热处理对高真空压铸AlSi10MnMg合金拉伸性能的影响
热处理对高真空压铸AlSi10MnMg合金拉伸性能的影响
铝合金具有比强度高、延展性好、耐腐蚀性能良好、回收率高等优点，是实现汽车轻量化的首选材料。其中，压铸铝合金具有生产效率高、成本效益高等优点，应用更为广泛。本文将探讨热处理对高真空压铸AlSi10MnMg合金拉伸性能的影响。
铝合金具有比强度高、延展性好、耐腐蚀性能良好、回收率高等优点,是实现汽车轻量化的首选材料，国内外许多车身零件已开始使用铝合金替代钢材，其中压铸铝合金具有生产效率高、成本效益高等优点，应用更为广泛。压铸AlSi10MnMg合金的凝固温度区间较窄，因含有较多的硅相，合金的凝固潜热较大、线收缩系数较小，具有较好的铸造性能和充型性能，不易出现缩孔及缩松现象，可用在汽车的减震塔、A柱和纵梁等结构件上。在非真空压铸条件下，在金属液体填充模具及冷却过程中，型腔中的部分气体会被高速紊流裹挟进金属液体中来不及排出，从而在压铸件中留下气孔等缺陷，导致压铸件的 力学性能下降。目前，采用高真空技术是解决上述问题的主要方法。标准高真空压铸AlSi10MnMg合金的断后伸长率为5%10%，抗拉强度为250290MPa，屈服强度为 120~150MPa。为了在生产中获得更好的综合性能，实际应用时会对压铸铝合金进行后续的热处理，得到超过15%的断后伸长率，并且200MPa以上的抗拉强度，以满足在白车身上顺利进行连接的要求。
研究发现，高真空压铸AlSi10MnMg合金经T6热处理(530℃×0.5h+180℃×2h)后的抗拉强度可达344MPa，屈服强度达263MPa，断后伸长率为15.8%。高欣研究发现：随着单级时效工艺中时效温度的升高或时效时间的延长，高真空压铸 AlSi10MnMg合金的强度先升高后降低，断后伸长率则呈现相反趋势；合金在180℃×3h工艺下达到峰时效，此时的抗拉强度为321.5MPa，断后伸长率为2%。随着时效过程的进行，AlSi10MnMg合金中析出的第二相颗粒逐渐增多，并弥散分布在晶界处，对位错运动起到显著的阻碍作用，因此合金的强度提高，塑性下降。高真空压铸态AlSi10MnMg合金在进行固溶(500℃×2h)+淬火+时效(180℃×4h)处理后，虽然屈服强度和抗拉强度分别由原来的176.6MPa和295.9MPa降低至 110.3MPa和233.5MPa，但是断后伸长率从原来的3.7%提升至9.0%。