比冲
(10)申请公布号胡 温
(43)申请公布日 (21)申请号 201410519570.1
(22)申请日 2014.09.30
C22F 1/04(2006.01)
(71)申请人黄晓艺
地址550025 贵州省贵阳市花溪区花溪大学
城贵州财经大学
(72)发明人黄晓艺
(74)专利代理机构贵阳中新专利商标事务所
52100
代理人吴无惧
(54)发明名称
(57)摘要
本发明公开了一种A356.2铝合金轮毂的热
处理工艺，其特征在于：选取一款美国通用产品
进行试验，该产品力学性能要求外轮缘屈服强度
≥130MPa、外轮缘抗拉强度≥210MPa、外轮缘伸
长率≥7%，分别经T6：538度x5h 固溶+145度x3h
时效热处理、T4:538度x5h 固溶+24h 自然时效热 处理或T4：538度x5h 固溶+48h 自然时效热处理，
随后对轮毂进行喷涂，喷涂烘烤工艺为：底粉烘
烤160度x45min、漆烘烤140度x45min、亮粉
180度x60min。(51)Int.Cl.
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页CN 105463348 A 2016.04.06
C N 105463348
A
1.一种A356.2铝合金轮毂的热处理工艺，其特征在于：选取一款美国通用产品进行试验, 该产品力学性能要求外轮缘屈服强度≥130 MPa、外轮缘抗拉强度≥210 MPa、外轮缘伸长率≥7%，分别经T 6： 538 度x 5 h 固溶+145度x 3 h 时效热处理、T 4:538度x 5 h 固溶+ 24 h自然时效热处理或T4：538度x 5 h 固溶+ 48 h 自然时效热处理，随后对轮毂进行喷涂, 喷涂烘烤工艺为: 底粉烘烤160度x 45 min、漆烘烤140度x 45 min、亮粉180度x 60 min。
2.根据权利要求1所述的一种A356.2铝合金轮毂的热处理工艺，其特征在于：最佳热处理工艺T6：538 度x 5 h 固溶+145度x 3 h 时效热处理。
一种A356.2铝合金轮毂的热处理工艺新伊汽配城
技术领域
[0001] 本发明涉及一种铝合金的处理工艺，特别涉及一种A356.2铝合金轮毂的热处理工艺。
背景技术
[0002] 铝合金质量轻、强度高、成形性好、价格适中、回收率高, 对降低汽车自重、减少油耗、减轻环境污染与改善操作性能等有着重大意义, 在汽车工业中得到广泛应用。铝合金轮毂不仅提高了行车的舒适性、安全性，而且美观、节油, 在轿车上应用日益广泛, 同时对其品质提出了极高的要求。我国在铝合金轮毂生产和应用方面虽然已经初具规模, 在生产数量上堪称大国, 但在技术水平上还较低。铝合金轮毂的主要铸造工艺有: 压力铸造、金属型铸造、挤压铸造和低压铸造, 其中低压铸造铝合金轮毂的产量约占铝合金轮毂总产量的40%。
富田事变>非人类
发明内容
[0003] 本发明要解决的技术问题是：提供一种A356.2铝合金轮毂的热处理工艺，已解决现有技术的不足。
[0004] 本发明的技术方案是：一种A356.2铝合金轮毂的热处理工艺，选取一款美国通用产品进行试验, 该产品力学性能要求外轮缘屈服强度≥130 MPa、外轮缘抗拉强度≥210 MPa、外轮缘伸长率≥7%，分别经T 6： 538 度x 5 h 固溶+145度x 3 h 时效热处理、T 4:538度x 5 h 固溶+ 24 h自然时效热处理或T4：538度x 5 h 固溶+ 48 h 自然时效热处理，随后对轮毂进行喷涂, 喷涂烘烤工艺为: 底粉烘烤160度x 45 min、漆烘烤140度x 45 min、亮粉180度x 60 min。
芜湖红星美凯龙招聘[0005] 最佳热处理工艺T6：538 度x 5 h 固溶+145度x 3 h 时效热处理。
[0006] 本发明的有益效果：( 1) A356.2 铝合金轮毂经T 4( 自然时效48 h) 热处理后与T 6 热处理后相比, 屈服强度降低了20%-30%、抗拉强度降低了5%- 10%、硬度降低了10%-20%, 伸长率提高了70%-100%。24 h 自然时效和48 h自然时效相比, 屈服强度和抗拉强度差异并不明显, 但24h自然时效比48 h 自然时效硬度高、伸长率低。
[0007] ( 2) 就美国通用某款产品而言, A356.2 铝合金轮毂经T4 热处理并经过24 h 自然时效后再加喷涂更能满足指定的力学性能要求, 但对自然时效时间须严格控制, 否则会导致在产品机械加工过程中由于硬度低, 发生粘刀或表面发白的现象。
[0008] ( 3) A356.2 铝合金轮毂在经过喷涂烘烤后, 屈服强度、抗拉强度和硬度明显提高, 伸长率则明显降低。
具体实施方式
[0009] 固溶处理
此阶段是将轮毂铸件升温到固溶线以上的单相区域, 使溶质全部溶入A基体中, 成
