高性能Al-Si-Cu-Mg铸造合金成分和热处理工艺设计

作者：熊俊杰; 冯志军; 李宇飞; 李泽华; 李笑; 常博文; 王光东; 杨继伟

来源：铸造, 2023, 72(06): 680-687.

• Al-Si-Cu-Mg合金
• 相图计算
• 热处理工艺
• 力学性能

为开发新型高性能铸造合金，采用材料热力学计算合金设计方法建立了Cu、Mg元素含量与θ-Al2Cu、Q相含量和形成温度的变化关系图、Al-9Si-2Cu-x Mg合金平衡相图及析出强化相含量随温度和时间的变化曲线，结合DSC热分析实验设计了合金成分和热处理工艺。结果表明：利用材料热力学计算合金设计方法指导设计Al-Si-Cu-Mg合金成分和热处理工艺具有准确性和高效性，提高了新合金研发效率并降低了研发成本；设计的合金成分满足关系式：9.5≤Cu+20.4Mg≤10.7，且1.5%≤Cu≤2.5%,0.35%≤Mg≤0.45%，合金热处理工艺为500℃×3 h+530℃×9 h淬火+155℃×12 h；热处理后Al-9Si-2Cu-0.4Mg合金室温力学性能平均值为Rm=401 MPa、Rp0.2=302 MPa,A=5.3%，力学性能参数达到高性能铸造铝合金的性能水平。

• 单位
  东北大学; 沈阳铸造研究所有限公司