为：

首先将变形铝合金半固态坯料加热到第一段式二次加热温度，即变形铝

合金的固相线温度附近，保温5～10min，然后快速升温到最终设定的第

二段式二次加热温度后，再保温15～20min。

所述的第一段式二次加热温度为固相线温度附近(Ts±10K)，即

第一段式二次加热温度：T_S-c，T_S，T_S+c

其中，T_S为固相线温度，参数c为一个温度常数，c优选为10K。

所述的第二段式二次加热温度：预设的变形铝合金最终二次加热温度T_K。

所述的保温时间均为坯料中心温度到达设定温度后的保温时间，便于区分不同坯料大小对保温时间需求的不同。

与现有技术相比，本发明的积极效果是：

该变形铝合金的两段式二次加热不仅可以保证半固态坯料受热均匀，促进非枝晶组织球化完整，还可以进一步防止枝晶粗化。

【附图说明】

图1变形铝合金6061两段式二次加热微观组织(845，5min-907K，15min)

图2变形铝合金6061两段式二次加热微观组织(855，5min-907K，15min)

图3变形铝合金6061两段式二次加热微观组织(865，5min-907K，15min)

图4不同二次加热工艺条件下获得的变形铝合金6061半固态微观组织：

(a)常规二次加热(907K，20min)；

(b)两段式二次加热(855K，5min-907K，15min)

【具体实施方式】

以下提供本发明一种适用于半固态触变变形铝合金二次加热的制备方法的具体实施方式。

实施例1

变形铝合金6061半固态触变坯料的两段式二次加热工艺：

第一段式二次加热温度：845K

第二段式二次加热温度：907K