【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于铝合金，涉及车轮，尤其涉及一种农机车用高强度惰轮的生产方法。
技术介绍
1、随着机械制造技术的不断进步,农业机械轻量化材料呈现出多样化的发展趋势。设备的重量和结构直接决定着整机动力配置，农业机械轻量化，就是在保证设备强度和平安性能的前提下，尽可能地降低整备质量，从而降低设备的动力输出。随着世界性能源问题越来越突出，机车制造业不得不采用新材料和新工艺来减轻机车自重，降低燃油消耗，并以此作为提高竞争力的关键。
2、通常达到机械轻量化的主要途径有两种：一是改进机械本身所使用的材料；二是采用先进设计手段，使机械结构更加合理。目前，这方面的改进大多集中于使用新型材料。但由于制造成本、加工工艺、环保等方面的问题，这些新型材料很难用于一般农用机械。铝合金在成本、制造技术、机械性能可发展性等方面较优越，且在使用环境中要求材料导热性好，耐蚀性高，铝合金正好能满这些性能要求。因此，铝合金将成为未来农机市场上的首选轻量化材料，再通过结构优化在保证满足力学性能要求的前提下，实现轻量化更具有实际意义。
3、目前市场上传统的农业机械履带式轮大都以铸铁件为主，不仅不能适应轻量化趋势，而且生产工艺造成的污染排放和粉尘，对于环境还有人体健康都是有着很大的危害。轻量化材料不仅可以提高力学性能，降低研发成本，制造产品过剩材料也可回收利用。
技术实现思路
1、针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术的目的是公开一种农机车用高强度惰轮的生产方法。
2、技术方案
4、所述熔炼工序，在原a356.2铝合金的基础上，熔化后增加mg和cu的含量，其中mg含量由原0.25-0.45％范围优化为0.35-0.45％；cu含量在原≤0.02％范围内限定为0.02-0.03％，通过提高mg含量下限比例和约束cu含量范围来提升铝合金强度和延伸率；
5、所述铸造工序，包括升液、充型、增压、凝固、卸压和冷却，铝水铸造温度695-715℃，提高铸造流动性能；保压时间190-210s，冷却时间120-140s；保温炉内铝水在压力作用下由升液管自下而上通过浇道充满铸造模具型腔，成型后在极短时间对模腔进行增压，并在保压压力和强制冷却作用下结晶凝固，使铸件得到充分的补缩及致密的内部组织。铸件完全凝固后，解除铝液表面气体压力，使升液管和浇道内没有凝固的铝液靠自重流入保温炉，最后打开模具，取出铸件；
6、所述热处理t6工序，包括上料、固溶处理、淬火处理、时效处理、硬度检测及性能检测，固溶温度540±5℃，固溶时间4.0±0.5h，淬火前水温65-75℃，入水时间不大于5min，料筐转移时间不大于45s，人工时效温度170±5℃，时效时间5.0±0.5h。
7、把惰轮与料筐底能平整接触放置，记录轮子型号，数量；设定固溶炉保温温度和保温时间，设定淬火水池水温和入水间及料筐转移时间后设备自动运行。
8、热处理结束后每筐分上中下部位各取一件轮子，检测硬度并进行机械性能抽检。
9、本专利技术较优公开例，所述铸造工序中，利用模具下模环形风冷却管路，上模水冷却管路，局部点冷却，铝水铸造温度695-715℃，提高铸造流动性能。
10、根据本专利技术所述方法生产制得的农机车用高强度惰轮，机械性能为抗拉强度≥290mpa，屈服强度≥210mpa，轮缘部位延伸率≥4％。
11、对于农机车用高强度轻量化履带式惰轮的制造工艺，专利技术人进行了如下研究：
12、(1)高强铸造铝合金组份设计：
13、利用相图热力学计算、铸态晶粒尺寸预测模型，同时综合利用自主开发的凝固收缩载荷测量装置和环形试样及光学显微镜(om)、扫描电镜(sem)、透射电镜(tem)、x射线衍射(xrd)等表征手段从不同尺度上对不同成分配比的合金进行系统的表征与分析。系统研究al-si合金中主元素(si、cu、mg等)、微量元素(zr、ce、la等)及变质剂种类和含量对合金铸态晶粒尺寸及其微观组织的影响规律，揭示组织演变对合金铸造性能、力学性能和耐腐蚀性能的影响机制。在此基础上，开发新型高强铸造铝合金成分。
14、
15、
16、(2)低压铸造工艺开发及优化：
17、通过数值模拟与物理实验，通过实体建模，借助procast有限元模拟软件，结合开发的数值模型，系统研究低压铸造条件下熔体的流动变形和凝固行为，揭示低压与温度场耦合作用下熔体流动变形对微观组织不均匀的作用机理及缺陷形成机理，为改善铸件的内部质量提供理论依据；采用正交实验获得不同低压铸造条件下的铸件，检测尺寸精度，获得室温拉伸性能试样，采用weibull统计分析，揭示工艺条件和综合性能间的关联关系。采用sem、tem、hrtem、ebsd、xrd、同步辐射、工业ct、导热系数测定、室温拉伸实验等技术分析测试微观组织、相组成和形貌、力学性能、导热性能、铸造缺陷的尺寸形貌和分布。在此基础上，设计出适用于工业化大批量生产的低压铸造工艺。
18、(3)热处理t6工艺开发及优化：
19、以现有的a356.2的t6热处理工艺作为依据，合理调整固溶和时效的温度及时间参数，通过对a356.2铝合金试样试验操作，不同组数据比较、调整，修正和确定了最优化的工艺参数，改善a356.2铝合金的t6热处理工艺。试验研究表明，工艺方案可使a356.2的铝合金性能和组织达到高强度性能惰轮要求，在保证原有性能的基础上，降低了生产成本，提高经济效益。
20、在以上研究过程中，还对产品的生产产能及合格率进行测量并统计汇总分析，最终成品需进行机械性能检测。
21、有益效果
22、本专利技术通过铁改铝的材料设计及生产工艺改变，减轻了整车重量、提高了机械性能并降低了能源消耗；同时减少了对大气的污染排放、改善了劳动者的环境和强度。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种农机车用高强度惰轮的生产方法，包括熔炼→铸造→切除浇冒口→热处理T6→抛丸→机加工→产品试验，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述熔炼工序中，将A356.2铝合金中Mg的含量调整为0.40%。
3.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述熔炼工序中，将A356.2铝合金中Cu的含量调整为0.025%。
4.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述铸造工序中，利用模具下模环形风冷却管路，上模水冷却管路，局部点冷却。
5.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述铸造工序中，所述保压时间200s，冷却时间130s。
6.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述热处理T6工序中，固溶温度540℃，固溶时间4.0h，淬火前水温70℃。
7.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述热处理T6工序中人工时效温度170℃，时效时间5.0h。<...
【技术特征摘要】
1.一种农机车用高强度惰轮的生产方法，包括熔炼→铸造→切除浇冒口→热处理t6→抛丸→机加工→产品试验，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述熔炼工序中，将a356.2铝合金中mg的含量调整为0.40%。
3.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述熔炼工序中，将a356.2铝合金中cu的含量调整为0.025%。
4.根据权利要求1所述的农机车用高强度惰轮的生产方法，其特征在于：所述铸造工序中，利用模具下模环形风冷却管路，上模水冷却管路，局部点冷却。
5.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：王建新，张伟斌，
申请(专利权)人：大亚车轮制造有限公司，
类型：发明
国别省市：
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