30、优化压铸合金性能：高温T6热处理对β - AlFeSi相转变的影响

优化压铸合金性能：高温T6热处理对β - AlFeSi相转变的影响

1. 引言

铝 - 硅（Al - Si）合金因其低热膨胀性和出色的机械性能，在压铸（DC）应用中广泛使用。然而，合金成分中的铁元素有时会带来不利影响，它容易形成脆性的β - AlFeSi相沉淀，导致合金延展性下降。因此，调控β - AlFeSi相对于进一步改善合金的机械性能至关重要。

传统上，工业中常采用元素控制技术将β - AlFeSi相转化为危害较小的α - AlFeSi相。但这种方法存在局限性，可能会产生金属间化合物，对合金的机械和化学特性产生不利影响。

相比之下，热处理作为一种可行的替代策略逐渐受到关注。它通过控制加热和冷却过程来改变合金的微观结构，从而改善其性能。不过，热处理在实际应用中并不如预期广泛，主要面临两个问题：一是压铸过程中铝合金凝固时可能会困住空气，热处理会使这些空气膨胀，导致表面出现凸起，既削弱产品强度又影响美观；二是热处理可能影响合金的微观结构，例如使硅相粗化，降低合金的机械性能。

为解决这些问题，本研究采用了高温短时的T6热处理方法。T6热处理包括固溶处理和人工时效。固溶处理通过加热合金溶解不良相，随后立即淬火以稳定微观结构，最后在较低温度下进行人工时效以析出合适的相。由于铁（Fe）在铝（Al）中的扩散速率受限，使得高温固溶处理成为可能且有效。

2. 研究方法

• 材料选择 ：本研究使用商业压铸铝合金A380，这是一种亚共晶合金，具有良好的铸造性和机械性能。其液相线温度为594°C，固相线温度为528°C。合金成分如下表所示：
  | 元素 | Si | Cu