CN110253998A - 一种铝合金压铸件热处理方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及金属热处理技术领域，具体公开一种铝合金压铸件热处理方法及装置，所述方法包括：在真空状态下对铝合金铸块依次进行第一阶段热处理、热轧和第二阶段热处理，得到铝合金板；在所述铝合金板的表面涂覆碳化钨涂层；将铝合金板与碳纤维布、钛合金板冷轧压合成铝合金复合板；在真空状态下对铝合金复合板进行第三阶段热处理。本发明提供一种铝合金压铸件热处理方法及装置，能有效提高铝合金的强度和稳定性。

Description

一种铝合金压铸件热处理方法及装置
技术领域
本发明涉及金属热处理技术领域，尤其涉及一种铝合金压铸件热处理方法及装置。
背景技术
当代新能源汽车正朝着轻量化、高速、安全舒适与节能的方向发展。为实现这一目标，新能源汽车材料及技术的进步与发展起着举足轻重的作用，而使用轻质材料则是减轻车重的一个重要措施。
由于铝合金密度低，能够很好地满足车身材料轻量化的用材需求，其强度较高，接近或超过优质钢，加上塑性好，容易加工成型，且具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，目前已被广泛应用到汽车生产制造领域，使用量仅次于钢，是目前应用最多的合金。然而，由于汽车工业的要求较高，目前的铝合金车身构件仍存在着强度不足和稳定性不够等问题，易导致汽车局部变形从而影响汽车的性能和寿命。
因此，需要一种能有效提高铝合金强度和稳定性的热处理方法，以满足汽车行业的需求以及促进行业的发展。
发明内容
本发明的一个目的在于，提供一种铝合金压铸件热处理方法及装置，能有效提高铝合金的强度和稳定性。
为达以上目的，一方面，本发明提供一种铝合金压铸件热处理方法，包括：
在真空状态下对铝合金铸块依次进行第一阶段热处理、热轧和第二阶段热处理，得到铝合金板；
在所述铝合金板的表面涂覆碳化钨涂层；
将铝合金板与碳纤维布、钛合金板冷轧压合成铝合金复合板；
在真空状态下对铝合金复合板进行第三阶段热处理。
优选的，所述第一阶段热处理包括：
将铝合金铸块熔铸；
以1℃/s的温速提高至500℃，保温30分钟；
以4℃/s的温速升温至1300℃，保温6-8小时；
以0.5℃/s的速度降温至450℃。
优选的，所述热轧具体为：
将450°的铝合金铸块热压成1.5cm厚的铝合金板。
优选的，所述第二阶段热处理包括：
以5℃/s的速度升温到700℃，保温1h后淬火；
冷置至少24小时。
优选的，所述第三阶段热处理包括：
以4℃/s的温速提升至900℃并保温12小时；
冷却至少24小时。
优选的，所述将铝合金板与碳纤维布、钛合金板冷轧压合成铝合金复合板具体为：
将钛合金板、碳纤维布和铝合金板三者从上往下依次叠置，通过冷轧工艺使三者压合成铝合金复合板。
另一方面，本发明还提供一种热处理装置，用于执行上述任一种铝合金压铸件热处理方法，包括用于运输物料的连续辊，所述连续辊从产线上游至产线下游依次经过第一真空腔、喷涂腔、冷轧装置和第二真空腔。
优选的，还包括第一辊底式炉，所述第一辊底式炉包括第一密封门、第二密封门和所述第一真空腔；
所述第一真空腔中设有第一升降式密封隔板和第二升降式密封隔板，所述第一密封门、第一升降式密封隔板、第二升降式密封隔板和第二密封门将所述第一真空腔依次分隔为一阶段热处理腔、热轧腔和二阶段热处理腔。
优选的，所述第二密封门位于所述喷涂腔和第一真空腔之间，所述喷涂腔远离所述第二密封门的一侧设有第三密封门。
优选的，还包括第二辊底式炉，所述第二辊底式炉包括第四密封门、第五密封门和所述第二真空腔。
本发明的有益效果在于：提供一种铝合金压铸件热处理方法及装置，能有效提高铝合金的强度和稳定性，满足汽车行业的需求并促进行业的发展。
附图说明
为了更清楚地说明本实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例一提供的铝合金压铸件热处理方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的热处理装置的结构框图。
图中：
1、第一辊底式炉；101、第一真空腔；102、第一密封门；103、第二密封门；104、第一升降式密封隔板；105、第二升降式密封隔板；106、热轧辊；
