ADC12鋁硅合金鑄件熱處理工藝的改進

ADC12鋁硅合金鑄件熱處理工藝的改進
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合金中si，主要用來改善鑄造性能，提高耐磨性、耐蝕性和力學(xué)性能Cu和Mg是形成CuAl 和MgSi相，強化合金，但含量過高，會使塑性降低，Cu還能提高高溫性能，但會降低耐腐性；Mn主要是形成AlFeMnS相，減小Fe雜質(zhì)的有害作用，同時可提高鑄件的耐熱性能。

該臺金澆鑄的方法是，臺金配料(澆冒口回爐料占50 )熔煉后，在720℃時用張家港產(chǎn)SRWJ1無公害一號精煉劑(占爐料0.5 ～1.0 )進行除氣處理；在720～ 730℃時采用北京產(chǎn)三元變質(zhì)劑或張家港產(chǎn)SR810鍶鹽長斂變質(zhì)劑(占爐料1%～2%)變質(zhì)在690～720℃進行金屬模低壓壓鑄成鑄件 其鑄態(tài)(經(jīng)變質(zhì)，未熱處理)的金相組織如圖1。金相組織中主要有α固溶體、Si、CuAI¨、Mg2Si和AIFeMnSi等相。鑄件常規(guī)T6熱處理工藝是：515士5℃ ×8h，水誶固溶處理；155±5℃ ×6h完全人工時效 ADC12鑄件的力學(xué)性能優(yōu)于ZL108鑄件，如表2。

2 改進熱處理工藝
為了在保證鑄件力學(xué)性能的條件下簡化操作，降低能耗，將常規(guī)T6處理改為鑄造淬火+ 完全人工時效(稱為T6’)的熱處理工藝：即鑄件出模后在熱狀態(tài)(48O～500℃)下，隨即進行水誶(水溫22～ 24℃)，然后進行155士5℃ ×6h的完全人工時效 試驗分析如下：

(1)鑄件硬度T6’、T6處理的鑄件硬度如圖1和表2
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從圖2和表3中看到，T6’處理鑄件的硬度達到了T6處理的硬度。而且T6‘處理的鑄件硬度散離程度比T6的?。捕雀鼮榉€(wěn)定，鑄件質(zhì)量更高個別鑄件硬度略低，是由于淬火水槽較遠，鑄件出模后，放人水槽前．停留時間較長，鑄件表面溫降略大， 固溶體中析出少量萁它相所致．見圖3，這種現(xiàn)象．在批量生產(chǎn)中，應(yīng)采取措施加以避免。

(2) 力學(xué)性能對鑄件及標準金屬模重力澆鑄試樣進行力學(xué)性能試驗的結(jié)果如表4。

從表4可以看出．含50%澆冒口回爐配料的ADC12舍金標準重力澆鑄試樣的力學(xué)眭能略低于表2標準鋁硅臺金試樣數(shù)值．鑄件力學(xué)性能亦低于標準鋁壓鑄品數(shù)值，但配料標準試樣力學(xué)性能比ZL108的高41%，T6‘、T6處理的鑄件強度分別達到ZL108標樣的84%和92%。

(3)切屑性能對T6’、T6處理的鑄件，拄同樣的機械加工工藝切屑時，均達到了圖紙要求的尺寸誤差0．03mm，粗糙度Ra1.6μrm。

綜上結(jié)果，可以看到ADC12鋁硅臺金低壓金屬模鑄件。采取T6‘處理，能達到力學(xué)性能要求．而且加工性能優(yōu)于T6處理的。因此，用儔態(tài)淬火代替固溶處理是完全可以的。在批量生產(chǎn)中．低壓金屬模鑄造操作簡便，壓鑄溫度穩(wěn)定，鑄件出?？?，鑄件表層內(nèi)溫度易于接近共晶溫度，及時快速投入水中冷卻，達到鑄造淬火的目的也是方便易行的。試驗中出現(xiàn)個別鑄件硬度偏低現(xiàn)象，只要縮短鑄件出模入水的時間，就可以避免。

夏季鑄機周圍環(huán)境溫度較高，對鑄件表面溫降影響不大，冬季需要加強鑄造車間保溫供熱，使機臺周圍溫度控制在20℃左右。

(4) 金相組織ADC12鑄件的盎相組織，如圖2～ 6所示。從圖1可以看出，變質(zhì)后的金相組織，α枝晶與共晶體分布均勻，共晶si為蠕蟲狀，符合GB10849鑄造鋁硅合金變質(zhì)正常的樣片。從圖3、4中可以看到，鑄造淬火與固溶處理的金相組織均為α(Ai)+塊狀初晶si+針、球狀共晶si 不同點是，前者針狀Si較粗。從圖5、6中可以看到，T6’和T6處理的金相組織+均在α(A1)基體上分布著塊狀初晶Si和針狀共晶Si、骨骼狀片塊狀強化相AIFeMnSi、Mg2Si及CuAl2等。所不同的是，后者塊針狀Si排列較為細密。試驗及生產(chǎn)表明，以T6‘處理取代T6處理的優(yōu)點是：

① 可以較好地保證產(chǎn)品質(zhì)量，硬度穩(wěn)定，利于機械加工，而且，鑄件保持了原鑄態(tài)的銀亮色表面；

② 省去了按T6處理的固溶處理所需的能耗工耗，可降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期。按某廠生產(chǎn)驗證，每爐鑄件可以減少650kWh電能，每公斤鑄件可以省去1.0元的成本，年產(chǎn)300t鑄件，可節(jié)約成本30萬元。 固此，T6’處理(鑄造淬火)具有良好的綜合效益。

3 結(jié)語

(1) ADC12鋁硅合金低壓金屬模鑄造中小型鑄件可采用鑄造淬火一完全人工時效取代T6處理(固溶處理)．但不適宜小鑄件的處理，因小鑄件出模后，表面溫降較大，水淬前易析出α相，影響淬火效果。

(2)含有一定Cu、Mg、Si等元素的鋁硅合金金屑模鑄件．也可以采用鑄造淬火代替固溶處理