[发明专利]一种提高铝合金压铸件机械性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高铝合金压铸件机械性能的方法，其属于铝合金铸造领域。

背景技术

铝合金是以铝为基础加入其他元素组成的合金，是结构工程中最常用的材料，具有比重小、传热性好、导电性好、环保、可回收循环利用，被广泛应用于3C、汽车交通运输、家居、航空航天、化工、火箭等各个领域。铝合金按加工方法可以分为形变铝合金和铸造铝合金两大类。铝合金按化学成分可分为铝硅合金、铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金和铝稀土合金，压铸是一种将熔融合金液倒入压力室内，以高速填充钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。

享有的汽车配件的压铸铝合金中，通常采用A380铝合金也进行加工，然而其机械性能不高，限制了汽车的高速化和高功率化的发展。

发明内容

发明目的： 本发明的目的是为了弥补现有技术的不足，提供一种提高铝合金压铸件机械性能的方法，通过对铝合金化学成分配比的调整以稳定压铸时的工艺参数，从而实现机械性能的提升。

技术方案：一种提高铝合金压铸件机械性能的方法，该方法包括：将熔融的铝合金液在大于80MPa的高压下压入模具，并在模具中凝固形成铝合金压铸件，控制压铸过程中增压距离为840mm，增压流量为70，压铸填充时间为40～60ms；其中铝合金溶液包括如下重量份的组分：

Si 9%～9.5%、Fe 0.8%～0.9%、Cu 3.6%～4%、Mn 0%～0.5%、Mg 0.25%～0.3%、Cr 0%～0.15%、Ni 0%～0.5%、Zn 0%～0.1%、Ti 0.1%～0.2%、Pb 0%～0.1%、Sn 0%～0.15%以及余量Al。

铝合金液压铸时压铸速度与冲头位置成正比，冲头位置50~865，压铸速度为0.1~1m/s。

铝合金溶液制备时，确保清炼搅拌器距精炼包底部小于等于100mm，控制搅拌转速，当湿度小于85%时，转速500-540rpm/min；当湿度大于等于85%时，转速540-570rpm/min，同时控制通入氮气时间≥8min，且要确保通气孔贯穿。

该铝合金压铸件的机械性能包括抗拉强度，屈服强度以及延伸率，其中抗拉强度-3σ≥155Mpa，屈服强度-3σ≥130Mpa，延伸率≥1.5%。

有益效果：本发明所揭示的一种提高铝合金压铸件机械性能的方法，同时由于A380铝合金液配方中各合金元素所起的不同作用，Si含量的增加可以改善合金的铸造性能，Cu含量的增加能提高合金的流动性，抗拉强度和硬度，但降低了耐蚀性和塑性，热裂倾向增大，Mg含量的增加能提高强度和屈服极限，提高了合金的切削加工性、Ti含量的增加能显著细化铝合金的晶粒组织，提高合金的机械性能，降低合金的热裂倾向。从而过调节不同元素的含量能够使得铝合金液在压铸过程提供稳定的流动速度以及高速位置，从而确保压铸成型的致密度，从而提升机械性能，其中抗拉强度Mean-3σ≥155Mpa，屈服强度Mean-3σ≥130Mpa，延伸率≥1.5%。

附图说明

图1为试棒尺寸图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：

一种提高铝合金压铸件机械性能的方法，该方法包括如下步骤：

铝合金熔炼：

按照合金元素配比Si 9%～9.5%、Fe 0.8%～0.9%、Cu 3.6%～4%、Mn 0%～0.5%、Mg 0.25%～0.3%、Cr 0%～0.15%、Ni 0%～0.5%、Zn 0%～0.1%、Ti 0.1%～0.2%、Pb 0%～0.1%、Sn 0%～0.15%以及余量Al，将原料投入搅拌器内进行搅拌；

在搅拌过程中通入氮气，控制通氮气时间≥8min，且通氮气过程中确保通气孔贯穿，同时搅拌过程中确保清炼搅拌器距精炼包底部≤100mm；当湿度小于85%时，控制转速500-540rpm/min；当湿度大于等于85%时，控制转速540-570rpm/min；

制备的铝液密度≥2.65g/cm³，转运包铝液温度≥690℃ 。

压铸：

将熔融的铝合金液在大于80MPa的高压下压入模具，并在模具中凝固形成铝合金压铸件，控制模具温度为150~180℃，保温炉内温度为675±5℃，压铸过程中增压距离为840mm，增压流量为70，压铸填充时间为40～60ms；且压铸过程中压铸速度与冲头位置关系参见表1：

试棒取样：