毅峰達金屬材料有限公司

鑄造鋁硅合金由于其良好的鑄造性能成為鋁合金中使用較多、應用范圍較廣的一種合金系，其中ZL107合金除了具有良好的鑄造性能之外，還具有較好的氣密性等綜合性能，因而成為工業應用較廣的合金之一。由于普通ZL107合金的力學性能較差，尤其是韌性較差，無法滿足某些性能要求較高的零部件的需求，因而限制了該合金在鑄件上的應用范圍。如何保持ZL107合金優良鑄造性能的同時，不斷提高其綜合力學性能，擴大其使用范圍，始終是材料工作者面臨的課題。 本課題從鋁合金強韌化理論出發，通過添加合金元素進行成分優化設計，采用正交試驗法對ZL107合金中Ti、Cd、Zn含量及Sb變質進行優化實驗研究。試驗中采取不同的熱處理工藝，并根據力學性能測試和正交試驗結果，考察合金元素加入量、變質劑加入量和熱處理工藝對ZL107合金性能的影響并得出最優化的實驗結果。同時，本文還考察了Na變質與Sb變質的區別及合金元素Ag的加入對合金性能的影響。 實驗結果表明，經過優化設計后的合金成分(wt％)為：在ZL107的基礎上添加0.116％Ti，0.116％Cd，0.043％Mg，0.916％Zn；優化變質劑為：采用占爐料質量2.5％的三元Na鹽(25％NaF+62％NaCl+13％KCl)變質劑；合適的熱處理工藝為：固溶處理為515℃保溫5小時后70℃水淬，時效處理為150℃保溫11小時后空冷。 經上述優化設計和合適工藝處理后的合金，其力學性能得到大幅度提高，即抗拉強度σ_b=360.6MPa，延伸率δ=3.65％，硬度HB=117。因此該鑄造鋁合金具有比普通ZL107更優越的力學性能，可以更大程度地滿足現代工業生產應用的要求，具有廣闊的應用前景。