挤压汽车转向控制臂棒料专用铝合金铸棒均匀化工艺的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种铝合金铸棒均匀化工艺，具体的说是一种挤压汽车转向控制臂棒料专用铝合金铸棒均匀化工艺，属于技术领域。
【背景技术】
[0002]汽车转向控制臂是汽车悬挂系统中的重要组成，因为控制臂是安全件汽车的一个重要部件，它的质量好坏直接影响到汽车性能的发挥及整个汽车的安全性能。铝合金汽车转向控制臂的生产采用是的热锻工艺，对其热锻所用的挤压铝合金棒材料的性能要求非常严格，生产出的转向控制臂，不仅要求具有较好的机械强度，而且还须具有优良的冲击韧性等。近年来，国内外的高档汽车大部分采用锻造铝合金控制臂。
[0003]锻造铝合控制臂用挤压铝合金棒材在生产过程中，对铝合金铸棒材料的要求很高，铝合金铸棒的性能和质量将直接影响到汽车控制臂的性能。目前，铝合金铸棒主要采用半连续铸造方法进行生产，这种方法是将熔融铝合金液经铸模后，采用水强制冷却方法成型，铝合金冷却速度快，合金元素的扩散速度小于结晶速度，这是一种非平衡结晶。这种传统的非平衡结晶所制成的铝合金铸棒存在两个方面的问题:一是由于水的强制冷却，使铸棒无论是纵截面还是横截面都存在冷却不均匀的现象，导致铸棒存在一定的铸造应力；二是非平衡结晶状态是结晶时扩散过程受阻，这种状态在热力学上是亚稳定的。由于这两个问题的存在，使下一步的挤压棒材的晶粒组织和性能很难满足锻造控制臂要求。因此，铸棒在挤压前必须要进行均匀化工艺处理。均匀化工艺就是将铝合金铸棒在高温条件下，通过保温提高原子扩散能力，消除其铸造应力和非平衡结晶状态。均匀化工艺温度的选择、保温时间均十分重要，温度过高，会超过合金的过烧温度，合金性能立刻会恶化，成为废品；温度过低，均匀化的目的无法完全实现，时间则影响到原子扩散的程度是否达到完全。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种挤压汽车转向控制臂棒料专用铝合金铸棒均匀化工艺，能够为挤压棒材工序提供了良好的基础，由此生产出来的铝合金棒材，具有较高的机械性能和优良的韧性，抗拉强度、屈服强度、延伸率均有较大提高，满足高端汽车铝合金转向控制臂材料强度要求，能广泛应用于汽车领域。
[0005]按照本发明提供的技术方案，挤压汽车转向控制臂棒料专用铝合金铸棒均匀化工艺，包括如下步骤:
1.装料:首先将铸成的铝合金铸棒装入料架中；
2.—次加热保温:将装在料架上的铝合金铸棒置入箱式燃气均匀化炉内进行一次加热，将铝合金铸棒的温度加温至520~540°C，保温1.9-2.1小时；
3.二次加热保温:一次加热保温完成后，再次将铝合金铸棒的温度加温至560~570°C，保温1.9-2.1小时；
4.棒材冷却:二次加热保温结束后，将铝合金铸棒转移至冷却室内进行冷却处理，其转移时间为3-10min ;使用水喷雾冷却的方式，将铝合金铸棒冷却至300°C以下，冷却时间为15-30min ;铝合金铸棒温度低于300°C以后，再使用水直接冲冷冷却铝合金铸棒，提高铝合金铸棒冷却速率，直至将铝合金铸棒的温度降至与室温一致；铝合金铸棒温度达到室温后，再移出冷却室，铝合金铸棒即处理完毕。
[0006]进一步的，每层铝合金铸棒之间采用垫板隔开。
[0007]进一步的，采用热电偶直接接触铝合金铸棒的方式进行温度监控。
[0008]本发明与已有技术相比具有以下优点:
本发明为铝合金铸棒的挤压工序提供了良好的基础，由此生产出来的铝合金棒材，具有较高的机械性能和优良的韧性，抗拉强度、屈服强度、延伸率均有较大提高；采用本工艺处理的铝合金铸棒生产出来的铝合金汽车控制臂，重量轻、外形美观、使用寿命长，可广泛应用于汽车领域。
【具体实施方式】
[0009]下面本发明将根据实施例作进一步描述:
实施例1，本实施例主要包括如下步骤:
1.装料:首先将铸成的铝合金铸棒装入料架中，每层铝合金铸棒之间采用垫板隔开；
2.—次加热保温:将装在料架上的铝合金铸棒置入箱式燃气均匀化炉内进行一次加热，将铝合金铸棒的温度加温至520° C，保温1.9小时；
3.二次加热保温:一次加热保温完成后，再次将铝合金铸棒的温度加温至560° C，保温1.9小时；采用热电偶直接接触铝合金铸棒的方式进行温度监控；
