镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法
【专利说明】 镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法
[0001]
技术领域
[0002]本发明属于铸造技术领域，具体涉及一种镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法。
[0003]
【背景技术】
[0004]镁合金汽车发动机气缸罩盖在发动机气缸罩盖生产和研发的技术支持上，国内汽车发动机气缸罩盖比国外相对落后，很多的产品在技术和创新上已经取得突破性进展。国内汽车发动机气缸罩盖行业的发展应往高端现代化的方向前行，目前镁合金汽车发动机气缸罩盖的铸造工艺中，制成的汽车发动机气缸罩盖铸件成品密度不均匀，而且易产生裂缝、应用范围受限。
[0005]
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术领域存在的上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法，提高毛坯精度，减少加工余量，实现资源和能源的低消耗，促使经济效益的提高。
[0007]本发明提供的镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法，包括以下步骤:
Cl)配料:镁合金材料组分的重量百分比为:6?8% Al,0.17?0.4% Mn,0.45?0.9% Zn,0.8 ?1.2% RE, 1.5 ?2.5% Ti, Si < 0.05%, Cu < 0.025，Ni < 0.001%, Fe< 0.004%，其余为 Mg ；
(2)熔炼:将配制好的镁合金材料在烘箱中预热至170?190°C，同时将坩埚熔化炉升温，在坩埚底部撒上一层覆盖剂，将经预热的镁合金材料加入熔化炉内，继续加热升温，待炉内温度上升到350°C时，开始通入保护气体防止镁合金燃烧，保护气体流量为坩埚封闭容积的15?20% /min ;待镁合金完全熔化后，继续升温到745?755°C，加入镁合金液总量的0.1?Iwt%变质剂进行变质细化处理，处理时间5?lOmin，然后升温至760?765°C，加入占镁合金液总量的1.5?2.5wt%的精炼剂进行精炼处理，精炼时间为5?lOmin，精炼完成后，去除渣，合金液表面不再撒任何覆盖剂或精炼剂，完全由保护气体覆盖，合金液静置并降温至浇注温度685?695°C等待浇注；
(3)准备模具:将模具固定在挤压铸造机上，模具采用油路加热方式，首先预热至220?240°C，然后在模具型腔内均匀喷上一层保温涂料和脱模剂，涂层厚度为15?18微米，继续烘烤模具，使涂料粘附牢固，并使模具预热温度提高至380?400°C ；
(4)挤压铸造:采用定量浇注泵从熔化炉向挤压铸造机加料室输送合金液，挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，调节挤压铸造工艺参数为:挤压压力为40?50MPa，保压时间14?18s，冲头挤压速度150?180mm/s，完成镁合金汽车发动机气缸罩盖的铸造过程，获得铸件毛坯；
(5)热处理:将挤压铸造成型的毛坯进行热处理，把毛坯置于热处理炉中，随炉加温2小时至430?435°C，保温6?8小时出炉空冷；再进行155?160°C X 6小时的时效处理，得到镁合金汽车发动机气缸罩盖。
[0008]本发明提供的镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法，其有益效果在于，优化熔炼和挤压铸造的工艺参数以及热处理制度，使得制造而成的汽车发动机气缸罩盖具有更高的抗拉强度，更高的屈服强度和硬度。
[0009]
【具体实施方式】
[0010]下面结合一个实施例，对本发明提供的镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法进行详细的说明。
实施例
[0011](I)配料:镁合金材料组分的重量百分比为:8% A1，0.4%Mn，0.5% Zn, I % RE,2% Ti, Si 0.04%, Cu 0.024，Ni 0.0009%, Fe 0.003%，其余为 Mg ;
