CN106884129A - 一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺 - Google Patents

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曹东
吴春林
裴连进
黄毅
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Abstract

本发明公开了一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺，具体步骤如下：(1)把待处理的挤压铸造铝合金转向节铸件送入热处理炉内，在40‑60min之内加热到固溶温度535℃±5℃，保温480min；(2)之后，将A356.2铝合金转向节在15s之内转移到60‑90℃的水中淬火，淬火时间为240s；(3)接着，加热到时效温度165℃±5℃，保温360min；(4)最后，在空气中冷却至室温。本发明具有A356.2铝合金转向节获得良好的抗拉强度、屈服强度、伸长率及晶粒度的效果。

Description

一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺
技术领域
本发明涉及金属材料热处理领域，特别涉及一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺。
背景技术
基于汽车行业节能减排的要求和整车轻量化的趋势，越来越多的铝合金材料被应用在汽车零部件上，这些零部件包括转向节、控制臂、气囊支撑臂等。汽车生产厂家对铝合金汽车零部件的质量要求很高，尤其对涉及汽车安全零件的力学性能提出了更高的要求。如对铝合金转向节零件，有的厂家要求屈服强度为250MPa、抗拉强度为310MPa、伸长率为10％以上。这样的力学性能的要求不是压铸或是低压、差压铸造等工艺能够实现的。挤压铸造技术是一种新兴的铸造工艺，该工艺生产的产品晶粒细小，组织致密，力学性能高于其它铸造工艺，仅次于锻件的力学性能水平，因此挤压铸造不失为一种优良的生产工艺。但是关于挤压铸造A356.2铝合金汽车转向节的热处理工艺尚没有相关的专利文献。挤压铸造A356.2铝合金转向节的热处理工艺包括固溶温度和时间、淬火介质和时间以及时效温度和时间的选择。这些工艺参数对材料的组织性能有很大的影响。固溶温度过高，会引起过热；固溶温度过低，材料的固溶处理不充分，导致材料的力学性能降低；固溶保温时间短，材料固溶处理过程不充分，时间过长导致晶粒长大，这都会降低材料的力学性能；在一定范围内，淬火介质的冷却速度快慢，除会影响铸件内应力大小外，冷却速度较慢会导致晶粒长大，降低铸件的力学性能。时效过程中析出的二次相越是细小均匀，对力学性能越好，所以时效的温度的高低和时间的长短是非常重要的。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种获得良好的抗拉强度、屈服强度、伸长率及晶粒度的挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺。
为实现上述目的，本发明提供的一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺，具体步骤如下：
(1)把待处理的挤压铸造A356.2铝合金转向节铸件送入热处理炉内，在40-60min之内加热到固溶温度535℃±5℃，保温480min；
(2)之后，将挤压铸造A356.2铝合金转向节在15s之内转移到60-90℃的水中淬火，淬火时间为240s；
(3)接着，加热到时效温度165℃±5℃，保温360min；
(4)最后，在空气中冷却至室温。
在一些实施方式中，固溶温度为535℃±5℃；所述的时效温度为165℃±5℃。
在一些实施方式中，热处理炉是电阻炉或者燃气炉。
在一些实施方式中，挤压铸造A356.2铝合金转向节的横截面最大厚度为30-40mm。
本发明的有益效果是具有获得良好的抗拉强度、屈服强度、伸长率及晶粒度的挤压铸造A356.2铝合金转向节。由于本发明的热处理工艺是通过正交试验优化设计，使得挤压铸造A356.2铝合金转向节经热处理后获得良好的抗拉强度、屈服强度、伸长率及晶粒度。即用经过变质处理的A356.2铝合金熔液，经过适当的挤压铸造后，对产品进行热处理，得到的产品的晶粒度为7-8级，产品的力学性能为屈服强度250MPa、抗拉强度为310MPa、伸长率为10％以上，获得了理想的综合性能，可以应用于汽车转向节的生产之中，本发明对力学性能的改善明显优于本领域的其他热处理工艺。如此，实现了获得良好的抗拉强度、屈服强度、伸长率及晶粒度A356.2铝合金转向节的效果。
具体实施方式
下面对发明作进一步详细的说明。
一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺，具体步骤如下：(1)把待处理的挤压铸造A356.2铝合金转向节铸件送入热处理炉内，在40-60min之内加热到固溶温度535℃±5℃，保温480min；(2)之后，将挤压铸造A356.2铝合金转向节在15s之内转移到60-90℃的水中淬火，淬火时间为240s；(3)接着，加热到时效温度165℃±5℃，保温360min；(4)最后，在空气中冷却至室温。固溶温度为535℃±5℃；所述的时效温度为165℃±5℃。热处理炉是电阻炉或者燃气炉。A356.2铝合金转向节的横截面积最大厚度为30-40mm。
本发明的热处理工艺是通过正交试验优化设计，使得挤压铸造A356.2铝合金转向节经热处理后获得良好的抗拉强度、屈服强度、伸长率及晶粒度。即用经过变质处理的A356.2铝合金熔液，经过适当的挤压铸造后，对产品进行热处理，得到的产品的晶粒度为7-8级，产品的力学性能为屈服强度250MPa、抗拉强度为310MPa、伸长率为10％以上，获得了理想的综合性能，可以应用于汽车转向节的生产之中，本发明对力学性能的改善明显优于本领域的其他热处理工艺。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺，具体步骤如下：
(1)把待处理的挤压铸造A356.2铝合金转向节铸件送入热处理炉内，在40-60min之内加热到固溶温度535℃±5℃，保温480min；
(2)之后，将A356.2铝合金转向节在15s之内转移到60-90℃的水中淬火，淬火时间为240s；
(3)接着，加热到时效温度165℃±5℃，保温360min；
(4)最后，在空气中冷却至室温。
2.根据权利要求1所述的一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺，其特征在于，所述的固溶温度为535℃±5℃；所述的时效温度为165℃±5℃。
3.根据权利要求2所述的一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺，其特征在于，所述的热处理炉是电阻炉或者燃气炉。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种用于挤压铸造铝合金转向节的热处理工艺，其特征在于，所述的A356.2铝合金转向节的横截面积最大厚度为30-40mm。
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