应用于商用车轴头的A357铝合金的液态模锻工艺法

摘要

本发明公开了一种应用于商用车轴头的A357铝合金的液态模锻工艺法，主要包括如下步骤：合金成分优化—熔炼—熔体净化—液态模锻成型—脱模、修边、出孔—热处理强化—机械加工—表面处理。本发明首先通过优化A357合金中各元素的成分，再配合添加适量的稀土元素Gd、Sm，以及元素Hf，再结合液态模锻工艺制备出车用轴头，通过优化合金的化学成分和熔体净化技术，改善了合金的金相结构，极大的消除了产品中的缩孔、疏松、气孔、裂纹等内部缺陷。轴头产品外观质量明显改善，内部缺陷明显减少，生产效率高，流程短，工艺成本低、节能、环境污染少，经济效益和社会效益明显。

主权项

应用于商用车轴头的A357铝合金的液态模锻工艺法，其特征在于包括如下步骤：(1)合金成分优化：优化A357铝合金中Mg/Si比和其他合金元素比例，并控制杂质元素的质量含量，其中Si6.5～7.5份；Fe＜0.2份；Cu＜0.2份；Mg0.5‑0.7份；Sr 0.01‑0.02份；Ti 0.1～0.2份；Al90～95份，控制A357铝合金中其他单个杂质≤0.05份，再加入元素Gd0.1～0.8份；Sm0.1‑1份；Hf 0.1～2.5份，用Sr及Ti作变质和细化处理；(2)熔炼；(3)将步骤(2)所得熔体以高效精炼剂进行炉内除气、除渣使熔体清洁无杂；(4)液态模锻成型分为5个阶段第一阶段：熔体浇注至轴头模具内：浇注温度为680～690℃，模具预热温度为280～320℃，单坯精确定量浇注；第二阶段：快速充型：合模充型加压时间为10‑20秒，压力由上模冲头刚接触到下模中熔体面起开始变化直到140‑160bar，速度1‑2mm/s；第三阶段：保压过程：将压力以加压速度0.1‑0.3mm/s逐渐减少为0，压力180‑200bar，达到保压压力，延时10‑20秒进行冷却，时间100‑120秒；第四阶段：开模：模具下模顶杆向上顶出工件，上模随压机滑块向上运动，与下模顶杆同速度，消除产品受到上下模具撕力；第五阶段：取料：采用机构夹具进行取料，放入辊道上，转入下序；(5)修边、出孔；(6)热处理强化：将工件加热到535±5℃恒温保持4～6h，在30‑80℃水温条件下淬火60秒，在160±5℃温度条件下进行时效处理3‑5h；(7)机械性能检查、尺寸表面加工。