一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法技术

技术编号:39147936 阅读:12 留言:0更新日期:2023-10-23 14:57
本发明专利技术公开了一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,包括以下步骤:步骤1、制备ZL205A铸件原料;步骤2:在铸造过程中,向熔融的ZL205A铸件原料中添加稀土元素和微合金化元素,混合均匀后倒入模具中;步骤3:将铸件从模具中取出后,采用喷砂的技术,增强铸件表面的附着力和耐腐蚀性;步骤4:将经过表面处理的铸件进行热处理。通过添加剂和控制工艺参数等措施,实现铸件组织结构均匀、晶粒细小、孔隙率低、表面质量良好等,提高铸件的机械性能和可靠性;采用球化剂、稀土元素、微合金化元素等添加剂,能够有效改善铸件的组织结构,降低晶界能量,提高铸件的塑性和韧性;通过喷砂技术进行表面处理,能够增强铸件表面的附着力和耐腐蚀性。蚀性。

【技术实现步骤摘要】
一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法


[0001]本专利技术涉及铝合金铸件铸造
,具体为一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法。

技术介绍

[0002]本专利涉及一种提高铸件机械性能的铸造方法,特别是针对ZL205A铸件机械性能进行改进,以提高其抗拉强度、屈服强度、韧性和塑性等机械性能。目前,ZL205A铸件在一些领域有着广泛的应用,但其机械性能需要进一步优化和提高,以满足不断变化的市场需求。
[0003]传统的铸造方法存在铸件组织结构不均匀、晶粒粗大、孔隙率高、表面质量差等问题,导致铸件机械性能较差,易出现断裂、变形等问题。因此,需要寻找一种新的铸造方法,以克服传统铸造方法中存在的问题,提高铸件的机械性能和可靠性。
[0004]针对上述问题,本专利提供了一种新的铸造方法,包括原料制备、铸造过程、表面处理和热处理等步骤。该方法采用球化剂、稀土元素、微合金化元素等添加剂,通过控制铸造温度和速度、喷砂参数、热处理条件等措施,实现铸件组织结构均匀、晶粒细小、孔隙率低、表面质量良好等优点,从而提高铸件的机械性能和可靠性。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,以解决上述
技术介绍
中提出的问题。
[0006]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,其特征在于,包括以下步骤:
[0007]步骤1、制备ZL205A铸件原料:
[0008]将所需的原材料进行预处理后按照一定比例混合,将原材料放入电炉中进行熔炼,熔炼温度范围为1300℃

1400℃直至原料全部熔化,熔化后添加适量的合金元素,以调整合金成分;
[0009]步骤2:在铸造过程中,向熔融的ZL205A铸件原料中添加稀土元素和微合金化元素,混合均匀后倒入模具中,模具的温度控制在200℃

400℃之间,预热30

40分钟;
[0010]步骤3:将铸件从模具中取出后,进行去毛刺、打磨等表面处理,采用喷砂的技术,增强铸件表面的附着力和耐腐蚀性;
[0011]步骤4:将经过表面处理的铸件进行热处理,设置合适的加热速率和保温时间,以确保铸件得到适当的热处理,进而提高机械性能。
[0012]优选的,步骤(1)中,合金元素为Si、Mg、Cu的任一种或多种组合。
[0013]优选的,在步骤(1)中,还能够在原材料中添加一定量的粒度为10

50μm的球化剂,球化剂的添加量应该控制在0.05%

0.5%之间,添加时机在原材料加热至1000

1200℃之间,从而改善铸件的组织结构,降低晶界能量,提高铸件的塑性和韧性。
[0014]优选的,步骤2中:
[0015]S1.稀土元素的添加:稀土元素通过添加稀土合金或者稀土氧化物的形式加入熔融的铸件原料中,添加量应该控制在0.05%

0.3%之间,并且需要确保稀土元素均匀分布;
[0016]S2.微合金化元素的添加:微合金化元素选择Ti、Nb元素或者硅钙铝复合微合金化剂的形式加入熔融的铸件原料中,添加量应该控制在0.05%

0.3%之间,并且需要确保微合金化元素均匀分布;
[0017]S3.铸造温度和速度的控制:铸造温度应该控制在680℃

720℃之间,铸造速度控制在0.15

0.3m/min之间,以确保铸件的凝固时间和组织结构均匀性;
[0018]S4.铸件原料的净化处理:在添加稀土元素和微合金化元素之前,应该对铸件原料进行净化处理,以去除杂质和气泡等有害物质,以确保添加剂的作用效果达到最佳。
[0019]优选的,步骤3中,喷砂参数为:
[0020]喷砂的材质:石英砂、玻璃珠、铝酸盐的任一种;
[0021]喷砂时间:控制在5

