模具熱處理過程中，所采用的工藝參數(shù)對(duì)模具性能也有著至關(guān)重要的影響：它包括了加熱溫度、加熱速度、保溫時(shí)間、冷卻方式、冷卻速度等。正確的熱處理工藝參數(shù)可以保證模具獲得 性能，反之，將產(chǎn)生不良甚至嚴(yán)重后果。實(shí)踐表明，正確的熱處理工藝可以獲得優(yōu)良的組織，優(yōu)良的組織形態(tài)才能保證優(yōu)良的機(jī)械性能。合適的工藝方法可以有效的控制模具熱處理時(shí)的變形和開裂。從實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)：模具在加熱和冷卻過程中，模具表面溫度和心部溫度的差異(加熱的不均勻性和冷卻的不均勻性)是造成模具變形的主要因素。(真空爐具有控制加熱速度和冷卻速度的能力)。不同的工藝方法可以使模具滿足不同的使用條件和不同的性能要求。從模具的使用壽命來看，滿足硬度的要求只是達(dá)到模具技術(shù)要求的一個(gè)方面，它還有些性能要求是不好測(cè)量的，如強(qiáng)度韌性等等。模具質(zhì)量的好壞并不能完全用硬度指標(biāo)來進(jìn)行認(rèn)定，它不可能用硬度測(cè)量方法終來檢驗(yàn)出模具的使用壽命，熱處理作為特殊工序(即特殊過程)，它只能通過工藝驗(yàn)證，性能實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)合理的工藝參數(shù)，并嚴(yán)格實(shí)施經(jīng)確認(rèn)的工藝參數(shù)(工序過程控制)來保證產(chǎn)品質(zhì)量的可靠性和穩(wěn)定性。大量數(shù)據(jù)表明，真空熱處理加工的冷沖模具變形較小、很少發(fā)生線切割開裂、磨裂的現(xiàn)象。壓鑄模采用先進(jìn)的工藝方法，在一定程度上減少模具的龜裂以及使用中粘模的現(xiàn)象?？偠灾?，真空高壓氣淬工藝具有加熱和冷卻速度自由控制的優(yōu)點(diǎn)，可以編制不同的工藝參數(shù)，得到預(yù)想的金相組織和性能。

鑄造鋁合金熱處理強(qiáng)化通常采用固溶處理及時(shí)效處理。固溶處理時(shí)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(shí)效強(qiáng)化提高合金力學(xué)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(xué)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(jìn)行深冷處理，及隨后時(shí)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(shí)間，即將水冷工序與深冷處理工序合并為一個(gè)工序，稱其為“固溶深冷處理”。通過測(cè)試合金力學(xué)性能變化，以探求鑄造鋁合金較佳熱處理強(qiáng)化手段。
  
  實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)室熔煉澆鑄，成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%)為：7.0Si，1.0Mg，92Al。深冷處理介質(zhì)為制氧車間提供的工業(yè)液氮(-196℃)。三種鑄造鋁合金分別采用下列三種工藝處理：
  
  ①固溶處理(水冷)+時(shí)效；
  
  ②②固溶處理(水冷)+液氮深冷48h+時(shí)效；
  
  ③③固溶加熱保溫后直接液氮深冷48h+時(shí)效。為了解深冷處理對(duì)時(shí)效性能影響，除上述人工時(shí)效外，部分試樣還進(jìn)行了75天自然時(shí)效，測(cè)試其硬度變化。
  
  Al-Si系合金經(jīng)深冷處理后硬度、強(qiáng)度升高，具有明顯強(qiáng)化作用，某些深冷處理工藝也可保持塑性改善，具有強(qiáng)韌化作用。固溶深冷處理對(duì)Al-Si系合金力學(xué)性能影響優(yōu)于常規(guī)深冷處理。深冷處理對(duì)Al-Si系合金有預(yù)時(shí)效作用，促進(jìn)第二相彌散均勻析出，有利于力學(xué)性能改善。