2、连续辊；
3、喷涂腔；301、第三密封门；
4、冷轧装置；
5、第二辊底式炉；501、第二真空腔；502、第四密封门；503、第五密封门。
具体实施方式
为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
本实施例提供一种铝合金压铸件热处理方法，适用于金属热处理领域中的应用场景，可以提高铝合金制品的强度和稳定性，所述铝合金压铸件热处理方法由一种热处理装置来执行。
图1是本实施例一提供的铝合金压铸件热处理方法的流程图。
参见图1，所述铝合金压铸件热处理方法包括如下步骤：
S10：在真空状态下对铝合金铸块依次进行第一阶段热处理、热轧和第二阶段热处理，得到铝合金板。
具体地，所述第一阶段热处理包括：将铝合金铸块熔铸；以1℃/s的温速提高至500℃，保温30分钟；以4℃/s的温速升温至1300℃，保温6-8小时；以0.5℃/s的速度降温至450℃。
所述热轧具体为：将450°的铝合金铸块热压成1.5cm厚的铝合金板。
所述第二阶段热处理包括：以5℃/s的速度升温到700℃，保温1h后淬火；冷置至少24小时。
S20：在所述铝合金板的表面涂覆碳化钨涂层。
需要说明的是，碳化钨(Tungsten Carbide)是一种由钨和碳组成的化合物，黑色六方晶体，有金属光泽，硬度与金刚石相近，为电、热的良好导体。碳化钨不溶于水、盐酸和硫酸，易溶于硝酸－氢氟酸的混合酸中。纯的碳化钨易碎，若掺入少量钛、钴等金属，就能减少脆性。用作钢材切割工具的碳化钨，常加入碳化钛、碳化钽或它们的混合物，以提高抗爆能力。碳化钨的化学性质稳定。
在铝合金板的表面喷涂碳化钨可以增强铝合金板的强度。
S30：将铝合金板与碳纤维布、钛合金板冷轧压合成铝合金复合板。
具体地，将钛合金板、碳纤维布和铝合金板三者从上往下依次叠置，通过冷轧工艺使三者压合成铝合金复合板。
S40：在真空状态下对铝合金复合板进行第三阶段热处理。
具体地，5.所述第三阶段热处理包括：以4℃/s的温速提升至900℃并保温12小时；冷却至少24小时。
其中，对铝合金板在450℃保温进行热压再升温淬火的工艺步骤，可以有效的消除铝合金材料的内应力，并增强了材料的韧性，使最后获得的铝合金材料不易变形，稳定性高。
传统的高真空压铸铝合金车身构件试样，其力学性能为抗拉强度小于180Mpa，屈服强度小于120Mpa，延伸率不足6％，与实际使用要求的抗拉强度大于180Mpa，屈服强度大于120Mpa，延伸率大于8％的有一定差距。通过本实施例中的热处理方法进行处理后，得到了抗拉强度大于190Mpa，屈服强度大于140Mpa，延伸率大于8％的高稳定、高强度的铝合金板，可用于车身钣金件，较之前有着较为明显的提高。
本实施例提供的铝合金压铸件热处理方法，可以用于金属热处理技术领域中的铝合金处理情形，通过分段式真空热处理，可以有效提高材料的强度和稳定性。
实施例二
本实施例提供的热处理装置可用于执行本发明的实施例提供的铝合金压铸件热处理方法，具备相应的功能和有益效果。
图2是本实施例二提供的热处理装置的结构框图。
参见图2，一种热处理装置，包括第一辊底式炉1、用于运输物料的连续辊2、喷涂腔3、冷轧装置4、第二辊底式炉5和抽真空装置。
所述第一辊底式炉1包括第一密封门102、第二密封门103和所述第一真空腔101。所述第一真空腔101中设有第一升降式密封隔板104和第二升降式密封隔板105，所述第一密封门102、第一升降式密封隔板104、第二升降式密封隔板105和第二密封门103将所述第一真空腔101依次分隔为一阶段热处理腔、热轧腔和二阶段热处理腔。
所述第二密封门103位于所述喷涂腔3和第一真空腔101之间，所述喷涂腔3远离所述第二密封门103的一侧设有第三密封门301。
所述第二辊底式炉5包括第四密封门502、第五密封门503和位于第四密封门502以及第五密封门503之间的第二真空腔501。
所述连续辊2从产线上游至产线下游依次经过第一真空腔101、喷涂腔3、冷轧装置4和第二真空腔501。
所述第一真空腔101和第二真空腔501均与抽真空装置连通。
具体地，热处理装置的工作过程如下：
①工作前，全部密封门均处于开门状态，第一升降式密封隔板104和第二升降式密封隔板105也处于开门状态；
