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CN110541092A - 高耐磨铝合金汽车零部件制备方法 - Google Patents

高耐磨铝合金汽车零部件制备方法 Download PDF

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Publication number
CN110541092A
CN110541092A CN201910806489.4A CN201910806489A CN110541092A CN 110541092 A CN110541092 A CN 110541092A CN 201910806489 A CN201910806489 A CN 201910806489A CN 110541092 A CN110541092 A CN 110541092A
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CN
China
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die
heat treatment
wear
aluminum alloy
casting
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Pending
Application number
CN201910806489.4A
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English (en)
Inventor
田跃文
朱立群
陆洋峰
张峰
张显东
夏恩帅
纪伟
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Jinhuai Precision Industry (suzhou) Co Ltd
Original Assignee
Jinhuai Precision Industry (suzhou) Co Ltd
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Publication date
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/007—Semi-solid pressure die casting
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    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
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    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
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    • C22C1/12—Making non-ferrous alloys by processing in a semi-solid state, e.g. holding the alloy in the solid-liquid phase
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    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
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    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent

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Abstract

本发明高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，步骤如下：1)配置原料，以百分含量计：Si 14.5‑17.5％；Mg 0.40‑0.70％；Cu为4‑6％；Zn<0.1％；Fe<0.2％，以及占据余量的Al；2)半固态流体制备：采用多工位旋转式电磁感应加热装置，温度500‑700℃，功率75‑85kw，采用至少8工位加热方式，各工位加热时间均等，且皆为35.0‑36.0s，进行半固态流体制备；3)成型；进行压铸工具及压铸模具预热，模具温度预热至290‑310℃；利用压铸工具进行压铸，浇注温度570‑590℃，压射速度2m/s，填充时间3s；通过匀速水冷系统进行冷却后进行脱模具，获得成品；4)热处理：对成品进行热处理。

