[发明专利]一种测试热处理工艺对ZL107铝合金力学性能影响的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测试方法，属于铝合金性能研究领域。

背景技术

汽车工业正朝着轻量化、高速、舒适、节能、低排放的方向发展，越来越多的汽车采用高性能的铝合金替代钢、铁等传统材料。使用铝合金缸盖和缸体可显著提高发动机和汽车的性能，还可使发动机的重量减轻。国内铝合金缸体的工业化生产发展缓慢的主要原因是缸体的材料性能达不到要求，今后研究的重点，就是要解决缸体材料的问题。

当前，国内主要是采用ZL107制备汽缸体，该合金不仅有Al-Si系合金良好的铸造性能，还拥有A1-Cu系合金力学性能高的优点，同时具有比重轻，抗蚀性好，线膨胀系数小，强度、硬度较高，耐磨性、耐热性以及铸造性能好的特点，但是汽车工业的飞速发展对缸体材料的性能提出了更高的要求，广大科研工作者通过微合金化、细化变质处理和热处理等方法进一步提高ZL107合金综合力学性能俨然成为研究的热点。加入微量合金元素后的亚共晶ZL107合金的力学性能变化，加入微量贵金属、变质和T6热处理后，综合性能大幅提高。但是目前对既能够提高强度又能节约成本的综合处理工艺研究的很少。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种测试热处理工艺对ZL107铝合金力学性能影响的方法，用以研究热处理工艺对ZL107铝合金力学性能的影响，便于研究出既能够提高强度又能节约成本的综合处理工艺。

本发明的方案如下：一种测试热处理工艺对ZL107铝合金力学性能影响的方法，所述方法的步骤如下：

选用以ZL107合金为母合金，加入纯Mg和Zn，以Al-10%Ni、A1-5%Cr、Al-10%Mn中间合金形式加入Ni、Cr、Mn合金元素，使用坩埚熔铝炉熔炼；

熔炼工艺：将坩埚熔铝炉预设温度调至780℃，待坩埚预热后将ZL107铸锭放入，同时加入中间合金Al-10%Ni、A1-5%Cr、Al-10%Mn，待其完全熔化后，加入纯Zn，接着将铝箔包裹的纯Mg压入熔融的合金液中；在熔炼过程中搅拌均匀，待熔清后通氩气除气精炼；随后进行细化变质处理：加入线状0.5%的Al-5Ti-B和0.2%Al-10Sr中间合金并在合金液表面均匀撒上除气清渣覆盖剂进行保护，在720℃保温30min；最后再次通氩气除气精炼，扒渣出炉，在预先准备好的冷芯盒砂型内浇注成形；

之后，对试样进行拉伸试验、硬度试验和金相观察，分析热处理工艺对ZL107铝合金力学性能的影响。

共进行三组试验，其中每组浇注6个试样。

拉伸实验在3000kN试验机上进行；硬度测试在型号为HB-3000的布氏硬度试验机上进行；用0.5%HF腐蚀，在立式金相显微镜下观察金相；用扫描电镜并结合能谱仪研究材料显微结构和微区成分。

本发明与现有技术相比，主要优点是开展了热处理工艺对ZL107合金性能的影响的研究,得出适合产实际的ZL107合金热处理基本数据,为生产提供技术支持,以便于在工艺编制时根据技术要求,选定工艺参数,避免边生产边试验,影响生产任务的完成。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。

实施例

提供一种测试热处理工艺对ZL107铝合金力学性能影响的方法：

所用材料以ZL107合金为母合金，加入纯Mg和纯Zn，Ni、Cr、Mn等合金元素以Al-10%Ni、A1-5%Cr、Al-10%Mn中间合金形式加入，使用坩埚熔铝炉熔炼。按照表1要求控制化学成分。

熔炼工艺：将坩埚熔铝炉预设温度调至780℃，待坩埚预热后将ZL107铸锭放入，同时加入中间合金Al-10%Ni、A1-5%Cr、Al-10%Mn，待其完全熔化后，加入纯Zn，接着将铝箔包裹的纯Mg压入熔融的合金液中。在熔炼过程中搅拌均匀，待熔清后通氩气除气精炼。随后进行细化变质处理：加入线状0.5%的Al-5Ti-B和0.2%Al-10Sr中间合金并在合金液表面均匀撒上除气清渣覆盖剂进行保护，在720℃保温30min。最后再次通氩气除气精炼，扒渣出炉，在预先准备好的冷芯盒砂型内浇注成形。共进行三组试验，其中每组浇注6个试样。热处理工艺方案如表2所示