CN111842800A - 一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法 - Google Patents

一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111842800A
CN111842800A CN202010692048.9A CN202010692048A CN111842800A CN 111842800 A CN111842800 A CN 111842800A CN 202010692048 A CN202010692048 A CN 202010692048A CN 111842800 A CN111842800 A CN 111842800A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum alloy
steering knuckle
casting
temperature
controlled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010692048.9A
Other languages
English (en)
Inventor
傅子豪
周超
王潇杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningbo Tuopu Automobile Electronic Co ltd
Original Assignee
Ningbo Tuopu Automobile Electronic Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningbo Tuopu Automobile Electronic Co ltd filed Critical Ningbo Tuopu Automobile Electronic Co ltd
Priority to CN202010692048.9A priority Critical patent/CN111842800A/zh
Publication of CN111842800A publication Critical patent/CN111842800A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22C—FOUNDRY MOULDING
    • B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
    • B22C9/22—Moulds for peculiarly-shaped castings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D27/00—Treating the metal in the mould while it is molten or ductile ; Pressure or vacuum casting
    • B22D27/04—Influencing the temperature of the metal, e.g. by heating or cooling the mould
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D31/00—Cutting-off surplus material, e.g. gates; Cleaning and working on castings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
    • C21D9/00—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor
    • C21D9/0068—Heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering, adapted for particular articles; Furnaces therefor for particular articles not mentioned below
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Forging (AREA)

Abstract

本发明涉及一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法，包括：熔炼、铸造、切边、锯除浇口、钻中心孔、X光检测、热处理后包装即得。本发明加快生产效率，节约成本，有效提高转向节的机械性能，并同时能够满足铝合金转向节的使用要求。