(2)熔炼:将配制好的镁合金材料在烘箱中预热至180°C，同时将坩埚熔化炉升温，在坩埚底部撒上一层覆盖剂，将经预热的镁合金材料加入熔化炉内，继续加热升温，待炉内温度上升到350°C时，开始通入保护气体防止镁合金燃烧，保护气体流量为坩埚封闭容积的17% /min ;待镁合金完全熔化后，继续升温到750°C，加入镁合金液总量的0.6wt%变质剂进行变质细化处理，处理时间8min，然后升温至768°C，加入占镁合金液总量的2wt%的精炼剂进行精炼处理，精炼时间为6min，精炼完成后，去除渣，合金液表面不再撒任何覆盖剂或精炼剂，完全由保护气体覆盖，合金液静置并降温至浇注温度690°C等待浇注；
(3)准备模具:将模具固定在挤压铸造机上，模具采用油路加热方式，首先预热至2300C，然后在模具型腔内均匀喷上一层保温涂料和脱模剂，涂层厚度为16微米，继续烘烤模具，使涂料粘附牢固，并使模具预热温度提高至395 °C ；
(4)挤压铸造:采用定量浇注泵从熔化炉向挤压铸造机加料室输送合金液，挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，调节挤压铸造工艺参数为:挤压压力为45MPa，保压时间16s，冲头挤压速度175mm/s，完成镁合金汽车发动机气缸罩盖的铸造过程，获得铸件毛坯；
(5)热处理:将挤压铸造成型的毛坯进行热处理，把毛坯置于热处理炉中，随炉加温2小时至433°C，保温7小时出炉空冷；再进行158X6小时的时效处理，得到镁合金汽车发动机气缸罩盖。
[0012]镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法，无需机械加工，工序简单，铸造出的成品尺寸精确，有效保证了铸件质量；能提高毛坯精度，减少加工余量，实现资源和能源的低消耗，促使经济效益的提高。
【主权项】
1.一种法兰铸件的型砂铸造生产方法，其特征在于:所述方法包括以下步骤: (1)配料:镁合金材料组分的重量百分比为:6?8%Al，0.17?0.4% Mn,0.45?.0.9% Zn,0.8 ?1.2% RE, 1.5 ?2.5% Ti, Si < 0.05%, Cu < 0.025, Ni < 0.001%, Fe< 0.004%，其余为 Mg ； (2)熔炼:将配制好的镁合金材料在烘箱中预热至170?190°C，同时将坩埚熔化炉升温，在坩埚底部撒上一层覆盖剂，将经预热的镁合金材料加入熔化炉内，继续加热升温，待炉内温度上升到350°C时，开始通入保护气体防止镁合金燃烧，保护气体流量为坩埚封闭容积的15?20% /min ;待镁合金完全熔化后，继续升温到745?755°C，加入镁合金液总量的0.1?Iwt%变质剂进行变质细化处理，处理时间5?lOmin，然后升温至760?765°C，加入占镁合金液总量的1.5?2.5wt%的精炼剂进行精炼处理，精炼时间为5?lOmin，精炼完成后，去除渣，合金液表面不再撒任何覆盖剂或精炼剂，完全由保护气体覆盖，合金液静置并降温至浇注温度685?695°C等待浇注； (3)准备模具:将模具固定在挤压铸造机上，模具采用油路加热方式，首先预热至.220?240°C，然后在模具型腔内均匀喷上一层保温涂料和脱模剂，涂层厚度为15?18微米，继续烘烤模具，使涂料粘附牢固，并使模具预热温度提高至380?400°C ； (4)挤压铸造:采用定量浇注泵从熔化炉向挤压铸造机加料室输送合金液，挤压铸造机冲头向模具型腔平稳推进合金液、快速增压凝固结晶，调节挤压铸造工艺参数为:挤压压力为40?50MPa，保压时间14?18s，冲头挤压速度150?180mm/s，完成镁合金汽车发动机气缸罩盖的铸造过程，获得铸件毛坯； (5)热处理:将挤压铸造成型的毛坯进行热处理，把毛坯置于热处理炉中，随炉加温2小时至430?435°C，保温6?8小时出炉空冷；再进行155?160°C X 6小时的时效处理，得到镁合金汽车发动机气缸罩盖。
【专利摘要】本发明公开了一种镁合金汽车发动机气缸罩盖的挤压铸造方法，该方法包括配料、熔炼、准备模具、挤压铸造、热处理五个步骤。本发明采用挤压铸造工艺，通过优化镁合金成分设计，优化熔炼和挤压铸造的工艺参数以及热处理制度，使得制造而成的汽车发动机气缸罩盖具有更高的抗拉强度，更高的屈服强度和硬度。该方法能提高毛坯精度，减少加工余量，实现资源和能源的低消耗，促使经济效益的提高。
【IPC分类】B22D18-02, C22C1-06, C22C23-02, C22F1-06
【公开号】CN104741570
【申请号】CN201310721769
【发明人】陈玉光
【申请人】青岛玉光精铸厂
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月25日