用于ADC12合金半固态坯料的制备方法与流程

本发明涉及一种制备方法，尤其是涉及一种用于adc12合金半固态坯料的制备方法，属于有色金属锻压生产制造技术领域。

背景技术：

adc12合金具备极好的铸造性能和综合力学性能，非常适用于高压铸造成型，是汽车领域应用最广泛的合金之一。但由于成分接近铝硅共晶点，其熔融态下表观黏度较低，压铸成型中容易卷气、夹杂，导致铸件致密性下降，不能进一步热处理提高力学性能。

半固态加工成型技术是采用微观组织为近球形晶粒悬浮于液相的半固态坯料进行成型的工艺。近球形固相的半固态坯料随着剪切速率的增加表观黏度呈指数下降，使得成型过程浆料流态稳定、成形力低，卷气、夹杂较少。该成形技术的关键在于制备得到具有球形组织的半固态坯料。常规条件下，可通过在合金固液两相温度区间进行机械搅拌或电磁搅拌等强剪切作用来破碎枝晶得到球状组织，但adc12合金固液温度区间仅约10℃，难以通过传统方式进行稳定的批量加工。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效控制adc12合金的球状组织，实现adc12合金稳定批量加工的用于adc12合金半固态坯料的制备方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于adc12合金半固态坯料的制备方法，所述的制备方法以合金晶粒破碎变形后的预变形adc12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的adc12合金半固态坯料。

进一步的是，在对预变形adc12合金进行等温处前先进行切块处理，切块后的预变形adc12合金的体积与需要获得的adc12合金半固态坯料的体积相适应。

上述方案的优选方式是，切块完成后再进行等温处理，等温处理的具体参数为，

等温处理温度区间选择在480℃～550℃之间，保温时间依据相应固相率要求选择在10～500min之间。

进一步的是，合金晶粒破碎的预变形adc12合金的采用锻造方式获得。

上述方案的优选方式是，在锻造获得合金晶粒破碎的预变形adc12合金时的锻压比在2～4之间。

上述方案的优选方式是，锻压温度控制在200-300℃之间。

本发明的有益效果是：本技术以合金晶粒破碎变形后的预变形adc12合金为基础，等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的adc12合金半固态坯料。在本技术的上述技术方案中，由于有等温处理和水冷铜模加压或水淬，从而可以充分的将传统的塑性加工技术与等温保温控制技术结合用于adc12合金半固态坯料的制备，一方面可以克服该合金固液温度区间狭窄难以在液态直接加工的缺点，另一方面也能更稳定的实现连续制备，适合批量生产。其原理为，传统的塑性加工技术使合金晶粒发生畸变，晶粒间存在巨大的畸变能，在适当的温度下保温畸变能得到释放容易使得晶界优先熔化、圆整化，从而形成球形颗粒。本技术正是充分的利用了上述的技术，将两者结合起来，既能有效控制adc12合金的球状组织，又可以实现adc12合金稳定批量加工。

附图说明

图1为本发明涉及到的adc12合金的原始树枝晶组织；

图2为本发明涉及到的adc12合金的球状半固态组织。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供的一种能有效控制adc12合金的球状组织，实现adc12合金稳定批量加工的用于adc12合金半固态坯料的制备方法。所述的制备方法以合金晶粒破碎变形后的预变形adc12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的adc12合金半固态坯料。本技术以合金晶粒破碎变形后的预变形adc12合金为基础，等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的adc12合金半固态坯料。在本技术的上述技术方案中，由于有等温处理和水冷铜模加压或水淬，从而可以充分的将传统的塑性加工技术与等温保温控制技术结合用于adc12合金半固态坯料的制备，一方面可以克服该合金固液温度区间狭窄难以在液态直接加工的缺点，另一方面也能更稳定的实现连续制备，适合批量生产。其原理为，传统的塑性加工技术使合金晶粒发生畸变，晶粒间存在巨大的畸变能，在适当的温度下保温畸变能得到释放容易使得晶界优先熔化、圆整化，从而形成球形颗粒。本技术正是充分的利用了上述的技术，将两者结合起来，既能有效控制adc12合金的球状组织，又可以实现adc12合金稳定批量加工。

上述实施方式中，为了最大限度的控制adc12合金的球状组织，提高塑性加工步序的成品质量，本技术在对预变形adc12合金进行等温处前先进行切块处理，切块后的预变形adc12合金的体积与需要获得的adc12合金半固态坯料的体积相适应。同时，还对等温保温以及锻压的参数进行了更加细质的控制，具体为：切块完成后再进行等温处理，等温处理的具体参数为，等温处理温度区间选择在480℃～550℃之间，保温时间依据相应固相率要求选择在10～500min之间。

相应的，由于锻造工艺是最传统的金属塑性变形工艺，其工艺设备简单、成本低廉、生产周期短，非常适合于合金的预变形。故本技术合金晶粒破碎的预变形adc12合金的采用锻造方式获得。在锻造获得合金晶粒破碎的预变形adc12合金时的锻压比在2～4之间；锻压温度控制在200-300℃之间。

本发明把传统的锻造变形工艺和半固态坯料制备工艺有机结合起来，实现adc12合金优质球状组织有效可控的半固态坯料的高效制备，为该合金更进一步的推广应用开辟新思路。

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例1

本实施例涉及一种锻造预变形adc12合金半固态坯料的制备方法；所述方法包括如下步骤：

将200℃的adc12合金在2的锻压比下进行锻造预变形。随后将该预变形合金在480℃热处理炉保温500min，随后在水里淬火，则制得具备球状组织的半固态坯料，具体如图1、图2所示，图1为原始的树枝晶组织，图2为球状半固态组织。

实施例2

本实施例涉及一种锻造预变形adc12合金半固态坯料的制备方法；所述方法包括如下步骤：

把300℃的adc12合金在3的锻压比下进行锻造预变形。随后将该预变形合金在550℃保温10min，随后迅速转移到铜模加压冷却，则制得具备球状组织的半固态坯料。

实施例3

本实施例涉及一种锻造预变形adc12合金半固态坯料的制备方法；所述方法包括如下步骤：

把200℃的adc12合金在锻压机进行锻造比约为4的自由锻预变形。随后将该预变形合金在500℃等温保温100min，随后迅速转移到冷水淬火，则制备得到球状组织的半固态坯料。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种制备方法，尤其是公开了一种用于ADC12合金半固态坯料的制备方法，属于有色金属锻压生产制造技术领域。提供一种能有效控制ADC12合金的球状组织，实现ADC12合金稳定批量加工的用于ADC12合金半固态坯料的制备方法。所述的制备方法以合金晶粒破碎变形后的预变形ADC12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的ADC12合金半固态坯料。

技术研发人员：胡钊华
受保护的技术使用者：成都先进金属材料产业技术研究院有限公司
技术研发日：2018.10.25
技术公布日：2019.02.15