4.棒材冷却:二次加热保温结束后，将铝合金铸棒转移至冷却室内进行冷却处理，其转移时间为3min ;使用水喷雾冷却的方式，将铝合金铸棒冷却至285°C，冷却时间为15min ;铝合金铸棒温度至285°C时，再使用水直接冲冷冷却铝合金铸棒，提高铝合金铸棒的冷却速率，直至将铝合金铸棒的温度降至与室温一致；铝合金铸棒温度达到室温后，再移出冷却室，铝合金铸棒即处理完毕。
[0010]实施例2，本实施例主要包括如下步骤:
1.装料:首先将铸成的铝合金铸棒装入料架中，每层铝合金铸棒之间采用垫板隔开；
2.—次加热:将装在料架上的铝合金铸棒置入箱式燃气均匀化炉内进行均匀化处理，采用热电偶直接接触铝合金铸棒的方式进行温度监控，将铝合金铸棒的温度加温至530° C，保温2小时；
3.二次加热:一次加热保温完成后，再次将铝合金铸棒的温度加温至565° C，保温2小时；
4.棒材冷却:二次加热保温结束后，将铝合金铸棒转移至冷却室内进行冷却处理，其转移时间为6min ;使用水喷雾冷却的方式，将铝合金铸棒冷却至290°C，冷却时间为20min ;铝合金铸棒温度至290°C后，再使用水直接冲冷冷却铝合金铸棒，提高铝合金铸棒的冷却速率，直至将铝合金铸棒的温度降至与室温一致；铝合金铸棒温度达到室温后，再移出冷却室，铝合金铸棒即处理完毕。
[0011]实施例3，本实施例主要包括如下步骤:
1.装料:首先将铸成的铝合金铸棒装入料架中，每层铝合金铸棒之间采用垫板隔开； 2.—次加热:将装在料架上的铝合金铸棒置入箱式燃气均匀化炉内进行均匀化处理，采用热电偶直接接触铝合金铸棒的方式进行温度监控，将铝合金铸棒的温度加温至540。C，保温2.1小时;
3.二次加热:一次加热保温完成后，再次将铝合金铸棒的温度加温至570° C，保温2.1小时；
4.棒材冷却:二次加热保温结束后，将铝合金铸棒转移至冷却室内进行冷却处理，其转移时间为9min ;使用水喷雾冷却的方式，将铝合金铸棒冷却至295°C，冷却时间为25min ;铝合金铸棒温度至295°C以后，再使用水直接冲冷冷却铝合金铸棒，提高铝合金铸棒的冷却速率，直至将铝合金铸棒的温度降至与室温一致；铝合金铸棒温度达到室温后，再移出冷却室，铝合金铸棒即处理完毕。
[0012]本发明为铝合金铸棒的挤压工序提供了良好的基础，由此生产出来的铝合金棒材，具有较高的机械性能和优良的韧性，抗拉强度、屈服强度、延伸率均有较大提高；采用本工艺处理的铝合金铸棒生产出来的铝合金汽车控制臂，重量轻、外形美观、使用寿命长，可广泛应用于汽车领域。
【主权项】
1.一种挤压汽车转向控制臂棒料专用铝合金铸棒均匀化工艺，其特征是:包括如下步骤: 1).装料:首先将铸成的铝合金铸棒装入料架中； 2).一次加热保温:将装在料架上的铝合金铸棒置入箱式燃气均匀化炉内进行一次加热，将铝合金铸棒的温度加温至520~540°C，保温1.9-2.1小时； 3).二次加热保温:一次加热保温完成后，再次将铝合金铸棒的温度加温至560~570°C，保温 1.9-2.1 小时； 4).棒材冷却:二次加热保温结束后，将铝合金铸棒迅速转移至冷却室内进行冷却处理，其转移时间为3-10min ;使用水喷雾冷却的方式，将铝合金铸棒冷却至300°C以下，冷却时间为15-30min ;铝合金铸棒温度低于300°C以后，再使用水直接冲冷冷却铝合金铸棒，提高铝合金铸棒冷却速率，直至将铝合金铸棒的温度降至与室温一致；铝合金铸棒温度达到室温后，再移出冷却室，铝合金铸棒即处理完毕。2.如权利要求1所述的挤压汽车转向控制臂棒料专用铝合金铸棒均匀化工艺，其特征是:每层铝合金铸棒之间采用垫板隔开。3.如权利要求1所述的挤压汽车转向控制臂棒料专用铝合金铸棒均匀化工艺，其特征是:采用热电偶直接接触铝合金铸棒的方式进行温度监控。
【专利摘要】本发明涉及一种铝合金铸棒均匀化工艺，具体的说是一种挤压汽车转向控制臂棒料专用铝合金铸棒均匀化工艺，属于技术领域。其包括装料、一次加热保温、二次加热保温和棒材冷却这几个步骤。本发明为铝合金铸棒的挤压工序提供了良好的基础，由此生产出来的铝合金棒材，具有较高的机械性能和优良的韧性，抗拉强度、屈服强度、延伸率均有较大提高；采用本工艺处理的铝合金铸棒生产出来的铝合金汽车控制臂，重量轻、外形美观、使用寿命长，可广泛应用于汽车领域。
【IPC分类】C22F1/04
【公开号】CN105274454
【申请号】CN201510605696
【发明人】史俊强
【申请人】无锡海特铝业有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月22日