变形铝合金铸件的间接挤压铸造方法技术

本发明专利技术是变形铝合金铸件的间接挤压铸造方法，包括ａ、合金配制：各组分按质量百分比：Ｓｉ：０．４～１．２％；Ｃｕ：０．２～０．９％；Ｍｇ：０．８～１．４％；Ｃｒ：０．０２～０．４％；Ａｌ：余量；合金中Ｓｉ、Ｃｕ、Ｃｒ分别按中间合金铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金加入，Ｍｇ、Ａｌ分别按纯镁、纯铝加入；ｂ、合金熔炼：先将纯铝和铝硅、铝铜、铝铬中间合金加入，熔化后升温至７００～７４０℃，加入精炼剂精炼，然后降温至６８０～７００℃后加镁，调整温度至７２０～７４０℃开始间接挤压铸造；ｃ、间接挤压铸造：工艺参数为：加压压力５０～２００ＭＰａ，保压时间１５～３５ｓ，浇注温度６９０～７３０℃，模具温度６０～１６０℃；ｄ、热处理：固溶温度５１５±５℃，固溶时间６～１０ｈ，铸件出炉至水中转移时间１～１５ｓ，室温水冷；立即进行一次时效处理：温度（１５０～１６５）±５℃，时效时间６～１４ｈ，空气冷却；二次时效处理：温度（１６５～１７５）±５℃，时效时间１～３ｈ，空气冷却。本发明专利技术的显著优点：①不需定量浇注，容易控制铸件尺寸；②近净成形，减少后续加工，材料利用率高达９０％以上，降低成本；③可生产形状较复杂，壁厚差较大铸件；④机械性能高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种金属加工
，尤其指。
技术介绍
目前汽车上铝合金零部件多采用铸造铝合金进行压力铸造、低压铸造及普通模锻 等常规工艺，它们具有材料及燃料消耗较高、设备投资大、劳动强度大、制作成本高等缺点。 在国外大型汽车制造业中，间接挤压铸造技术已经广泛应用于日本日产(Nissan)汽车公 司和马自达汽车公司、美国福特、通用汽车公司，产品涉及到汽车转向节、下杠杆、控制臂、 刹车器，支架、汽车制动泵缸体和汽车铝轮毂等多项产品，说明铝合金间接挤压铸造技术已 得到世界各国的认可。但国内外进行间接挤压铸造的铝合金，均为流动性好的铸造铝合金。 变形铝合金用于间接挤压铸造技术上未见报道。如何将变形铝合金应用在间接挤压铸造领 域，充分发挥其高性能的优势，使之具有间接挤压铸造工艺简单易行、成本低、产品性能可 靠、质量好、不需定量浇注可成形较复杂零件的优点，是值得本专利技术探讨的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的正是为了解决现有技术中的不足之处，而提出了一种采用变形铝合 金和间接挤压铸造工艺相结合的，是一种近净成形技 术，从而达到产品性能可靠，质量好的目的。 本专利技术的目的通过以下技术方案实现 —种，其特征在于该方法包括下列步骤 a、合金配制 合金各元素组分按质量百分比为 Si :0. 4 1. 2 % ;Cu :0. 2 0. 9 % ;Mg :0. 8 1. 4 % ;Cr :0. 02 0. 4 % ;A1 :余 合金配制中，Si、Cu、Cr分别按中间合金铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金加入，Mg和Al分别按纯镁、纯铝加入； b、合金熔炼 按上述配制的合金，先将纯铝和铝硅、铝铜、铝铬中间合金投入熔炼炉升温熔化， 升温700 74(TC，加入精炼剂精炼，然后降温至680 70(TC后加镁，调整温度至720 74(TC开始间接挤压铸造； c、间接挤压铸造 将铝液浇入模腔内，合模，加压，间接挤压铸造的工艺参数加压压力为50 200MPa，保压时间为15 35s，浇注温度为690 730。C，模具温度为60 160°C ; d、热处理 ①固溶处理固溶温度515±5°C，固溶时间6 10h，铸件出炉至水中转移时间1 15S，冷却方式室温水冷； ②固溶处理后立即进行一次时效处理时效温度(150 165) ±5°C，时效时间 6 14h，冷却方式空气冷却； ③二次时效处理时效温度(165 175) ±5°C，时效时间1 3h，冷却方式空气冷却。 