为单一固溶相。所选取的温度不得超过共晶温度。在固溶温度的上限之内，取的温度越高, 其原子扩散速度愈快, 溶质溶入A基体中愈完全, 过饱和析出的量也就愈大。Al-Si-Mg 合金的T6 处理程序中的固 溶处理, 目的是为了溶解铸造时析出的粗大Mg2Si, 使铸件均质化并改变共晶Si 的形状。李建国等认为, 影响力学性能的主要因素是Si相和Mg2 Si 相。李润霞等认为, 在固溶处理过程中，共晶Si 形貌的显著改变, 也是铝合金得到强化的原因。固溶温度要接近但不得超过共晶温度, 以避免晶界溶解, 导致力学性能下降, 适宜的固溶温度为( 538 )度。固溶处理时间, 以满足溶质原子全部溶入A基体为前提, 时间太长会造成晶粒过度成长且浪费能源, 适宜的固溶时间为5 h。
[0010] 淬火
Al-Si-Mg 铝合金固溶处理后, 铸件通常在水中淬火, 淬火的目的是抑制Mg2Si平衡相在冷却的过程中析出, 使Mg2Si 及溶质原子留在固溶体中，以期在低温时得到最大过饱和度的Mg2Si 固溶体。为了减少Mg2Si的析出，冷却速率应足够快( 但不能过快)，以避免在Mg2Si析出温度(接近固溶的温度) 范围内停留的时间过长, 否则会造成粗大的Mg2Si平衡相析出，不仅起不到强化作用, 而且使得基体过饱和度降低, 影响了随后人工时效析出硬化的效果。因此对淬火有两项要求：转移快，迅速将铸件从炉中移至水中，做到尽量在空气中停留的时间短；水温低, 以产生最快的冷却速率，冷却速率愈快愈能使Mg2Si 保留在固溶体中，以获得最大强度。淬火条件对A356 合金的影响表现在，伸长率及抗拉强度随淬火温度及淬火延迟时间的增加而降低，也就是说，在较快的淬火速率( 较低的淬火介质温度或热传导较佳的淬火介质) 下可得到较高的伸长率及抗拉强度。为了确保Mg2Si 在时效处理时能够分布均匀, 铸件出炉后, 需在30 s 内淬火, 水温控制在60~ 80度之间。
[0011] 时效处理
依时效处理温度的不同可分为自然时效与人工时效。实施时效时, 随着时间的增加, 合金内部的组织会发生改变, 从而引起物理、化学及力学性能的变化。若引起硬度或强度的显著增加, 可称之为时效硬化。由于人工时效的变数通常为温度与时间的配合, 因此每种性能的最佳处理温度与时间均有差异。
[0012] 自然时效
硬度、屈服强度随自然时效时间的增加而降低, 但伸长率及抗拉强度会逐渐增加。尤其含高Mg 的合金，此现象更明显。自然时效通常以前3 h 的影响最大。
[0013] 人工时效
人工时效处理与Si 粒子的形状与组织无关, 人工时效的目的是促使饱和固溶体中的溶质析出。Al-Si-Mg 合金最初的析出相是针状再成长为棒状的B-Mg2 Si。时效处理的温度及时间是影响析出性能的两个主要因素。其抗拉强度及屈服强度随时效温度的增加而提高, 但伸长率却会随时效温度的增加而降低。有关研究表明, 铝合金时效除了析出过渡相H"和B"外，还有过剩的Si 质点析出, 而随着时间的延长, Si 质点的长大很快, 加速了铝合金的过时效。多级人工时效使A356. 2 铝合金的抗拉强度、屈服强度、硬度有不同程度的提高, 伸长率则明显下降, 180度x6 h 时效可得到最佳强度, 140度x4 h 时效可得到最佳的伸长率。实际选择的时效温度为( 138) 度。
[0014] 为研究T4 热处理工艺对低压铸造A356. 2 铝合金轮毂力学性能的影响, 以及
成品力学性能的情况, 选取一款美国通用产品进行试验, 该产品力学性能要求外轮缘屈服强度≥130 MPa、外轮缘抗拉强度≥210 MPa、外轮缘伸长率≥7%。分别经T 6( 538 度x 5 h 固溶+145度x 3 h 时效) 热处理、T 4( 538度x 5 h 固溶+ 24 h自然时效) 热处理、T4( 538度x 5 h 固溶+ 48 h 自然时效) 热处理。并从轮辐、轮缘及轮心部位取样进行力学性能测试。随后对轮毂进行喷涂, 喷涂烘烤工艺为: 底粉烘烤160度x 45 min、漆烘烤140度x 45 min、亮粉180度x 60 min, 并从轮辐、轮缘及轮心部位取样进行力学性能测试。最后, 对数据进行统计分析。
[0015] ( 1) A356.2 铝合金轮毂经T 4( 自然时效48 h) 热处理后与T 6 热处理后相比, 屈服强度降低了20%-30%、抗拉强度降低了5%- 10%、硬度降低了10%-20%, 伸长率提高了70%-100%。24 h 自然时
效和48 h自然时效相比, 屈服强度和抗拉强度差异并不明显, 但24h自然时效比48 h 自然时效硬度高、伸长率低。
[0016] ( 2) 就美国通用某款产品而言, A356.2 铝合金轮毂经T4 热处理并经过24 h 自然时效后再加喷涂更能满足指定的力学性能要求, 但对自然时效时间须严格控制, 否则会导致在产品机械加工过程中由于硬度低, 发生粘刀或表面发白的现象。
[0017] ( 3) A356.2 铝合金轮毂在经过喷涂烘烤后, 屈服强度、抗拉强度和硬度明显提高, 伸长率则明显降低。
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