ZL101A铝合金热处理工艺研究
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聂 铁 安 ， 彭 继 华 ， 唐 小龙。
（ １ ． 广州钢铁企业 集团有限公司 ， 广东 广州 ５ １ ０ ３ ８ １ ； ２ ． 华南理工大学材料科学与工程学院 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ６ ４ １ ）
摘 要 ： 本 文 研 究 了铸 造 Ａ ｌ — ｓ ｉ 合金 的热处理工艺 ， 特别 是 铸 造 Ｚ Ｌ １ ０ １ Ａ 铝合 金 轮 毂 的热 处 理 工 艺 ， 它 可 以 缩 短 热 处 理 过
时效 ９ ０～１ ５ ０分 钟 。虽 然 该 专 利 的热 处 理 时 问 比 目 前 国家标 准规 定 的 Ｔ ６处 理 有 所 减 少 ， 但 是 其 时 效 处
作者简介 ： 聂 铁安 （ １ ９ ６ ０一） ， 男， 高级工程师 。
表 １ 不 同国 家 Ａ Ｉ 一 ７ Ｓ ｉ － Ｍｇ铸 造 铝 合 金 Ｔ ６热 处 理标 准 工 艺
Ｔａ ｂ．１ Ｔ ６ ｈｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｎ ｄａ ｒ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｕｎ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ａ１ － ７Ｓ ｉ — Ｍｇ ｃ ａ ｓ ｔ ａ ｌ ｕｍｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ
时确 保其 固溶 及 时效 获 得 的合 金 微 观 组 织 达 到标 准
Ｔ Ａ ｌ — Ｓ ｉ 合 金 的热 处 理 工 艺 现 状
表 １列 出了不 同 国家制 订 的汽 车轮 毂用 Ａ ｌ — Ｓ ｉ 铸 造合 金 Ｔ ６热 处 理 标 准 工 艺 。从 表 中可 以看 出 ， 现 有 热处 理 工艺需 要 花 费 １ ０小 时 以上 处 理 时 间 ， 是 压 铸 铝合 金 轮毂 制 造 过 程 中耗 时 最 长 的工 序 。 由 于 耗 时 长， 不仅 降 低 了 生 产 效 率 ， 也 造 成 巨 大 的加 热 能 耗 。 研究 开发 短 时热处 理工 艺具有 重要 意义 。
低 压铸 造 铝 合 金 轮 毂 广 泛 采 用 Ａ Ｉ 一 ７ Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金 。 为 了满 足汽 车轮 毂对 合 金 材 料 的各 种 力 学 性 能要 求 ， 即很 高 的旋 转弯 曲性 能 、 高强 度 、 优 良的 冲击 韧性 、 良
好 的耐 磨性 和耐 疲 劳性 能 ， 其 中重 要 的 一道 工 序 是 实 施 Ｔ ６热 处理 使其 达 到 目的 。为 此 通 过研 究 了不 同国
程 中 的 固溶 、 时效处理 时间 ， 从而提高铝合金 轮毂的热处理生产效率 ， 降低 能 耗 。
关键词 ： Ａ １ ． ｓ ｉ 合金 ； 热 处 理 工 艺 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ １ ６ ６ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ｌ 一 ６ ７ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５—０ ０ ５ ５— ０ ３
Ｔ ６热 处理 过 程 包 含 有 机联 系 的 固溶 处 理 和 时 效 处 理两 个 过程 ， 最 终 目的是 获 得 细 小 、 球 化 的共 晶 ｓ ｉ 相 和 均匀 析 出的 Ｍｇ ， Ｓ ｉ 强化相 。因此 固溶 处理 过程 需 要 得 到 Ｍｇ 、 Ｓ ｉ 元 素分 布均 匀 的过 饱 和铝 合 金 固溶体 ， 并 实 现残 余 ｓ ｉ 共 晶相 的球 化 。 时效 处 理 过 程 将 促 进
第４ ２卷
第 ５期
有 色 金 属 加 工