所述的精炼剂选用固体精炼剂或气体精炼剂，固体精炼剂选用HGJ-1精炼剂或六 氯乙烷精炼剂，加入量按合金总量的0.5 0.8% (质量百分比)；气体精炼剂选用氮气或 混合惰性气体，通过旋转喷吹设备通入铝液中精炼；还有选用等离子净化设备进行等离子 精炼。 所述固体精炼剂加入量按合金总量的0. 6% (质量百分比)。 所述的热处理中的固溶处理后铸件出炉至水中转移时间为2 5s。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是①不需定量浇注因为直接挤压铸造无浇道，多余金属无处溢流，必须精确定量浇入液态金属；而间接挤压铸件由于在封闭型腔中贴紧模具成形，实现近净成形，容易控制铸件尺寸，无需定量浇注；②金属利用率高由于间接挤压铸造是近净成形，通过金属模具可精确控制铸件尺寸，因此铸件尺寸精度和表面光洁度高，铸件后续切削量和机加工也随之减少，材料利用率可达90 %以上，更加有效降低成本；③间接挤压铸造工件成形时所受到的压力是经浇道传递到铸件上的，外力并不直接 作用在工件上，它可充分利用液态金属在封闭型腔内的热容量，生产出形状更加复杂、壁厚 差较大的铸件；④机械性能高间接挤压铸件机械性能接近同种合金的锻件水平，并且没 有锻件中通常存在的各向异性。同时结合变形铝合金固有的性能优势。使其机械性能优于 以往使用铸造铝合金进行间接挤压铸造的产品；⑤工艺成品率高间接挤压铸造工艺成品 率可达到90%以上，适合于产量较大、生产形状复杂、且性能上又有一定要求的产品。附图说明 图1为以本专利技术方法制得的SD510汽车空调压縮机前缸盖的毛坯图。 图2为以本专利技术方法制得的SD510汽车空调压縮机前缸前的毛坯立体图。具体实施例方式本专利技术以SD510汽车空调压縮机前缸盖为实施例对变形铝合金铸件的间接挤压 铸造方法再进行详细描述。 实施例1 : 合金配制 将纯铝、铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金、纯镁按合金各元素质量百分比为Si : 0. 5%、Cu :0. 25%、Mg :0. 9%、Cr :0. 06%、A1 :余量配制； 合金熔炼先将纯铝和铝硅、铝铜、铝铬中间合金升温熔化，升温至70(TC时，加入 合金总量的0. 5% (质量百分比)的HGJ-1固体精炼剂精炼，降温至68(TC加镁，调整温度 至72(TC开始间接挤压铸造；铝液升温或降温都是通过开启、切断电源方式实施(以下同)。 间接挤压铸造间接挤压铸造的工艺参数为加压压力为80MPa，保压时间为15s， 浇注温度为690°C ，模具温度为80°C ;并以模具先升温至设定温度为佳，可减少铸件缺陷，提高铸件表面和内部质量(以下同)。 热处理固溶处理固溶温度和时间(515±5) °C X 6h，铸件出炉至水中转移时间 为15s，冷却方式室温水冷，铸件均匀冷却后立即进行一次时效处理(150±5°C ) X14h， 冷却方式空气冷却；二次时效处理(165±5°C ) X3h，冷却方式空气冷却；冷却时间以铸 件内外温度均匀为宜(以下同)。 该方案内部质量和表面质量均一般，采用的加压压力较低、保压时间较短、浇注温 度较低，铸件内部组织存在疏松、偏析等显微缺陷，晶粒较粗大；模具温度略低，铸件表面光 洁度较差，存在小气泡或氧化皮等细微缺陷。 实施例2 : 合金配制 将纯铝、铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金、纯镁按合金元素质量百分比为Si :0. 8%、Cu :0. 5%、Mg :1. 0%、Cr :0. 