10分钟之间;
[0022]喷砂强度:粒度为0.1

0.5mm,喷砂压力控制在4

6bar之间,喷嘴的大小为3

4mm。
[0023]优选的,在步骤4中,具体操作如下:
[0024]Y1.等温球化退火处理:将经过热处理的铸件加热到850

890℃,保温2

3h,随后将温度降至750

790℃,保温4

5h后随炉冷却至室温,消除铸件内部的应力和组织缺陷,提高铸件的塑性和韧性;
[0025]Y2.淬火处理:将经过等温球化退火处理的铸件加热到980

1030℃,保温4

6h,后水淬冷却至室温,使铸件的组织变为马氏体,并提高其硬度和强度;
[0026]Y3.回火处理:将经过淬火处理的铸件升温至250

350℃,保温8

10h,随后空冷至室温,消除铸件中的残余应力和脆性,并提高其韧性和可靠性。
[0027]优选的,步骤Y1、Y2和Y3中,加热以及降温速率控制在30

35℃/h。
[0028]本专利技术提出的一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,有益效果在于:
[0029]1.通过添加剂和控制工艺参数等措施,实现铸件组织结构均匀、晶粒细小、孔隙率低、表面质量良好等,提高铸件的机械性能和可靠性;
[0030]2.采用球化剂、稀土元素、微合金化元素等添加剂,能够有效改善铸件的组织结构,降低晶界能量,提高铸件的塑性和韧性;
[0031]3.通过喷砂技术进行表面处理,能够增强铸件表面的附着力和耐腐蚀性;
[0032]4.通过热处理,能够进一步提高铸件的机械性能和可靠性。
具体实施方式
[0033]下面将结合本专利技术的实施例,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,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他实施例,都属于本专利技术保护的范围。
[0034]本专利技术提供一种技术方案:一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,包括以下步骤:
[0035]步骤1、制备ZL205A铸件原料:
[0036]将所需的原材料进行预处理后按照一定比例混合,将原材料放入电炉中进行熔
炼,熔炼温度范围为1300℃

1400℃直至原料全部熔化,熔化后添加适量的合金元素,以调整合金成分,合金元素为Si、Mg、Cu的任一种或多种组合,还能够在原材料中添加一定量的粒度为10

50μm的球化剂,球化剂的添加量应该控制在0.05%

0.5%之间,添加时机在原材料加热至1000

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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、制备ZL205A铸件原料:将所需的原材料进行预处理后按照一定比例混合,将原材料放入电炉中进行熔炼,熔炼温度范围为1300℃

1400℃直至原料全部熔化,熔化后添加适量的合金元素,以调整合金成分;步骤2:在铸造过程中,向熔融的ZL205A铸件原料中添加稀土元素和微合金化元素,混合均匀后倒入模具中,模具的温度控制在200℃

400℃之间,预热30

40分钟;步骤3:将铸件从模具中取出后,进行去毛刺、打磨等表面处理,采用喷砂的技术,增强铸件表面的附着力和耐腐蚀性;步骤4:将经过表面处理的铸件进行热处理,设置合适的加热速率和保温时间,以确保铸件得到适当的热处理,进而提高机械性能。2.根据权利要求1所述的一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,其特征在于:步骤(1)中,合金元素为Si、Mg、Cu的任一种或多种组合。3.根据权利要求2所述的一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,其特征在于:在步骤(1)中,还能够在原材料中添加一定量的粒度为10

50μm的球化剂,球化剂的添加量应该控制在0.05%

0.5%之间,添加时机在原材料加热至1000

1200℃之间,从而改善铸件的组织结构,降低晶界能量,提高铸件的塑性和韧性。4.根据权利要求1所述的一种提高ZL205A铸件机械性能的铸造方法,其特征在于:步骤2中:S1.稀土元素的添加:稀土元素通过添加稀土合金或者稀土氧化物的形式加入熔融的铸件原料中,添加量应该控制在0.05%

0.3%之间,并且需要确保稀土元素均匀分布;S2.微合金化元素的添加:微合金化元素选择Ti、Nb元素或者硅钙铝复合微合金化剂的形式加入熔融的铸件原料中,添加量应该控制在0.05%

0.3%之间,并且需要确保微合金化元素均...

【专利技术属性】
技术研发人员:王元飞雷艳孙甲龙曹岩
申请(专利权)人:西安昆仑工业集团有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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