ＮＯＮＦ ＥＲＲＯＵＳ ＭＥ ＴＡＬ Ｓ ＰＲ ＯＣＥＳ Ｓｌ ＮＧ
Ｖｏ１ ． ４２ Ｎｏ． ５
２ ０ １ ３年 １ ０月
Ｓｅｐ ｔ ｅｍ ｂｅｒ ２ ０１ ３
Ｚ Ｌ １ ０ １ Ａ铝 合 金 热 处 理 工 艺 研 究
Ｄ． Ｌ ．Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ和 Ｅ ． Ｏ ｇ ｒ ｉ ｓ 等 的 研 究 结 果
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ １—３ １
表 明
理工 艺 ” ， 该 专 利 核 心 是采 用 如 下 热处 理 工 艺 ：
５ ５ ０～ ５ ６ ０ ℃下 固溶 处 理 ９ ９～３ ０ ０分 钟 ， １ ４ ０～Ｉ ５ ５ ｃ Ｃ下
强 化 相 的 均 匀 析 出 。 通 过 热 处 理 温 度 及 保 温 时 间 的
Ａ ３ ５ ６合金 的固溶处 理可 以在 ５ ３ ０～ ５ ６ ０ ℃ 下较 短 时 间
内达到 理想效 果 ， 后 者 的结 果 还 显示 最 佳 时效 的合 金
强度 、 甚 至 塑 性 同峰 值 时 效 一 致 。 １ ７ ０ ℃ 时 效 峰 值 时
间 在 ２～ ４小 时 ， 而 １ ５ ０ ℃下 的时效峰 值 时间则 为 １ ２～
１ ４小 时 。这些结 果为 适 当提 高 时效 温度 ， 大 大缩 短 时
效 时 间奠定 了理论 基础 。
良好搭 配 来实 现上 述 目标 ， 是 实现 短 时 热 处理 的基 本
出发 点 。
目前 国内 申报 短 时热 处 理专 利 不 多 ， 戴 卡 旭 轮 毂 制造 有 限公 司公 开 了 一 项 专 利 “ Ａ ３ ５ ６合 金 轮 毂 热 处
家 制订 的汽 车 轮 毂 用 Ａ １ ． ｓ ｉ 铸 造合 金 Ｔ ６热 处 理标 准
工 艺现 状 和研究 成 果及 存 在 的问题 ， 有 针对 性 地 将 短 时 固溶 处 理及 短 时时效 处 理 二 者 有机 组 合 ， 达 到 低 能 耗、 高 工效 目的 ， 所 采用 的 工 艺 同标 准 Ｔ ６热处 理 工 艺 比较 ， 实验 的结 论 可 以缩 短 热处 理时 间一 倍 以上 ， 同
（ １ ． 广州钢铁企业 集团有限公司 ， 广东 广州 ５ １ ０ ３ ８ １ ； ２ ． 华南理工大学材料科学与工程学院 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ６ ４ １ ）
摘 要 ： 本 文 研 究 了铸 造 Ａ ｌ — ｓ ｉ 合金 的热处理工艺 ， 特别 是 铸 造 Ｚ Ｌ １ ０ １ Ａ 铝合 金 轮 毂 的热 处 理 工 艺 ， 它 可 以 缩 短 热 处 理 过
时效 ９ ０～１ ５ ０分 钟 。虽 然 该 专 利 的热 处 理 时 问 比 目 前 国家标 准规 定 的 Ｔ ６处 理 有 所 减 少 ， 但 是 其 时 效 处
作者简介 ： 聂 铁安 （ １ ９ ６ ０一） ， 男， 高级工程师 。
表 １ 不 同国 家 Ａ Ｉ 一 ７ Ｓ ｉ － Ｍｇ铸 造 铝 合 金 Ｔ ６热 处 理标 准 工 艺
Ｔａ ｂ．１ Ｔ ６ ｈｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｎ ｄａ ｒ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｕｎ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ａ１ － ７Ｓ ｉ — Ｍｇ ｃ ａ ｓ ｔ ａ ｌ ｕｍｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ
时确 保其 固溶 及 时效 获 得 的合 金 微 观 组 织 达 到标 准
Ｔ Ａ ｌ — Ｓ ｉ 合 金 的热 处 理 工 艺 现 状
表 １列 出了不 同 国家制 订 的汽 车轮 毂用 Ａ ｌ — Ｓ ｉ 铸 造合 金 Ｔ ６热 处 理 标 准 工 艺 。从 表 中可 以看 出 ， 现 有 热处 理 工艺需 要 花 费 １ ０小 时 以上 处 理 时 间 ， 是 压 铸 铝合 金 轮毂 制 造 过 程 中耗 时 最 长 的工 序 。 由 于 耗 时 长， 不仅 降 低 了 生 产 效 率 ， 也 造 成 巨 大 的加 热 能 耗 。 研究 开发 短 时热处 理工 艺具有 重要 意义 。