Description

一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法
技术领域
本发明属于铝合金领域，特别涉及一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法。
背景技术
随着汽车产业的告诉发展，汽车轻量化设计已势在必行，所以铝合金在汽车领域中应用的越来越广泛。转向节作为汽车底盘悬架中的重要组成部分，目前市场上很多品牌汽车主机厂都采用铝合金铸造转向节。相比于过往的铸铁转向节，铝合金转向节重量轻便，节约成本。
转向节作为汽车底盘悬架的安全件，在车辆行驶过程高频的扭转，震动等载荷，所以转向节机械性能越强越好。在现有铝合金转向节铸造工艺中，零件具有优良的机械性能是铸造工艺的重中之重。但现在普遍国内生产铝合金转向节铸件企业能达到的机械性能并不突出，而且成品率较低。所以生产成本较高，不能满足市场的需求。
因此，对现有铝合金转向节铸造工艺，如何才能提高铝合金转向节机械性能，同时又能够加快生产效率，节约成本，这是铝合金转向节铸造工艺的研究技术人员有待解决的技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法，该方法可以有效提高铝合金转向节机械性能的同时加快生产效率、节约成本。
本发明提供了一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法，包括：
(1)将铝合金锭放入熔化炉熔炼，使铝液温度控制在740±20℃，然后移至铸造机进行铸造；其中，模具温度为lower380±50℃，Upper350±50℃；铝液温度控制在715±10℃，系统压力1200-1500mbar，△P＝500mbar；
(2)将铸造好的毛坯切除多余的飞边，然后锯除浇口，预钻中心孔，进行X光检验；
(3)将检验合格的毛坯进行热处理，得到铝合金转向节。
所述步骤(1)中的铝合金原材料为A356.2铝合金锭，元素及其质量百分比为：Si:6.6-7.4，Fe:0.12Max，Cu:0.02Max，Mn:0.05Max，Mg:0.3-0.45，Zn:0.05Max，Ni:0.05Max，Pb:0.03Max，Sn:0.01Max，Ti:0.1-0.15，Sb:0.005Max其余为Al。
所述步骤(1)中熔炼时加入惰性气体Ar 12-25L/min。
所述步骤(2)中切边多余的飞边在0-1.5mm之内。
所述步骤(2)中的X光检验要求：转向节内部缺陷等级≤2级。
所述步骤(3)中的热处理工艺参数为：固溶温度控制在538±5℃，固溶时间控制在315±10min，时效温度控制在164±5℃，时效时间控制在230±10min。
对热处理得到的铝合金转向节进行机械性能抽检，包括如下步骤：
①将热处理后的铝合金转向节采用每框架取3件取样检验屈服强度、抗拉强度、延伸率布氏硬度、组织结构等机械性能。
②将步骤①中选择的转向节零件切割选取试棒，检验屈服强度、抗拉强度、延伸率(按照GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》标准检验)。铣两个平面，酸碱洗，平面间隙小于0.5mm，检验硬度与组织结构(硬度检验按照GB/T 231.1《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》，组织结构按照GBT 3246.1-2012变形铝及铝合金制品组织检验方法)。
对热处理得到的铝合金转向节进行荧光探伤检测，观察外观有无裂纹。
有益效果
本发明能够加快生产效率，节约成本，有效提高转向节的机械性能，机械性能屈服强度Rp0.2≥260Mpa、抗拉强度RM≥320Mpa、延伸率A≥8％，布氏硬度为≥90HB，二次枝晶间距<70μm，本发明的机械性能优于铸造行业标准，性能仅次于锻造转向节，可以在满足转向节性能要求的前提下，设计更加轻便的结构，大幅降低产品重量，节约成本，综合性能佳。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
1)熔炼：铝合金原材料为A356.2铝合金锭，铝锭中元素及其质量百分比为：Si:6.6-7.4，Fe:0.12Max，Cu:0.02Max，Mn:0.05Max，Mg:0.3-0.45，Zn:0.05Max，Ni:0.05Max，Pb:0.03Max，Sn:0.01Max，Ti:0.1-0.15，Sb:0.005Max其余为Al。要求铝锭表面光洁无脏污，颜色光亮均匀，无夹杂铝渣等杂质。熔炼时加入惰性气体Ar 12-25L/min，有利于排除多余气体，使铝液温度控制在740±20℃；
2)铸造：将铝液移到CPC-1600中进行铸造，模具温度控制在lower380±50℃，Upper350±50℃，铝液温度控制在715±10℃，系统压力控制在1200-1500mbar，△P＝500mbar；
3)切边：飞边切除，剩余飞边控制在在0-1.5mm之内；
4)锯浇口：飞边切除后，将转向节毛坯在NH-600锯床中锯冒口；
5)预钻中心孔：浇口切除后，在VWC850钻孔机预钻中心孔；
6)X光检验：将毛坯零件在宝石隆OMNIA120.70进行X光检验，转向节内部缺陷等级≤2级；
7)热处理：将坯料移至固溶炉中固溶，固溶温度控制在538±5℃，固溶时间控制在315±10min，再移至时效炉，时效温度控制在164±5℃，时效时间控制在230±10min；
8)机械性能检验：
①将热处理后的转向节毛坯选取每框架取3件取样检验屈服强度、抗拉强度、延伸率布氏硬度、组织结构等机械性能。
②将步骤(1)中选择的转向节零件切割选取试棒，检验屈服强度、抗拉强度、延伸率(按照GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》标准检验)。铣两个平面，酸碱洗，平面间隙小于0.5mm，检验硬度与组织结构(硬度检验按照GB/T 231.1《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》，组织结构按照GBT 3246.1-2012变形铝及铝合金制品组织检验方法)。按此例铸造生产得到的铝合金转向节的机械性能屈服强度260Mpa以上、抗拉强度320Mpa以上、延伸率8％以上和布氏硬度为90HB以上，二次枝晶间距<70μm；
9)荧光探伤：荧光探伤检测转向节外观无裂纹。
对比例1
1)熔炼：铝合金原材料为A356.2铝合金锭，铝锭中元素及其质量百分比为：Si:6.6-7.4，Fe:0.12Max，Cu:0.02Max，Mn:0.05Max，Mg:0.3-0.45，Zn:0.05Max，Ni:0.05Max，Pb:0.03Max，Sn:0.01Max，Ti:0.1-0.15，Sb:0.005Max其余为Al。要求铝锭表面光洁无脏污，颜色光亮均匀，无夹杂铝渣等杂质。熔炼时加入惰性气体Ar 12-25L/min，有利于排除多余气体，使铝液温度控制在740±20℃；
2)铸造：将铝液移到CPC-1600进行铸造，中进行，模具温度控制在400±50℃，铝液温度控制在710±10℃，系统压力控制在2000mbar，△P＝500mbar；
3)切边：飞边切除，剩余飞边控制在在0-1.5mm之内；
4)锯浇口：飞边切除后，将转向节毛坯在NH-600锯床中锯冒口；
5)预钻中心孔：浇口切除后，在VWC850钻孔机预钻中心孔；
6)X光检验：将毛坯零件在宝石隆OMNIA120.70进行X光检验，转向节内部缺陷等级≤2级；
7)热处理：将坯料移至固溶炉中固溶，固溶温度控制在540±5℃，固溶时间控制在350±20min，再移至时效炉，时效温度控制在170±5℃，时效时间控制在260±10min；
8)机械性能检验：
(1)将热处理后的转向节毛坯选取每框架取3件取样检验屈服强度、抗拉强度、延伸率布氏硬度、组织结构等机械性能。
(2)将步骤(1)中选择的转向节零件切割选取试棒，检验屈服强度、抗拉强度、延伸率(按照GB/T 228.1《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》标准检验)。铣两个平面，酸碱洗，平面间隙小于0.5mm，检验硬度与组织结构(硬度检验按照GB/T 231.1《金属材料布氏硬度试验第1部分：试验方法》，组织结构按照GBT 3246.1-2012变形铝及铝合金制品组织检验方法)。按此例铸造生产得到的铝合金转向节的机械性能屈服强度240Mpa以上、抗拉强度290Mpa以上、延伸率7％以上和布氏硬度为90HB以上，二次枝晶间距<80μm；
9)荧光探伤：荧光探伤检测转向节外观无裂纹。
对比例1的铸造模具温度为400±50℃，而实施例1的模具温度为lower380±50℃，Upper350±50℃，相比于对比例1，实施例1的模具温度具有阶梯性，能更有效使转向节充型，并减小转向节内部气孔的生成。对比例1与实施例1的热处理方式都采用T6(固溶+时效)，相比于对比例1，实施例1的固溶时间(315±10min)，与时效时间(230±10min)，实施例1的热处理控制的工艺参数能有效增强转向节的机械性能，所以实施例1相对于对比例1优化了铸造工艺方案，有效提升了铸造铝合金转向节的机械性能，并使机械性能更加稳定。

