一种压铸AlMgSiMn铝合金的热处理工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种压铸AlMgSiMn铅合金的热处理工艺。
【背景技术】
[0002] 近年来，随着汽车特别是轿车轻量化技术的发展，高强初压铸铅合金在汽车关键 结构部件如底盘副车架、车口、车口立柱、减震弹黃支座等零件上的成功开发与应用引人注 目，得到了汽车主机厂的高度认可。
[0003] 高强初压铸铅合金和广泛使用的压铸铅合金ADC12、A380相比，具有如下特点：① 材料属于M-Si-Mg系、A^Si-Mn系和Al-Mg-Si系；②严格控制Cu的含量在0. 05 W下；⑨ 严格控制化的含量在0. 15% W下；④适当提高Μη的含量在0. 4%~0. 8% ;⑤其他杂质也严格 控制。目前高强初压铸铅合金多为国外公司开发，其牌号有Sila化nt36、Aural2、Aural3和 Magsimal59 等。
[0004] 高强初压铸Al-Mg-Si系合金具有铸态强度高、初性好、耐腐蚀性能优良、无需固 溶强化热处理等优点，拥有广阔的应用前景。但由于对该材料的组织与力学性能如疲劳特 性、时效处理后的性能等缺乏深入的研究，使得人们对该材料的特性缺乏足够的认识，因而 限制了 Al-Mg-Si系合金在压铸行业中的应用。基于此，本文W高强初压铸AlMg5Si2Mn合 金为对象，研究了时效处理前后的组织和力学性能变化，为后续的推广应用奠定基础。
【发明内容】
[000引本发明要解决的技术问题是；提供一种压铸AlMgSiMn铅合金的热处理工艺，已解 决现有技术的不足。
[0006] 本发明的技术方案是：一种压铸AlMgSiMn铅合金的热处理工艺，原材料为Al、Si、 Μη铸锭、中间合金及工业纯镇，在高A1203、低Si02石墨巧巧电阻炉中加热烙化，在A1液温 度上升至700 °C时，用氮气精炼15 min,清理后静置10 min,控制德注温度690~710 °C准 备德注，压铸机选用锁模力为2800 kN的邸式冷室压铸机，压射压力为115 MPa,铸件成形后 分为两组，一组为常规铸态试样，另一组为时效态试样，时效温度和时效时间为250 °C下保 温1 h。 本发明的有益效果；铸态下合金抗拉强度为324 MPa,断后伸长率为8. 31%，相对其他 常用压铸铅合金的强度和塑性较高。时效处理后合金的力学性能出现明显变化，抗拉强度、 屈服强度和布氏硬度分别提高了 14%、29%、9%，断后伸长率的变化不明显。
【具体实施方式】
[0007] 试验原材料为A1、81、111铸锭、中间合金及工业纯镇，在高41203、低5102石墨巧 巧电阻炉中加热烙化。在A1液温度上升至700 °C时，用氮气精炼15 min,清理后静置10 min,控制德注温度690-710 °C准备德注。本试验采用的初始试样是厚度为4 mm的薄板，外 形尺寸200 mmX60 mm。压铸机选用锁模力为2800 kN的邸式冷室压铸机，压射压力为115 MPa。试验合金经光谱分析后得到的准确成分如表1所示。铸件成形后分为两组，一组为常 规铸态试样，另一组为时效态试样。通过前期的参数优化试验，最终确定时效温度和时效时 间为250 °C下保温1 h。
[0008] 拉伸试验在材料万能试验机上进行，试样伸长率由引伸计测量得出。试验环境温 度为室温，相对湿度60%，加载速率为5 mm/min。疲劳试验在电液伺服疲劳试验机上进行， 加载频率为10 Hz,载荷比R=0,载荷波形为正弦波。疲劳试验采用的应力幅值为57^125MPa 之间的7个应力水平，试验时记录每级应力下的疲劳寿命次数，并且绘制成S-N曲线。拉伸 试样和疲劳试样均为最小截面积为40 mm2的矩形截面试样。在试样的相同部位取金相组 织分析用样品，分别用600#、200#和2000#砂纸进行打磨，并用酒精清洗干净，最后在金属 拉伸试验机上做拉伸试验。
[0009] 表2中结果显示，铸态下合金抗拉强度为324 MPa,断后伸长率为8. 31%，相对其他 常用压铸铅合金的强度和塑性较高。时效处理后合金的力学性能出现明显变化，抗拉强度、 屈服强度和布氏硬度分别提高了 14%、29%、9%，断后伸长率的变化不明显。
[0010] 程小宇、李凯等人对常用压铸合金（A380、ADC12)进行热处理后得到的力学性能 如表3所示，其中A380和ADC12试样分别是通过减速压射工艺和常规压铸工艺成形。可W 发现，本试验中采用的AlMg5Si2Mn合金仅通过一小时的低温时效处理就可获得较高的抗 拉强度，且仍能保持较高的伸长率。因而AlMg5Si2Mn合金的强化手段简单，时间短，能量消 耗少，在工程应用中更具有优势。
【主权项】
1. 一种压铸AlMgSiMn铝合金的热处理工艺，其特征在于：原材料为Al、Si、Mn铸锭、中 间合金及工业纯镁，在高A1203、低Si02石墨坩埚电阻炉中加热熔化，在A1液温度上升至 700 °C时，用氩气精炼15 min，清理后静置10 min，控制浇注温度690~710 °C准备浇注，压 铸机选用锁模力为2800 kN的卧式冷室压铸机，压射压力为115 MPa，铸件成形后分为两组， 一组为常规铸态试样，另一组为时效态试样，时效温度和时效时间为250 °C下保温1 h。
【专利摘要】本发明公开了一种压铸AlMgSiMn铝合金的热处理工艺，其特征在于：原材料为Al、Si、Mn铸锭、中间合金及工业纯镁，在高Al2O3、低SiO2石墨坩埚电阻炉中加热熔化，在Al液温度上升至700℃时，用氩气精炼15min，清理后静置10min，控制浇注温度690~710℃准备浇注，压铸机选用锁模力为2800kN的卧式冷室压铸机，压射压力为115MPa，铸件成形后分为两组，一组为常规铸态试样，另一组为时效态试样，时效温度和时效时间为250℃下保温1h。
【IPC分类】C22F1/04
【公开号】CN105525233
【申请号】CN201410516375
【发明人】黄晓艺
【申请人】黄晓艺
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月30日