[发明专利]一种改善铝合金中针状富铁相形态的方法

说明书

本发明提供一种改善铝合金中针状富铁相形态的方法，涉及铝合金改性技术领域。一种改善铝合金中针状富铁相形态的方法，包括：采用搅拌摩擦加工设备对待加工的铝合金产品或坯料进行搅拌摩擦加工，将经过搅拌摩擦加工的铝合金产品或坯料进行高温热处理，再进行淬火、时效、加工和表面处理。该方法工艺可控，操作简便，可以很好的改善富铁相的形态。由上述方法制得的富铁相分布均匀、颗粒细小且高球形度，大幅降低富铁相对塑性的危害。

技术领域

本发明涉及铝合金改善技术领域，且特别涉及一种改善铝合金中针状富铁相形态的方法。

背景技术

Fe元素是铝及铝合金中最为有害的杂质元素之一，由于Fe元素在铝熔体和铝固体中的溶解度相差近50倍，铝及铝合金中的Fe几乎都以富铁相的形式存在。与铝基体相比，富铁相具有硬度高、脆性大等特点，在构件受力时易在富铁相内部发生开裂，成为构件断裂和失效的源头，极大损害构件的塑性和使用寿命。此外，粗大、针状的富铁相的存在阻碍了共晶金属液的流动，成为气孔、缩松形成的重要衬底，其长度尺寸和气孔面积分数均随Fe含量的增加而呈线性增加，进一步恶化构件的性能。

目前，改善富铁相形态是减缓其危害最为常用的手段。现有的常见方法有两类。一类是通过改变富铁相的晶体结构来改变其形态特征，一类是改变富铁相的生长速度来改善其形态。这两类方法均属于熔铸范畴，涉及的影响因素多，且影响机制和程度的差异显著，致使富铁相的偏析、形态多样性的问题无法得到很好的解决。

发明内容

本发明的目的在于提供一种改善铝合金中针状富铁相形态的方法，该方法工艺可控，操作简便，可以很好的改善富铁相的形态。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明提出一种改善铝合金中针状富铁相形态的方法，包括：

采用搅拌摩擦加工设备对待加工的铝合金产品或坯料进行搅拌摩擦加工，将经过搅拌摩擦加工的铝合金产品或坯料进行热处理，再进行淬火、时效、加工和表面处理。

本发明的有益效果是：

本发明通过搅拌摩擦加工法将粗大、针状的富铁相进行大塑性变形加工，获得分布均匀、颗粒细小的富铁相，随后进行较长时间的高温保温处理，促进富铁相的钝化和粒化，进一步改善富铁相的形态，制备分布均匀、颗粒细小且高球形度的富铁相，该富铁相平均粒径不大于5μm，球形度不低于0.75。从而改善铝合金的抗拉强度和延伸率，大幅降低富铁相对塑性的危害。该方法可用于制备高性能铝合金构件，避免了一般的铝合金在受力时易在富铁相内部发生开裂，损害构件的塑性和使用寿命。该方法可应用于铁含量超标、或存在大量针状富铁相的铝合金材料改性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例1提供的富铁相的扫描电镜图谱。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本发明实施例的一种改善铝合金中针状富铁相形态的方法进行具体说明。

本发明实施例提供的一种改善铝合金中针状富铁相形态的方法，包括：