【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料成形，具体涉及一种基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺。
技术介绍
1、铝硅合金，尤其是高硅含量的铝硅合金，由于其低密度、高耐磨性、高抗腐蚀性和低热膨胀系数，在汽车工业和航天航空工业领域中有着广泛的应用。然而，对于普通凝固方法制备的铝硅合金，其锭坯中存在粗大的块状先析出si颗粒和板条状共晶组织，致使合金脆性极大，难以通过塑性加工来进一步改善凝固组织，从而限制了合金的应用范围。
2、专利技术人之一利用半连续铸造方法制备大尺寸规格且不含任何变质剂(如p na sr)的高硅铝合金锭坯（授权专利号：zl200510119550.6），结合预先热处理（授权专利号：zl200810137603）首次获得具有超塑性的铝硅合金，改善了亚共晶/共晶/过共晶二元或多元铝硅合金铸锭高温变形能力。在此基础上，本专利技术首次将铸态铝硅合金高温超塑性和等通道转角挤压相结合，进一步改善合金组织和成分偏析，提高合金塑性。本专利技术采用高温等通道转角挤压可大大降低对设备挤压力的要求，易实现工业应用，可制备不同直径的铝硅合金棒料，制备的棒料组织均匀细化，可通过后续时效处理进一步提高其强度。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，通过高温等通道转角挤压制备组织均匀细化的铝硅合金。本专利技术等通道转角挤压技术是一种剧烈塑性变形方式，材料在通道转角处发生近乎纯剪切塑性变形，可有效细化铝硅合金组织。在高温实施等通道转角挤压一方面可抑制硅颗
2、本专利技术提供了一种基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，该工艺步骤如下：将半连续铸造铝硅合金铸锭车削成等通道转角挤压坯料，然后加热至高温超塑性温度区间保温预先热处理后，置入等通道转角挤压模具中进行挤压变形，然后进行热处理工艺，得到高温等通道转角挤压变形试样，然后将试样进行自然冷却或快速淬火处理，得到的样品合金组织均匀细化，并具有良好的塑性，可通过时效处理进一步提高合金强度。
3、本专利技术提供的基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，所述铝硅合金中si的含量为6%~18%（重量百分比）。
4、本专利技术提供的基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，所述铝硅合金还含有mg、cu、zn、ni、ti、fe、zr、v中一种或多种；其中，mg的含量为0.2~3.0%，cu的含量为0.5%~4.5%，zn、ni、ti、fe、zr、v的总含量低于3%，其余为al。
5、本专利技术提供的基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，所述加热至高温超塑性温度区间保温预先热处理的工艺参数为：
6、加热速度：20~40 ℃/min；
7、加热温度：400~550 ℃；
8、保温时间：0.5~3 h。
9、本专利技术提供的基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，所述等通道转角挤压的工艺参数为：
10、挤压转角的角度：90~120°；
11、挤压模具预热温度：300~450℃；
12、冷却方式：自然冷却、强制水冷或风冷。
13、本专利技术提供的基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，所述的后续时效处理方法为固溶处理+人工时效或人工时效或自然时效。
14、本专利技术提供的基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，所述的固溶处理参数为：
15、加热速度：10~40℃/min；
16、固溶温度：500~540℃；
17、固溶时间：0.5~3 h。
18、本专利技术提供的基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，所述的人工时效处理参数为：时效温度：160~200℃；保温时间：1~10 h。
19、本专利技术的有益效果为：
20、本专利技术在制备具有超塑性凝固组织的铝硅合金基础上，采用高温等通道转角挤压，制备不同尺寸铝硅合金棒料。等通道转角挤压可保证足够大的变形量，制备组织均匀细化的铝硅合金。在高温实施等通道转角挤压，可抑制硅颗粒破碎，提高合金的强度和韧性，有可根据需求选择自然冷却或强制冷却。另外，等通道转角挤压技术用于室温和中温过程时，挤压力大限制该技术的工业应用，本专利技术在高温实施等通道转角挤压可大大降低设备挤压力，易实现工业生产。工艺过程简单易操作，制备的棒料可直接用于后续零件加工。
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1.一种基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：该工艺步骤如下：
2.根据权利要求1所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：所述铝硅合金中Si的含量为6%~18%（重量百分比）。
3.根据权利要求1或2所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：所述铝硅合金还含有Mg、Cu、Zn、Ni、Ti、Fe、Zr、V中一种或多种；其中，Mg的含量为0.2~3.0%，Cu的含量为0.5%~4.5%，Zn、Ni、Ti、Fe、Zr、V的总含量低于3%，其余为Al。
4.根据权利要求1所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：所述加热至高温超塑性温度区间保温预先热处理的工艺参数为：
5.根据权利要求1所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：所述等通道转角挤压的工艺参数为：
6.根据权利要求1所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：所述高温等通道转角挤压变形后的热处理方法为固溶处理+人工时效或人工时效或自然时效。
7.根据权利要求6
8.根据权利要求6所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：所述的人工时效处理参数为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：该工艺步骤如下：
2.根据权利要求1所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：所述铝硅合金中si的含量为6%~18%（重量百分比）。
3.根据权利要求1或2所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工艺，其特征在于：所述铝硅合金还含有mg、cu、zn、ni、ti、fe、zr、v中一种或多种；其中，mg的含量为0.2~3.0%，cu的含量为0.5%~4.5%，zn、ni、ti、fe、zr、v的总含量低于3%，其余为al。
4.根据权利要求1所述基于铝硅合金高温超塑性的剧烈塑性成型工...
【专利技术属性】
技术研发人员：于福晓，刘芳，乔海荣，李春雨，郑栋普，
申请(专利权)人：东北大学，
类型：发明
国别省市：
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