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我们厂主要做汽车结构件的,材料用的A356和A357,现在客户那边强度要求越来越离谱,光靠T6热处理有点顶不住了。除了变质处理、调整Mg含量这些常规的,还有啥比较实用的强化方法?固溶时效的参数怎么定比较合理?我们现在固溶535℃×6h,时效155℃×4h,但拉伸做出来波动挺大的,有高有低。
A356、A357主要还是靠Mg2Si析出强化,Mg含量尽量控制在0.45-0.6%之间,超过0.6%基本没意义了,而且容易产生缩松。热处理你这个参数问题不大,但关键是固溶后淬水要快,水温别超过60℃,转移时间控制在15秒以内,否则过饱和固溶体析出,时效后强度直接掉一档。T6之后想再提强度,可以试试T7,过时效牺牲一点点强度换尺寸稳定性,但你这汽车件看具体要求。
另外还有一个容易被忽略的就是冷却速度,DSC分析显示A356的临界冷却速度大约在1-10℃/s之间,砂型铸造冷却慢,Mg2Si粗大,T6之后强度上限基本就锁死了。如果能改成金属型或者低压,冷却速度提上去,铸态组织本身就细很多,热处理后效果完全不一样。
冷速这事是真的。我们之前做电机壳体,A356砂型铸件T6后抗拉也就230左右,改成金属模低压之后,同样T6工艺,280以上随便做,热处理参数一点没动。所以强化方法这事儿,得先看看你铸造工艺本身能提供什么基础条件,光在热处理上抠参数意义不大。
数据波动大是不是取样位置的问题?冒口下面、热节位置、铸件薄壁处组织差别很大,同一炉水不同部位强度能差30MPa。拉伸试样是单独铸造的随炉试块还是从铸件本体上切下来的?本体取样的话最好标清楚位置,统计一下看看是不是位置因素。
问一下你们Mg含量实际烧损后剩多少?我们厂A356原锭Mg标称0.35%,熔炼后实际就剩0.25%左右,时效析出强化直接砍半。建议熔炼时用Mg含量0.5%以上的自配炉料,或者加Mg块补,烧损按15-20%算。