1%、A1 :余量配制； 合金熔炼先将纯铝和铝硅、铝铜、铝铬中间合金升温熔化，升温至71(TC时，加入 合金总量0.8% (质量百分比)的HGJ-1固体精炼剂精炼，降温至69(TC加镁，调整温度至 73(TC开始间接挤压铸造； 间接挤压铸造间接挤压铸造的工艺参数为加压压力为140MPa，保压时间为 20s，浇注温度为710。C，模具温度为120°C ; 热处理固溶处理固溶温度和时间(515±5)°C X 10h，铸件出炉至水中转移时间 为10s，冷却方式室温水冷，铸件均匀冷却后进行一次时效处理(165±5°C ) X6h，冷却方 式空气冷却；二次时效处理(175±5°C ) Xlh，冷却方式空气冷却。该方案内部质量较好，表面质量较好，采用的加压压力、保压时间和浇注温度较为合适，铸件内部组织不太均匀，有局部偏析，晶粒较细，致密度提高；模具温度稍高，铸件表面光洁度较好，无缺陷。实施例3 : 合金配制 将纯铝、铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金、纯镁按合金元素质量百分比为Si :1. 15%、Cu :0. 8%、Mg :1. 2%、Cr :0. 3%、A1 :余量配制； 合金熔炼先将纯铝和铝硅、铝铜、铝铬中间合金升温熔化，升温至72(TC，加入合 金总量0.6% (质量百分比)的HG本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变形铝合金铸件的间接挤压铸造方法，其特征在于该方法包括下列步骤：　　ａ、合金配制：　　合金各元素组分按质量百分比为：　　Ｓｉ：０．４～１．２％；Ｃｕ：０．２～０．９％；Ｍｇ：０．８～１．４％；Ｃｒ：０．０２～０．４％；Ａｌ：余量；　　合金配制中，Ｓｉ、Ｃｕ、Ｃｒ分别按中间合金铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金加入，Ｍｇ和Ａｌ分别按纯镁、纯铝加入；　　ｂ、合金熔炼：　　按上述配制的合金，先将纯铝和铝硅、铝铜、铝铬中间合金加入熔炼炉升温熔化，升温７００～７４０℃，加入精炼剂精炼，降温至６８０～７００℃后加镁，调整温度至７２０～７４０℃开始间接挤压铸造；　　ｃ、间接挤压铸造：　　将铝液浇入模腔内，合模，加压，间接挤压铸造的工艺参数：加压压力为５０～２００ＭＰａ，保压时间为１５～３５ｓ，浇注温度为６９０～７３０℃，模具温度为６０～１６０℃；　　ｄ、热处理：　　①固溶处理：固溶温度５１５±５℃，固溶时间６～１０ｈ，铸件出炉至水中转移时间１～１５ｓ，冷却方式室温水冷；　　②固溶处理后立即进行一次时效处理：时效温度（１５０～１６５）±５℃，时效时间６～１４ｈ，冷却方式空气冷却；　　③二次时效处理：时效温度（１６５～１７５）±５℃，时效时间１～３ｈ，冷却方式空气冷却。...

【技术特征摘要】
一种变形铝合金铸件的间接挤压铸造方法，其特征在于该方法包括下列步骤a、合金配制合金各元素组分按质量百分比为Si0.4～1.2％；Cu0.2～0.9％；Mg0.8～1.4％；Cr0.02～0.4％；Al余量；合金配制中，Si、Cu、Cr分别按中间合金铝硅合金、铝铜合金、铝铬合金加入，Mg和Al分别按纯镁、纯铝加入；b、合金熔炼按上述配制的合金，先将纯铝和铝硅、铝铜、铝铬中间合金加入熔炼炉升温熔化，升温700～740℃，加入精炼剂精炼，降温至680～700℃后加镁，调整温度至720～740℃开始间接挤压铸造；c、间接挤压铸造将铝液浇入模腔内，合模，加压，间接挤压铸造的工艺参数加压压力为50～200MPa，保压时间为15～35s，浇注温度为690～730℃，模具温度为60～160℃；d、热处理①固溶处理固溶温度515±5℃，固溶时间6～10h，铸件出炉至水中转移时间1～15s，冷却方...

【专利技术属性】
技术研发人员：马欣宇，范云波，朱秀荣，陈敏，侯立群，王健，李素梅，
申请(专利权)人：中国兵器工业第五二研究所，宁波中兵科技有限公司，
类型：发明
国别省市：97[中国|宁波]