CN109202031A - 预变形车用合金半固态坯料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备方法，尤其是公开了一种预变形车用合金半固态坯料的制备方法，属于有色金属锻压生产制造技术领域。提供一种能有效控制ADC12合金的球状组织，实现ADC12合金稳定批量加工的预变形车用合金半固态坯料的制备方法。所述的制备方法以等径角挤压成形工序获得的合金晶粒破碎变形后的预变形ADC12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的ADC12合金半固态坯料。

Description

预变形车用合金半固态坯料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种制备方法，尤其是涉及一种预变形车用合金半固态坯料的制备方法，属于有色金属锻压生产制造技术领域。
背景技术
铝合金具有低密度、高比强度、高塑性、耐腐蚀等优点，是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中得到了大量应用。
ADC12合金为广泛应用于汽车零部件产业的铝合金，成分点靠近共晶点，具有较好的流动性，在压铸成型中容易冲型，但同时也更容易卷气、夹杂，导致其压铸件不能进行热处理强化，限制了该合金的进一步推广应用。
目前，半固态成型技术能破碎树枝晶使合金获得球状组织，并在随后的半固态压铸成型中获得组织致密、卷气夹杂极少的铸件。由于卷气夹杂含量较低，半固态铸件得以进行热处理实现力学性能的巨大提升。
ADC12合金成分接近共晶点，固液区间狭窄，难以进行常规的等温加热以及流变处理以制得半固态坯料或浆料。但该合金由于综合性能优良、成本便宜等优点大面积用于汽车零部件生产，通过新技术工艺改造实现半固态坯料制备技术突破将会具有巨大的经济前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能有效控制ADC12合金的球状组织，实现ADC12合金稳定批量加工的预变形车用合金半固态坯料的制备方法。
为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种预变形车用合金半固态坯料的制备方法，所述的制备方法以等径角挤压成形工序获得的合金晶粒破碎变形后的预变形ADC12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的ADC12合金半固态坯料。
进一步的是，在对预变形ADC12合金进行等温处前先进行切块处理，切块后的预变形ADC12合金的体积与需要获得的ADC12合金半固态坯料的体积相适应。
上述方案的优选方式是，切块完成后再进行等温处理，等温处理的具体参数为，
等温保温温度区间选择在500℃～560℃之间，保温时间依据相应固相率要求选择在10～600min之间。
进一步的是，在通过等径角挤压成形获得合金晶粒破碎的预变形ADC12合金时，挤压模具的参数如下，
內交角选择在100～150°之间、外接弧角10～25°之间。
上述方案的优选方式是，挤压完成后还需要进行保温处理，保温处理的具体如下，
在热处理炉内进行，热处理炉的温度选择为500～560℃，保温时长为10～600min。
上述方案的优选方式是，挤压温度控制在200-300℃之间。
本发明的有益效果是：本申请以等径角挤压成形工序获得的合金晶粒破碎变形后的预变形ADC12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的ADC12合金半固态坯料。在本申请的上述技术方案中，由于有等径角挤压成形、等温处理以及水冷铜模加压或水淬工序，从而可以充分的将传统的等径角挤压变形工艺和半固态坯料制备工艺有机结合起来用于ADC12合金半固态坯料的制备，一方面可以克服该合金固液温度区间狭窄难以在液态直接加工的缺点，另一方面也能更稳定的实现连续制备，适合批量生产。其原理为，传统的塑性加工技术使合金晶粒发生畸变，晶粒间存在巨大的畸变能，在适当的温度下保温畸变能得到释放容易使得晶界优先熔化、圆整化，从而形成球形颗粒。本申请正是充分的利用了上述的技术，将两者结合起来，既能有效控制ADC12合金的球状组织，又可以实现ADC12合金稳定批量加工。
附图说明
图1为本发明涉及到的ADC12合金的原始树枝晶组织；
图2为本发明涉及到的ADC12合金的球状半固态组织。
具体实施方式
为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供的一种能有效控制ADC12合金的球状组织，实现ADC12合金稳定批量加工的预变形车用合金半固态坯料的制备方法。所述的制备方法以等径角挤压成形工序获得的合金晶粒破碎变形后的预变形ADC12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的ADC12合金半固态坯料。本申请以等径角挤压成形工序获得的合金晶粒破碎变形后的预变形ADC12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的ADC12合金半固态坯料。在本申请的上述技术方案中，由于有等径角挤压成形、等温处理以及水冷铜模加压或水淬工序，从而可以充分的将传统的等径角挤压变形工艺和半固态坯料制备工艺有机结合起来用于ADC12合金半固态坯料的制备，一方面可以克服该合金固液温度区间狭窄难以在液态直接加工的缺点，另一方面也能更稳定的实现连续制备，适合批量生产。其原理为，传统的塑性加工技术使合金晶粒发生畸变，晶粒间存在巨大的畸变能，在适当的温度下保温畸变能得到释放容易使得晶界优先熔化、圆整化，从而形成球形颗粒。本申请正是充分的利用了上述的技术，将两者结合起来，既能有效控制ADC12合金的球状组织，又可以实现ADC12合金稳定批量加工。
上述实施方式中，为了最大限度的控制ADC12合金的球状组织，提高塑性加工步序的成品质量，本申请在对预变形ADC12合金进行等温处前先进行切块处理，切块后的预变形ADC12合金的体积与需要获得的ADC12合金半固态坯料的体积相适应。同时，还对等温保温以及等径角挤压成形的参数进行了更加细质的控制，具体为：切块完成后再进行等温处理，等温处理的具体参数为，等温保温温度区间选择在500℃～560℃之间，保温时间依据相应固相率要求选择在10～600min之间。
相应的，在通过等径角挤压成形获得合金晶粒破碎的预变形ADC12合金时，挤压模具的参数如下，內交角选择在100～150°之间、外接弧角10～25°之间；挤压完成后还需要进行保温处理，保温处理的具体如下，在热处理炉内进行，热处理炉的温度选择为500～560℃，保温时长为10～600min。挤压温度控制在200-300℃之间。
本发明专利把传统的等径角挤压变形工艺和半固态坯料制备工艺有机结合起来，实现ADC12合金优质球状组织有效可控的半固态坯料的高效制备，为该合金更进一步的推广应用开辟新思路。
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
本实施例涉及一种预变形车用ADC12合金半固态坯料的制备方法；所述方法包括如下步骤：
将200℃的ADC12合金在內交角150°、外接弧角10°的模具下完成等径角挤压预变形。随后将该预变形合金在500℃热处理炉保温600min，随后在水里淬火，则制得具备球状组织的半固态坯料，具体如图1、图2所示，图1为原始的树枝晶组织，图2为球状半固态组织。
实施例2
本实施例涉及一种预变形车用ADC12合金半固态坯料的制备方法；所述方法包括如下步骤：
把300℃的ADC12合金在內交角130°、外接弧角15°的模具下完成等径角挤压预变形。随后将该预变形合金在560℃保温10min，随后迅速转移到铜模加压冷却，则制得具备球状组织的半固态坯料。
实施例3
本实施例涉及一种预变形车用预变形ADC12合金半固态坯料的制备方法；所述方法包括如下步骤：
把200℃的ADC12合金內交角100°、外接弧角25°的模具下完成等径角挤压预变形。随后将该预变形合金在520℃等温保温120min，随后迅速转移到冷水淬火，则制备得到球状组织的半固态坯料。

