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

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田跃文
朱立群
陆洋峰
张峰
张显东
夏恩帅
纪伟
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    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
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    • 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

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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