Description

高耐磨铝合金汽车零部件制备方法
技术领域
本发明涉及压铸成型技术领域，具体的，其展示一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法。
背景技术
目前半固态材料方面的研究较少，基本停留在已有的几种传统合金材料，如A356、A357及AZ91D和一些变形铝合金。但是这几种材料作为半固态加工材料有局限性，如A356、A357虽然温度区间达到要求，但是半固态加工力学性能不高，而部分变形合金的虽然力学性能较高，但是温度区间不够，半固态加工流程不易控制。因此开发既具有较高的力学性能，又具有较好的工艺控制的合金材料成为亟待解决的技术问题。
因此，有必要提供一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法。
技术方案如下：
一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，步骤如下：
1)配置原料，以百分含量计：Si 14.5-17.5％；Mg 0.40-0.70％；Cu为4-6％；Zn<0.1％；Fe<0.2％，以及占据余量的Al；
2)半固态流体制备：采用多工位旋转式电磁感应加热装置，温度500-700℃，功率75-85kw，采用至少8工位加热方式，各工位加热时间均等，且皆为35.0-36.0s，进行半固态流体制备；
3)成型；进行压铸工具及压铸模具预热，模具温度预热至290-310℃；利用压铸工具进行压铸，浇注温度570-590℃，压射速度2m/s，填充时间3s；通过匀速水冷系统进行冷却后进行脱模具，获得成品；
4)热处理：对成品进行热处理。
进一步的，步骤3)中，成品的布氏硬度为130～140HBS，抗拉强度为250～270MPa，伸长率为1.6％～2.0％，摩擦率为7.5×10-5～8.0×10-5mg/Nm。
进一步的，步骤4)中，热处理工艺为：
3-1)在480～500℃条件下固溶处理1.5～2.5小时；
3-2)然后再在150～170℃条件下时效7.5～8.5小时。
进一步的，热处理控制成品的布氏硬度为160～180HBS，抗拉强度为370～400MPa，伸长率为4.0％～5.0％，摩擦率为6.3×10-5～5.0×10-5mg/Nm。
进一步的，热处理优选在495℃条件下固溶处理2小时，然后再在160℃条件下时效8小时。
与现有技术相比，本发明显著提高铝合金零部件的半固态成型件的力学性能，同时丰富了适合半固态成形的合金种类，本发明适合于铝合金零件的生产，能得到具有良好力学性能以及耐磨性能的压铸件。
具体实施方式
实施例1：
一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，步骤如下：
1)配置原料，以百分含量计：Si 14.5-17.5％；Mg 0.40-0.70％；Cu为4-6％；Zn<0.1％；以及占据余量的Al；
2)半固态流体制备：采用多工位旋转式电磁感应加热装置，温度500-700℃，功率75-85kw，采用至少8工位加热方式，各工位加热时间均等，且皆为35.0-36.0s，进行半固态流体制备；
3)成型；进行压铸工具及压铸模具预热，模具温度预热至290-310℃；利用压铸工具进行压铸，浇注温度570-590℃，压射速度2m/s，填充时间3s；通过匀速水冷系统进行冷却后进行脱模具，获得成品；
4)热处理：对成品进行热处理。
步骤3)中，成品的布氏硬度为130～140HBS，抗拉强度为250～270MPa，伸长率为1.6％～2.0％，摩擦率为7.5×10-5～8.0×10-5mg/Nm。
步骤4)中，热处理工艺为：
3-1)在480～500℃条件下固溶处理1.5～2.5小时；
3-2)然后再在150～170℃条件下时效7.5～8.5小时。
热处理控制成品的布氏硬度为160～180HBS，抗拉强度为370～400MPa，伸长率为4.0％～5.0％，摩擦率为6.3×10-5～5.0×10-5mg/Nm。
热处理优选在495℃条件下固溶处理2小时，然后再在160℃条件下时效8小时。
实施例2：
一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，步骤如下：
1)配置原料，以百分含量计：Si 14.5-17.5％；Mg 0.40-0.70％；Cu为4-6％；Zn<0.1％；Fe<0.2％，以及占据余量的Al；
2)半固态流体制备：采用多工位旋转式电磁感应加热装置，温度500-700℃，功率75-85kw，采用至少8工位加热方式，各工位加热时间均等，且皆为35.0-36.0s，进行半固态流体制备；
3)成型；进行压铸工具及压铸模具预热，模具温度预热至290-310℃；利用压铸工具进行压铸，浇注温度570-590℃，压射速度2m/s，填充时间3s；通过匀速水冷系统进行冷却后进行脱模具，获得成品；
4)热处理：对成品进行热处理。
步骤3)中，成品的布氏硬度为130～140HBS，抗拉强度为250～270MPa，伸长率为1.6％～2.0％，摩擦率为7.5×10-5～8.0×10-5mg/Nm。
步骤4)中，热处理工艺为：
3-1)在480～500℃条件下固溶处理1.5～2.5小时；
3-2)然后再在150～170℃条件下时效7.5～8.5小时。
热处理控制成品的布氏硬度为160～180HBS，抗拉强度为370～400MPa，伸长率为4.0％～5.0％，摩擦率为6.3×10-5～5.0×10-5mg/Nm。
热处理优选在495℃条件下固溶处理2小时，然后再在160℃条件下时效8小时。
实施例3：
实施例1：
一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，步骤如下：
1)配置原料，以百分含量计：Si 14.5-17.5％；Mg 0.40-0.70％；Cu为4-6％；Zn<0.1％；Fe<0.2％，石墨<0.1％，以及占据余量的Al；
2)半固态流体制备：采用多工位旋转式电磁感应加热装置，温度500-700℃，功率75-85kw，采用至少8工位加热方式，各工位加热时间均等，且皆为35.0-36.0s，进行半固态流体制备；
3)成型；进行压铸工具及压铸模具预热，模具温度预热至290-310℃；利用压铸工具进行压铸，浇注温度570-590℃，压射速度2m/s，填充时间3s；通过匀速水冷系统进行冷却后进行脱模具，获得成品；
4)热处理：对成品进行热处理。
步骤3)中，成品的布氏硬度为130～140HBS，抗拉强度为250～270MPa，伸长率为1.6％～2.0％，摩擦率为7.5×10-5～8.0×10-5mg/Nm。
步骤4)中，热处理工艺为：
3-1)在480～500℃条件下固溶处理1.5～2.5小时；
3-2)然后再在150～170℃条件下时效7.5～8.5小时。
热处理控制成品的布氏硬度为160～180HBS，抗拉强度为370～400MPa，伸长率为4.0％～5.0％，摩擦率为6.3×10-5～5.0×10-5mg/Nm。
热处理优选在495℃条件下固溶处理2小时，然后再在160℃条件下时效8小时。
与现有技术相比，本发明显著提高铝合金零部件的半固态成型件的力学性能，同时丰富了适合半固态成形的合金种类，本发明适合于铝合金零件的生产，能得到具有良好力学性能以及耐磨性能的压铸件。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，其特征在于：步骤如下：
1)配置原料，以百分含量计：Si 14.5-17.5％；Mg 0.40-0.70％；Cu为4-6％；Zn<0.1％；Fe<0.2％，以及占据余量的Al；
2)半固态流体制备：采用多工位旋转式电磁感应加热装置，温度500-700℃，功率75-85kw，采用至少8工位加热方式，各工位加热时间均等，且皆为35.0-36.0s，进行半固态流体制备；
3)成型；进行压铸工具及压铸模具预热，模具温度预热至290-310℃；利用压铸工具进行压铸，浇注温度570-590℃，压射速度2m/s，填充时间3s；通过匀速水冷系统进行冷却后进行脱模具，获得成品；
4)热处理：对成品进行热处理。
2.根据权利要求1所述的一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，其特征在于：步骤3)中，成品的布氏硬度为130～140HBS，抗拉强度为250～270MPa，伸长率为1.6％～2.0％，摩擦率为7.5×10-5～8.0×10-5mg/Nm。
3.根据权利要求2所述的一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，其特征在于：步骤4)中，热处理工艺为：
3-1)在480～500℃条件下固溶处理1.5～2.5小时；
3-2)然后再在150～170℃条件下时效7.5～8.5小时。
4.根据权利要求3所述的一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，其特征在于：热处理控制成品的布氏硬度为160～180HBS，抗拉强度为370～400MPa，伸长率为4.0％～5.0％，摩擦率为6.3×10-5～5.0×10-5mg/Nm。
5.根据权利要求3所述的一种高耐磨铝合金汽车零部件制备方法，其特征在于：热处理优选在495℃条件下固溶处理2小时，然后再在160℃条件下时效8小时。
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