Claims (6)

1.一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法，包括：
(1)将铝合金锭放入熔化炉熔炼，使铝液温度控制在740±20℃，然后移至铸造机进行铸造；其中，模具温度为lower380±50℃，Upper350±50℃；铝液温度控制在715±10℃，系统压力1200-1500mbar，△P＝500mbar；
(2)将铸造好的毛坯切除多余的飞边，然后锯除浇口，预钻中心孔，进行X光检验；
(3)将检验合格的毛坯进行热处理，得到铝合金转向节。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的铝合金原材料为A356.2铝合金锭，元素及其质量百分比为：Si:6.6-7.4，Fe:0.12Max，Cu:0.02Max，Mn:0.05Max，Mg:0.3-0.45，Zn:0.05Max，Ni:0.05Max，Pb:0.03Max，Sn:0.01Max，Ti:0.1-0.15，Sb:0.005Max其余为Al。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)中熔炼时加入惰性气体Ar12-25L/min。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中切边多余的飞边在0-1.5mm之内。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(2)中的X光检验要求：转向节内部缺陷等级≤2级。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(3)中的热处理工艺参数为：固溶温度控制在538±5℃，固溶时间控制在315±10min，时效温度控制在164±5℃，时效时间控制在230±10min。
CN202010692048.9A 2020-07-17 2020-07-17 一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法 Pending CN111842800A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010692048.9A CN111842800A (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010692048.9A CN111842800A (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111842800A true CN111842800A (zh) 2020-10-30

Family

ID=73001813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010692048.9A Pending CN111842800A (zh) 2020-07-17 2020-07-17 一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111842800A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113604714A (zh) * 2021-09-28 2021-11-05 润星泰(常州)技术有限公司 新能源车用电池模组端板制备方法、电池模组及端板