低 压铸 造 铝 合 金 轮 毂 广 泛 采 用 Ａ Ｉ 一 ７ Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金 。 为 了满 足汽 车轮 毂对 合 金 材 料 的各 种 力 学 性 能要 求 ， 即很 高 的旋 转弯 曲性 能 、 高强 度 、 优 良的 冲击 韧性 、 良
好 的耐 磨性 和耐 疲 劳性 能 ， 其 中重 要 的 一道 工 序 是 实 施 Ｔ ６热 处理 使其 达 到 目的 。为 此 通 过研 究 了不 同国
程 中 的 固溶 、 时效处理 时间 ， 从而提高铝合金 轮毂的热处理生产效率 ， 降低 能 耗 。
关键词 ： Ａ １ ． ｓ ｉ 合金 ； 热 处 理 工 艺 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ １ ６ ６ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ｌ 一 ６ ７ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５—０ ０ ５ ５— ０ ３
Ｔ ６热 处理 过 程 包 含 有 机联 系 的 固溶 处 理 和 时 效 处 理两 个 过程 ， 最 终 目的是 获 得 细 小 、 球 化 的共 晶 ｓ ｉ 相 和 均匀 析 出的 Ｍｇ ， Ｓ ｉ 强化相 。因此 固溶 处理 过程 需 要 得 到 Ｍｇ 、 Ｓ ｉ 元 素分 布均 匀 的过 饱 和铝 合 金 固溶体 ， 并 实 现残 余 ｓ ｉ 共 晶相 的球 化 。 时效 处 理 过 程 将 促 进
第４ ２卷
第 ５期
有 色 金 属 加 工
ＮＯＮＦ ＥＲＲＯＵＳ ＭＥ ＴＡＬ Ｓ ＰＲ ＯＣＥＳ Ｓｌ ＮＧ
Ｖｏ１ ． ４２ Ｎｏ． ５
２ ０ １ ３年 １ ０月
Ｓｅｐ ｔ ｅｍ ｂｅｒ ２ ０１ ３
Ｚ Ｌ １ ０ １ Ａ铝 合 金 热 处 理 工 艺 研 究
Ｄ． Ｌ ．Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ和 Ｅ ． Ｏ ｇ ｒ ｉ ｓ 等 的 研 究 结 果
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ １—３ １
表 明
理工 艺 ” ， 该 专 利 核 心 是采 用 如 下 热处 理 工 艺 ：
５ ５ ０～ ５ ６ ０ ℃下 固溶 处 理 ９ ９～３ ０ ０分 钟 ， １ ４ ０～Ｉ ５ ５ ｃ Ｃ下
强 化 相 的 均 匀 析 出 。 通 过 热 处 理 温 度 及 保 温 时 间 的
Ａ ３ ５ ６合金 的固溶处 理可 以在 ５ ３ ０～ ５ ６ ０ ℃ 下较 短 时 间
内达到 理想效 果 ， 后 者 的结 果 还 显示 最 佳 时效 的合 金
强度 、 甚 至 塑 性 同峰 值 时 效 一 致 。 １ ７ ０ ℃ 时 效 峰 值 时
间 在 ２～ ４小 时 ， 而 １ ５ ０ ℃下 的时效峰 值 时间则 为 １ ２～
１ ４小 时 。这些结 果为 适 当提 高 时效 温度 ， 大 大缩 短 时
效 时 间奠定 了理论 基础 。
良好搭 配 来实 现上 述 目标 ， 是 实现 短 时 热 处理 的基 本
出发 点 。
目前 国内 申报 短 时热 处 理专 利 不 多 ， 戴 卡 旭 轮 毂 制造 有 限公 司公 开 了 一 项 专 利 “ Ａ ３ ５ ６合 金 轮 毂 热 处
家 制订 的汽 车 轮 毂 用 Ａ １ ． ｓ ｉ 铸 造合 金 Ｔ ６热 处 理标 准
工 艺现 状 和研究 成 果及 存 在 的问题 ， 有 针对 性 地 将 短 时 固溶 处 理及 短 时时效 处 理 二 者 有机 组 合 ， 达 到 低 能 耗、 高 工效 目的 ， 所 采用 的 工 艺 同标 准 Ｔ ６热处 理 工 艺 比较 ， 实验 的结 论 可 以缩 短 热处 理时 间一 倍 以上 ， 同