【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于热处理和材料的合金化，更具体地说，是涉及一种铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，基于a356.2合金为基础进行优化的低压铸造铝合金以及铝合金轮毂成型工艺。
技术介绍
1、低压铸造铝合金轮毂目前已经成为市场上的主流，占比约为80％左右，基本上都采用a356.2合金。
2、对于铸造铝合金轮毂，为了保证轮毂的抗冲击性能，一般要求有较高的延伸率，所以为了保证轮毂材料具有较高的延伸率，时效工艺一般都采用较低温度的时效工艺，时效温度一般为130-155℃，时效时间一般为2-6小时。低温时效完成后，强化析出相mg2si还处于变化过程中，尚没有达到稳定的状态，在随后的轮毂烤漆过程中，一般温度为150-190℃不等，时间为20-60分钟，硬度和强度继续升高。由于合金的时效温度比较低，合金的析出相处于析出的最初阶段，相应合金的力学性能和硬度变差很大。烤漆温度虽然高于时效温度，但是由于时间很短，所以即使在烤漆工艺完成后，整个轮毂材料仍然处于欠时效的状态，这时候析出强化相还处于不断变化的状态，所以材料也处于不稳定状态。等待时间，环境温度，烤漆工艺的温度和时间的波动都会对材料的性能产生较大的扰动，导致最终轮毂产品之间力学性能变差很大，经常会引起客户的抱怨。铸造轮毂产品力学性能不稳定，已经成为整个轮毂行业生产中的痛点。
3、高温过时效工艺已经在其他铝合金产品上已经得到应用，相比较于现有的欠时效工艺而言，强度和硬度高，最重要的是产品力学性能稳定，产品之间力学性能波动性小，而且，研究表明，高温过时效工艺的产品具有更好的抗疲劳性
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，为了克服上述现有低温时效导致的力学性能变差较大的问题，引入了高温过时效工艺。同时通过mg含量的调整和微量zr的加入，对a356.2合金进行调整和优化，从而在保证产品力学性能稳定性的同时还能具有很高的延伸率，能够完全满足轮毂抗冲击性能的要求。
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，包括以下步骤：
3、s1：将轮毂置于热处理设备进行固溶热处理，固溶热处理的温度为520-550℃，保温2-8小时；
4、s2：将固溶热处理后的轮毂没入水中进行淬火，水的初始温度为60-90℃，15分钟后从水中取出；
5、s3：将轮毂进行时效处理，时效处理温度采用t7高温过时效工艺处理，时效温度为170-220℃，保温时间为2-8小时。
6、在一种可能的实现方式中，在步骤s2中，固溶热处理后的轮毂，在25s内入水。
7、本专利技术还提供了一种优化的a356.2的低压铸造铝合金，应用于所述的铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，化学成分质量百分比为：
8、si：6.6-7.4％；fe＜0.15％；mg：0.15-0.35％；sr：008-0.02％；zr：0.08-0.2％；
9、mn＜0.05％；cu，ni，zn＜0.02％；pb，sn＜0.01％；ti＜0.01％；ca＜0.003％；其余为铝。
10、本专利技术还提供了一种优化的a356.2的低压铸造铝合金，主要是减少了mg的含量并且加入了微量zr。mg的含量减少，减少了mg2si析出强化相的数量，从而使延伸率有很大的提高。zr的加入不但细化了晶粒尺寸，同时还能减少凝固过程的二次枝晶间距。
11、本专利技术又提供了一种铝合金轮毂成型工艺，包括以下步骤：
12、a、将合金锭和回收料加入熔炉进行熔炼，进行炉内除渣，待达到预设温度后将金属液倒入转运包中；
13、b、在转运包中加入mg，zr，sr元素，进行化学成分调整，然后在转运包内进行除气和包内除渣处理；
14、c、将金属液倒入低压铸造的保温炉中，制备轮毂毛坯，并对轮毂毛坯进行除毛刺和浇冒口处理；
15、d、对轮毂毛坯进行上述的铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，以使轮毂满足力学性能要求；
16、e、对轮毂依次进行粗车、涂装以及精车。
17、在一种可能的实现方式中，在步骤a中，金属液的预设温度达到760-800℃后，倒入转运包。
