?鋁重力鑄造的熱處理工藝流程主要包括固溶處理、淬火和時(shí)效處理三個(gè)核心階段，通過精確控制溫度、時(shí)間和冷卻速度等參數(shù)，可顯著提升鑄件的力學(xué)性能、耐腐蝕性和尺寸穩(wěn)定性。以下是具體流程及要點(diǎn)：
一、固溶處理（Solution Treatment）
目的
溶解鑄件中凝固時(shí)形成的富Cu、富Ni、富Mg等中間相，使合金元素均勻分布于基體中。
球化共晶硅組織，改善鑄件韌性。
消除鑄造應(yīng)力，為后續(xù)淬火和時(shí)效處理做準(zhǔn)備。
操作要點(diǎn)
加熱溫度：接近合金共晶溫度（如A356合金約530-540℃），但需避免超過zui后凝固相的初熔溫度，防止局部熔化導(dǎo)致變形。
保溫時(shí)間：根據(jù)鑄件壁厚和合金成分確定，通常為2-8小時(shí)，確保中間相充分溶解。
均勻性控制：通過爐膛溫度均勻性檢測（±5℃內(nèi)）和攪拌措施，減少溫度梯度對組織的影響。
二、淬火（Quenching）
目的
將固溶處理后的高溫鑄件快速冷卻至室溫，形成過飽和固溶體，為時(shí)效強(qiáng)化提供條件。
操作要點(diǎn)
冷卻介質(zhì)：常用水或聚合物溶液，冷卻速度需足夠快（如A356合金要求淬火轉(zhuǎn)移時(shí)間≤15秒）。
變形控制：淬火后鑄件可能因熱應(yīng)力產(chǎn)生變形，需立即進(jìn)行矯正（如機(jī)械校正或熱矯正）。
安全措施：操作人員需穿戴防護(hù)裝備，避免高溫鑄件濺射傷害。
三、時(shí)效處理（Aging Treatment）
目的
使過飽和固溶體中析出細(xì)小強(qiáng)化相（如θ相、Si顆粒），通過析出強(qiáng)化提升鑄件強(qiáng)度和硬度。
分類及操作
自然時(shí)效（Natural Aging）：
適用于部分鋁合金（如ZL301），在室溫下緩慢析出強(qiáng)化相，周期較長（數(shù)天至數(shù)月）。
人工時(shí)效（Artificial Aging）：
欠時(shí)效（Under-Aging）：低溫短時(shí)處理（如150-170℃×2-4小時(shí)），獲得較高韌性和一定強(qiáng)度。
峰時(shí)效（Peak-Aging）：中等溫度和時(shí)間（如175℃×6-8小時(shí)），達(dá)到zui高強(qiáng)度和硬度。
過時(shí)效（Over-Aging）：高溫長時(shí)間處理（如200℃×10-20小時(shí)），犧牲部分強(qiáng)度以提升韌性或耐腐蝕性。
多級時(shí)效（Multi-Stage Aging）：分階段采用不同溫度和時(shí)間，優(yōu)化綜合性能（如先低溫后高溫）。
四、工藝優(yōu)化與質(zhì)量控制
工藝參數(shù)優(yōu)化
根據(jù)合金成分（如A356、ZL101A）和鑄件結(jié)構(gòu)（壁厚、復(fù)雜程度），調(diào)整固溶溫度、淬火速度和時(shí)效制度。
例如，A356合金典型T6熱處理工藝為：535℃×4小時(shí)固溶→水淬→175℃×8小時(shí)人工時(shí)效。
缺陷預(yù)防與處理
力學(xué)性能不合格：檢查熱處理曲線是否偏離標(biāo)準(zhǔn)，重新調(diào)整參數(shù)。
過燒：避免固溶溫度超過共晶溫度，通過金相檢測確認(rèn)組織狀態(tài)。
變形與裂紋：優(yōu)化模具設(shè)計(jì)、控制淬火速度，并在淬火后立即矯正。
表面腐蝕：選用中性冷卻介質(zhì)，淬火后及時(shí)清洗和干燥。
檢測與驗(yàn)證
力學(xué)性能測試：拉伸試驗(yàn)、硬度測試（如布氏硬度HB、洛氏硬度HRB）。
金相檢驗(yàn)：觀察析出相形態(tài)、尺寸和分布，確認(rèn)強(qiáng)化效果。
尺寸檢查：確保熱處理后鑄件尺寸符合公差要求。