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102699312A (zh) * 2012-07-12 2012-10-03 上海嘉朗实业有限公司 铝合金转向节的低压铸造工艺及模具
CN102912196A (zh) * 2012-10-12 2013-02-06 宁波科达工贸有限公司 一种铝硅镁系铸造铝合金及其制备方法
CN103343248A (zh) * 2013-07-15 2013-10-09 上海嘉朗实业有限公司 Al-Ti-C-Sr细化剂在A3562汽车铝制转向节的应用
CN105543739A (zh) * 2016-02-05 2016-05-04 中信戴卡股份有限公司 一种铸造铝合金汽车转向节的热处理方法及设备
CN106884129A (zh) * 2017-03-14 2017-06-23 广州金邦液态模锻技术有限公司 一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺
CN108624769A (zh) * 2018-03-27 2018-10-09 大亚车轮制造有限公司 一种细窄轮辐铝合金轮毂的铸造工艺

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102699312A (zh) * 2012-07-12 2012-10-03 上海嘉朗实业有限公司 铝合金转向节的低压铸造工艺及模具
CN102912196A (zh) * 2012-10-12 2013-02-06 宁波科达工贸有限公司 一种铝硅镁系铸造铝合金及其制备方法
CN103343248A (zh) * 2013-07-15 2013-10-09 上海嘉朗实业有限公司 Al-Ti-C-Sr细化剂在A3562汽车铝制转向节的应用
CN105543739A (zh) * 2016-02-05 2016-05-04 中信戴卡股份有限公司 一种铸造铝合金汽车转向节的热处理方法及设备
CN106884129A (zh) * 2017-03-14 2017-06-23 广州金邦液态模锻技术有限公司 一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺
CN108624769A (zh) * 2018-03-27 2018-10-09 大亚车轮制造有限公司 一种细窄轮辐铝合金轮毂的铸造工艺

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
姜喜涛: "低压铸造铝合金进气歧管工艺及模具设计 ", 《特种铸造及有色合金》 *
张君维: "低压铸造A356铝合金汽车车轮的性能研究 ", 《铸造技术》 *
林汉同: "《日本现代铸造技术》", 30 April 1990, 上海经济区铸造协会 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113604714A (zh) * 2021-09-28 2021-11-05 润星泰(常州)技术有限公司 新能源车用电池模组端板制备方法、电池模组及端板

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102796925B (zh) 一种压力铸造用的高强韧压铸铝合金
CN102943193B (zh) 硬质铝合金铸锭的精粒细化加工工艺
WO2013114928A1 (ja) アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法
EP1882753A1 (en) Aluminium alloy
US20120111459A1 (en) Process for producing cast aluminum alloy member
CN112176231A (zh) 一种汽车结构件用高强度、高韧性压铸铝合金及其制备方法以及应用
CN109487128B (zh) 一种轨道交通车体顶盖边梁用铝合金型材及其制造方法
JP3734155B2 (ja) ダイカスト用アルミニウム合金、アルミニウムダイカスト製品およびその製造方法
EP1882754B1 (en) Aluminium alloy
CN113061787A (zh) 一种高强高韧Al-Si-Cu-Mg-Cr-Mn-Ti系铸造合金及其制备方法
CN115418537B (zh) 一种免热处理压铸铝合金及其制备方法和应用
JP3921314B2 (ja) 衝撃破壊強度に優れたアルミニウム合金鋳造材およびその製造方法
CN113862531A (zh) 一种铝合金及其制备方法
CN109097642B (zh) 适用于共享单车的高强高韧压铸铝合金材料及制备方法
CN113373351A (zh) 一种可免热处理的铝合金铸造件压力铸造制备方法
CN107937764B (zh) 一种液态模锻高强韧铝合金及其液态模锻方法
CN111842800A (zh) 一种铝合金锭铸造成型铝合金转向节的方法
JP5209955B2 (ja) アルミニウム合金鍛造素材
CN115786787B (zh) 一种高强韧Al-Cu系铸造铝合金及其制备方法
CN1055136C (zh) 铸态铝合金及其制备方法
JP3676723B2 (ja) 輸送機器用アルミニウム合金の半溶融成型ビレットの製造方法
CN105695814B (zh) 一种轮毂用铝合金锭及其制备方法
CN114752832B (zh) 一种高强度低缺口敏感性镁锂合金及其制备方法和应用
CN115874090B (zh) 一种高强度高韧性细晶粒铝合金管及其制备方法
CN115896558B (zh) 一种4xxx系铝合金锻件及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20201030