18、在一种可能的实现方式中，在步骤b中，转运包进加入zr元素以al-10％zr或者al-5％zr的中间合金形式加入，mg以纯mg或者al-mg中间合金的形式加入，sr以al-10％sr的形式加入。
19、在一种可能的实现方式中，在步骤b中，转运包内的金属液经除气和包内除渣处理后，进行金属液的真空密度检测，真空密度值大于2.65g/cm3,转运包内金属液的温度为720-760℃。
20、在一种可能的实现方式中，在步骤c中，在低压铸造轮毂毛坯时，在模具底部的进液口添加过滤网，并需要做到一模一网。
21、本专利技术的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术大大提高了轮毂材料力学性能的稳定性。在保证了强度的同时还具有很高的延伸率。高温过时效工艺相比于低温欠时效工艺而言，材料的力学性能稳定性大大加强，本专利技术采用高温过时效t7热处理工艺，在超过170℃的高温和较长时间的时效后，材料处于过时效状态，这时候析出硬化相相已经长大，非常稳定。随后的等待时间，环境温度，烤漆温度和时间的变化对材料的力学性能影响很小，从而保证轮毂材料的力学性能的波动范围大大减小。但是高温过时效工艺会使延伸率降低，从而导致轮毂冲击性能的下降。为了克服这个缺点，优化合金通过减少mg的含量，减少强化相mg2si相的析出数量，提高了材料的塑性，从而提高延伸率。同时，微量zr的加入，不仅替代ti的作用细化晶粒尺寸，而且zr还会减少凝固过程中的二次枝晶间距，增加了材料的致密性，可以同时提高强度和延伸率。通过高温时效和合金化学成分的优化共同的作用，不仅可以保证材料的强度，提高材料的延伸率，而且最重要的是，可以使材料力学性能的稳定性大大提高。
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1.一种铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，其特征在于，在步骤S2中，固溶热处理后的轮毂，在25s内入水。
3.一种基于A356.2合金为基础进行优化的低压铸造铝合金，应用于如权利要求1或2所述的铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，其特征在于，化学成分质量百分比为：
4.一种铝合金轮毂成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的一种铝合金轮毂成型工艺，其特征在于，在步骤a中，金属液的预设温度达到760-800℃后，倒入转运包。
6.如权利要求4所述的一种铝合金轮毂成型工艺，其特征在于，在步骤b中，转运包进加入Zr元素以Al-10％Zr或者Al-5％Zr的中间合金形式加入，Mg以纯Mg或者Al-Mg中间合金的形式加入，Sr以Al-10％Sr的形式加入。
7.如权利要求4所述的一种铝合金轮毂成型工艺，其特征在于，在步骤b中，转运包内的金属液经除气和包内除渣处理后，进行金属液的真空密度检测，真空密度测试要求2.65g/cm
8.如权利要求4所述的一种铝合金轮毂成型工艺，其特征在于，在步骤c中，在低压铸造轮毂毛坯时，在模具底部的进液口添加过滤网，并需要做到一模一网。
...【技术特征摘要】
1.一种铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，其特征在于，在步骤s2中，固溶热处理后的轮毂，在25s内入水。
3.一种基于a356.2合金为基础进行优化的低压铸造铝合金，应用于如权利要求1或2所述的铝合金轮毂高温过时效热处理工艺，其特征在于，化学成分质量百分比为：
4.一种铝合金轮毂成型工艺，其特征在于，包括以下步骤：
5.如权利要求4所述的一种铝合金轮毂成型工艺，其特征在于，在步骤a中，金属液的预设温度达到760-800℃后，倒入转运包。
6.如权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：薛山，周亚伟，苗赛男，徐连弟，郁世豪，张利勇，闫志勇，黄丽杰，王文君，
申请(专利权)人：秦皇岛立中车轮有限公司，
类型：发明
国别省市：
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