②铝合金铸块通过第一密封门102进入第一辊底式炉1的一阶段热处理腔中，第一密封门102、第二密封门103和第三密封门301均关闭；
③抽真空设备开始抽真空，抽真空完成后第一辊底式炉1开始进行第一阶段热处理；
④铝合金铸件由连续辊2送入第一辊底式炉1的热轧腔，第一升降式密封隔板104关闭，利用热轧辊106对铝合金铸块进行热轧操作得到铝合金板；
⑤铝合金铸件进入第一辊底式炉1的二阶段热处理腔，第二升降式密封隔板105关闭，在二阶段热处理腔内进行第二阶段热处理；
⑥第二密封门103打开，将得到的铝合金板送至喷涂腔3，第二密封门103关闭，然后铝合金板表面被涂覆碳化钨涂层；
⑦第三密封门301打开，铝合金板被输送至冷轧装置4中的冷轧工位，经冷轧辊与碳纤维布、钛合金板压合成铝合金复合板，其中，碳纤维布位于铝合金板和钛合金板的中间；
⑧将铝合金复合板送入第二辊底式炉5中，第四密封门502和第五密封门503关闭，抽真空设备抽真空开始直至结束，之后在第二辊底式炉5内的第二真空腔501进行第三阶段热处理，最终得到高稳定性、高强度的铝合金复合板。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的系统，单元，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的所有实施例仅仅是示意性的，例如，上述单元或者模块等的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元、模块以及组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机，笔记本，或者其他电子设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种铝合金压铸件热处理方法，其特征在于，包括：
在真空状态下对铝合金铸块依次进行第一阶段热处理、热轧和第二阶段热处理，得到铝合金板；
在所述铝合金板的表面涂覆碳化钨涂层；
将铝合金板与碳纤维布、钛合金板冷轧压合成铝合金复合板；
在真空状态下对铝合金复合板进行第三阶段热处理。
2.根据权利要求1所述的铝合金压铸件热处理方法，其特征在于，所述第一阶段热处理包括：
将铝合金铸块熔铸；
以1℃/s的温速提高至500℃，保温30分钟；
以4℃/s的温速升温至1300℃，保温6-8小时；
以0.5℃/s的速度降温至450℃。
3.根据权利要求2所述的铝合金压铸件热处理方法，其特征在于，所述热轧具体为：
将450°的铝合金铸块热压成1.5cm厚的铝合金板。
4.根据权利要求1所述的铝合金压铸件热处理方法，其特征在于，所述第二阶段热处理包括：
以5℃/s的速度升温到700℃，保温1h后淬火；
冷置至少24小时。
5.根据权利要求1所述的铝合金压铸件热处理方法，其特征在于，所述第三阶段热处理包括：
以4℃/s的温速提升至900℃并保温12小时；
冷却至少24小时。
6.根据权利要求1所述的铝合金压铸件热处理方法，其特征在于，所述将铝合金板与碳纤维布、钛合金板冷轧压合成铝合金复合板具体为：
将钛合金板、碳纤维布和铝合金板三者从上往下依次叠置，通过冷轧工艺使三者压合成铝合金复合板。
7.一种热处理装置，用于执行权利要求1～6任一项所述的铝合金压铸件热处理方法，其特征在于，包括用于运输物料的连续辊，所述连续辊从产线上游至产线下游依次经过第一真空腔、喷涂腔、冷轧装置和第二真空腔。
8.根据权利要求7所述的热处理装置，其特征在于，还包括第一辊底式炉，所述第一辊底式炉包括第一密封门、第二密封门和所述第一真空腔；
所述第一真空腔中设有第一升降式密封隔板和第二升降式密封隔板，所述第一密封门、第一升降式密封隔板、第二升降式密封隔板和第二密封门将所述第一真空腔依次分隔为一阶段热处理腔、热轧腔和二阶段热处理腔。
9.根据权利要求8所述的热处理装置，其特征在于，所述第二密封门位于所述喷涂腔和第一真空腔之间，所述喷涂腔远离所述第二密封门的一侧设有第三密封门。
10.根据权利要求8所述的热处理装置，其特征在于，还包括第二辊底式炉，所述第二辊底式炉包括第四密封门、第五密封门和所述第二真空腔。
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