一種用於汽車零配件的高強度鋁合金半固態壓鑄方法與流程
2023-06-02 00:18:16
本發明屬於鋁合金半固態壓鑄
技術領域：
，具體涉及一種用於汽車零配件的高強度鋁合金半固態壓鑄方法。
背景技術：
：半固態鑄造是在液體金屬的凝固過程中進行強烈的攪拌，使普通鑄造易於形成的數值晶網絡骨架被打碎而形成分散的顆粒狀組織形態，從而製成半固態金屬液，然後將其壓鑄成坯料或鑄件，鋁合金的半固態加工技術主要有三道工序，半固態坯料的製備，二次重熔和觸變成形；在鋁合金加工過程中也遇到了一些問題，目前，國內外半固態加工技術中應用的合金材料主要是鑄造鋁合金或變形鋁合金，缺乏對半固態專用合金的研究和開發，導致鋁合金半固態加工技術在工業生產中推廣較難，導致半鑄造鋁合金塑性得到明顯改進，但強度較差，不能滿足汽車零部件對強度的要求，現有a356合金和a357合金在目前的半固態成型鋁合金中應用廣泛，但強度和延展率還有待提高，因此，需要在現有基礎上對高強度鋁合金材料進行進一步研究。技術實現要素：本發明的目的是針對現有的問題，提供了一種用於汽車零配件的高強度鋁合金半固態壓鑄方法。本發明是通過以下技術方案實現的：一種用於汽車零配件的高強度鋁合金半固態壓鑄方法，具體包括以下步驟：（1）金屬液組分調節：將鋁合金原材料a356合金融化，加入鈷原料，鈷站a356合金重量的0.25-0.3%；調節合金液中矽的重量百分比為5.8-6.2%，調節鎂的重量百分比為0.54-0.58%，得到熔融金屬液；（2）製備半固態漿料：對上述熔融金屬液淨化，在溫度650-700℃的溫度區間用複合電磁攪拌製備半固態漿料，控制半固態漿料中固體含量為40-45%時停止攪拌；（3）壓鑄成型：用擠壓壓鑄機將半固態漿料壓射成鋁合金鑄件，其中壓射速度為0.05-0.35m/s；（4）組合熱處理：將鋁合金鑄件在420-440℃固熔處理7.5-8.5小時，然後在75-85℃的水中淬火，淬火時間為3-4分鐘；然後重新加熱到620-660℃氯化鈣水溶液中淬火，保溫時間為20分鐘，回火溫度為300℃。作為對上述方案的進一步改進，所述熔融金屬液的氫氣含量＜0.15cc/100g。作為對上述方案的進一步改進，所述半固態漿液的溫度為660-680℃。作為對上述方案的進一步改進，所述a356合金融化後保持合金溶液為700-710℃時，對其成分進行調節。作為對上述方案的進一步改進，所述製備半固態漿料時半固態漿料中固體含量為42%℃時停止。作為對上述方案的進一步改進，所述壓鑄成型時，壓射速度為0.08-0.16m/s，在36mpa的壓射比壓進行壓鑄成型，保壓10-12s後開模取件。其中，所述氯化鈣水溶液的密度為1.37-1.39g/cm³。所述a356合金的化學成分如下表：表1sifecumnmgznti其他各計6.5-7.50.110.100.050.30-0.400.050.200.050.15本發明相比現有技術具有以下優點：通過改變鋁合金材料的原料，合理控制相應步驟的條件，使鋁合金鑄件快速成型，降低了鑄件內部產生氣孔的概率，通過組合熱處理工藝，能夠避免零件變形的同時，提高鋁合金鑄件的綜合性能，所得壓鑄件壽命可提高80%以上，所得壓鑄產品的合格率達到97%以上。具體實施方式實施例1一種用於汽車零配件的高強度鋁合金半固態壓鑄方法，具體包括以下步驟：（1）金屬液組分調節：將鋁合金原材料a356合金融化，加入鈷原料，鈷站a356合金重量的28%；調節合金液中矽的重量百分比為6%，調節鎂的重量百分比為0.55%，得到熔融金屬液；（2）製備半固態漿料：對上述熔融金屬液淨化，在溫度680℃的溫度區間用複合電磁攪拌製備半固態漿料，控制半固態漿料中固體含量為42%時停止攪拌；（3）壓鑄成型：用擠壓壓鑄機將半固態漿料壓射成鋁合金鑄件，其中壓射速度為0.08-0.16m/s，在36mpa的壓射比壓進行壓鑄成型，保壓10-12s後開模取件；（4）組合熱處理：將鋁合金鑄件在420-440℃固熔處理7.5-8.5小時，然後在75-85℃的水中淬火，淬火時間為3-4分鐘；然後重新加熱到620-660℃氯化鈣水溶液中淬火，氯化鈣水溶液的密度為1.37-1.39g/cm³，保溫時間為20分鐘，回火溫度為300℃。其中，所述熔融金屬液的氫氣含量＜0.15cc/100g。設置對照組1，採用鋁合金原料a356合金融化，不對其化學組成調節，其他步驟與實施例1中相同；設置對照組2，步驟（2）中採用機械攪拌法製備半固體漿料，其他步驟與實施例1中相同；設置對照組3，壓射速度為0.02-0.05m/s，其餘步驟與實施例1中相同；設置對照組4，組合熱處理按照t6方式處理，其他步驟與實施例1中相同；設置對照組5，組合熱處理中氯化鈣水溶液的密度為1.32-1.35g/cm³，其他步驟與實施例1中相同；對各組加工得到的鋁合金鑄件進行性能檢測，得到以下結果：表2組別抗拉強度/mpa屈服強度/mpa延伸率/%實施例14023397.8對照組13763203.6對照組23943265.8對照組33823235.0對照組43963286.1對照組53953327.6通過表2中數據可以看出，本發明中製備的鋁合金鑄件相比現有鋁合金鑄件抗拉強度和屈服強度明顯提高，能夠使鑄造鋁合金硬度滿足更高要求；在保證較高力學性能的同時，提高了較好的延展率，使鑄件具有較好的力學性能，通過檢測，其散熱性能達到144.8w/m·k，相比a356有明顯提高，可用於對散熱性有要求的壓鑄產品。當前第1頁12