一种用于汽车零配件的高强度铝合金半固态压铸方法与流程

文档序号:11319698阅读:1070来源:国知局
本发明属于铝合金半固态压铸
技术领域
,具体涉及一种用于汽车零配件的高强度铝合金半固态压铸方法。
背景技术
:半固态铸造是在液体金属的凝固过程中进行强烈的搅拌,使普通铸造易于形成的数值晶网络骨架被打碎而形成分散的颗粒状组织形态,从而制成半固态金属液,然后将其压铸成坯料或铸件,铝合金的半固态加工技术主要有三道工序,半固态坯料的制备,二次重熔和触变成形;在铝合金加工过程中也遇到了一些问题,目前,国内外半固态加工技术中应用的合金材料主要是铸造铝合金或变形铝合金,缺乏对半固态专用合金的研究和开发,导致铝合金半固态加工技术在工业生产中推广较难,导致半铸造铝合金塑性得到明显改进,但强度较差,不能满足汽车零部件对强度的要求,现有a356合金和a357合金在目前的半固态成型铝合金中应用广泛,但强度和延展率还有待提高,因此,需要在现有基础上对高强度铝合金材料进行进一步研究。技术实现要素:本发明的目的是针对现有的问题,提供了一种用于汽车零配件的高强度铝合金半固态压铸方法。本发明是通过以下技术方案实现的:一种用于汽车零配件的高强度铝合金半固态压铸方法,具体包括以下步骤:(1)金属液组分调节:将铝合金原材料a356合金融化,加入钴原料,钴站a356合金重量的0.25-0.3%;调节合金液中硅的重量百分比为5.8-6.2%,调节镁的重量百分比为0.54-0.58%,得到熔融金属液;(2)制备半固态浆料:对上述熔融金属液净化,在温度650-700℃的温度区间用复合电磁搅拌制备半固态浆料,控制半固态浆料中固体含量为40-45%时停止搅拌;(3)压铸成型:用挤压压铸机将半固态浆料压射成铝合金铸件,其中压射速度为0.05-0.35m/s;(4)组合热处理:将铝合金铸件在420-440℃固熔处理7.5-8.5小时,然后在75-85℃的水中淬火,淬火时间为3-4分钟;然后重新加热到620-660℃氯化钙水溶液中淬火,保温时间为20分钟,回火温度为300℃。作为对上述方案的进一步改进,所述熔融金属液的氢气含量<0.15cc/100g。作为对上述方案的进一步改进,所述半固态浆液的温度为660-680℃。作为对上述方案的进一步改进,所述a356合金融化后保持合金溶液为700-710℃时,对其成分进行调节。作为对上述方案的进一步改进,所述制备半固态浆料时半固态浆料中固体含量为42%℃时停止。作为对上述方案的进一步改进,所述压铸成型时,压射速度为0.08-0.16m/s,在36mpa的压射比压进行压铸成型,保压10-12s后开模取件。其中,所述氯化钙水溶液的密度为1.37-1.39g/cm³。所述a356合金的化学成分如下表:表1sifecumnmgznti其他各计6.5-7.50.110.100.050.30-0.400.050.200.050.15本发明相比现有技术具有以下优点:通过改变铝合金材料的原料,合理控制相应步骤的条件,使铝合金铸件快速成型,降低了铸件内部产生气孔的概率,通过组合热处理工艺,能够避免零件变形的同时,提高铝合金铸件的综合性能,所得压铸件寿命可提高80%以上,所得压铸产品的合格率达到97%以上。具体实施方式实施例1一种用于汽车零配件的高强度铝合金半固态压铸方法,具体包括以下步骤:(1)金属液组分调节:将铝合金原材料a356合金融化,加入钴原料,钴站a356合金重量的28%;调节合金液中硅的重量百分比为6%,调节镁的重量百分比为0.55%,得到熔融金属液;(2)制备半固态浆料:对上述熔融金属液净化,在温度680℃的温度区间用复合电磁搅拌制备半固态浆料,控制半固态浆料中固体含量为42%时停止搅拌;(3)压铸成型:用挤压压铸机将半固态浆料压射成铝合金铸件,其中压射速度为0.08-0.16m/s,在36mpa的压射比压进行压铸成型,保压10-12s后开模取件;(4)组合热处理:将铝合金铸件在420-440℃固熔处理7.5-8.5小时,然后在75-85℃的水中淬火,淬火时间为3-4分钟;然后重新加热到620-660℃氯化钙水溶液中淬火,氯化钙水溶液的密度为1.37-1.39g/cm³,保温时间为20分钟,回火温度为300℃。其中,所述熔融金属液的氢气含量<0.15cc/100g。设置对照组1,采用铝合金原料a356合金融化,不对其化学组成调节,其他步骤与实施例1中相同;设置对照组2,步骤(2)中采用机械搅拌法制备半固体浆料,其他步骤与实施例1中相同;设置对照组3,压射速度为0.02-0.05m/s,其余步骤与实施例1中相同;设置对照组4,组合热处理按照t6方式处理,其他步骤与实施例1中相同;设置对照组5,组合热处理中氯化钙水溶液的密度为1.32-1.35g/cm³,其他步骤与实施例1中相同;对各组加工得到的铝合金铸件进行性能检测,得到以下结果:表2组别抗拉强度/mpa屈服强度/mpa延伸率/%实施例14023397.8对照组13763203.6对照组23943265.8对照组33823235.0对照组43963286.1对照组53953327.6通过表2中数据可以看出,本发明中制备的铝合金铸件相比现有铝合金铸件抗拉强度和屈服强度明显提高,能够使铸造铝合金硬度满足更高要求;在保证较高力学性能的同时,提高了较好的延展率,使铸件具有较好的力学性能,通过检测,其散热性能达到144.8w/m·k,相比a356有明显提高,可用于对散热性有要求的压铸产品。当前第1页12
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