Claims (6)

1.一种预变形车用合金半固态坯料的制备方法，其特征在于：所述的制备方法以等径角挤压成形工序获得的合金晶粒破碎变形后的预变形ADC12合金为基础，经等温处理后通过水冷铜模加压或水淬获得所述的ADC12合金半固态坯料。
2.根据权利要求1所述的预变形车用合金半固态坯料的制备方法，其特征在于：在对预变形ADC12合金进行等温处前先进行切块处理，切块后的预变形ADC12合金的体积与需要获得的ADC12合金半固态坯料的体积相适应。
3.根据权利要求2所述的预变形车用合金半固态坯料的制备方法，其特征在于：切块完成后再进行等温处理，等温处理的具体参数为，
等温保温温度区间选择在500℃～560℃之间，保温时间依据相应固相率要求选择在10～600min之间。
4.根据权利要求1所述的预变形车用合金半固态坯料的制备方法，其特征在于：在通过等径角挤压成形获得合金晶粒破碎的预变形ADC12合金时，挤压模具的参数如下，
內交角选择在100～150°之间、外接弧角10～25°之间。
5.根据权利要求4所述的预变形车用合金半固态坯料的制备方法，其特征在于：挤压完成后还需要进行保温处理，保温处理的具体如下，
在热处理炉内进行，热处理炉的温度选择为500～560℃，保温时长为10～600min。
6.根据权利要求5所述的预变形车用合金半固态坯料的制备方法，其特征在于：挤压温度控制在200-300℃之间。
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