深冷處理-鑄造鋁合金最佳熱處理強化手段
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鑄造鋁合金熱處理強化通常采用固溶處理及時效處理。固溶處理時加熱到一定溫度保溫，然后速冷(水冷)，以獲得具有一定過飽和度的固溶體，再通過時效強化提高合金力學性能。近幾年鋁合金深冷處理也得到較多研究，并已證明可提高合金力學性能。鋁合金深冷處理工藝比較單一，一般是固溶加熱水冷到室溫后再進行深冷處理，及隨后時效處理。本文將鑄造鋁合金固溶加熱保溫后直接在液氮中冷卻并保溫一定時間，即將水冷工序與深冷處理工序合并為一個工序，稱其為“固溶深冷處理”。通過測試合金力學性能變化，以探求鑄造鋁合金最佳熱處理強化手段。
實驗材料為自制ZL合金、ZL101和ZL109三種鑄造鋁合金。自制ZL合金試樣在實驗室熔煉澆鑄，成分(質量分數，%)為：7.0Si，1.0Mg，92Al。深冷處理介質為制氧車間提供的工業液氮(-196℃)。三種鑄造鋁合金分別采用下列三種工藝處理：
?、?固溶處理(水冷)+時效；
?、?②固溶處理(水冷)+液氮深冷48h+時效；
?、?③固溶加熱保溫后直接液氮深冷48h+時效。為了解深冷處理對時效性能影響，除上述人工時效外，部分試樣還進行了75天自然時效，測試其硬度變化。
Al-Si系合金經深冷處理后硬度、強度升高，具有明顯強化作用，某些深冷處理工藝也可保持塑性改善，具有強韌化作用。固溶深冷處理對Al-Si系合金力學性能影響優于常規深冷處理。深冷處理對Al-Si系合金有預時效作用，促進第二相彌散均勻析出，有利于力學性能改善。
