[发明专利]预变形车用铝合金半固态组织的制备方法

说明书

本发明公开的是金属半固态加工领域的一种预变形车用铝合金半固态组织的制备方法，包括以下步骤：a、对铝合金进行轧制成形加工，使其合金晶粒实现不同程度的破碎；b、将步骤a制备得到的合金按照特定体积规格进行切块，并把它们进行等温保温处理，保温温度为500℃～570℃，保温时间5～700min；c、将步骤b等温保温后的合金迅速进行浇注，所得到的合金锭即为初生相颗粒球形圆整的半固态坯料。该制备方法把传统的轧制变形工艺与半固态坯料制备工艺有机结合起来，实现了铝合金优质球状组织有效可控的半固态坯料的高效制备，使铝合金形成组织致密、卷气夹杂极少的铸件，从而能进行热处理加工，得以进行热处理实现力学性能的巨大提升。

技术领域

本发明涉及金属半固态加工领域，尤其涉及一种预变形车用铝合金半固态组织的制备方法。

背景技术

铝合金具有高比强度、高塑性、耐腐蚀、低密度等优点，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，是工业中应用最广的有色金属结构材料。YL113合金为广泛应用于汽车压铸件产业的铝合金，有较好的流动性，在压铸成型中容易冲型，但也容易产生卷气、夹杂导致其产品不能进行热处理强化，限制了该合金的进一步推广应用。

半固态成型技术能破碎树枝晶使合金获得球状组织，其半固态压铸成型中获得组织致密、卷气夹杂极少的铸件，从而能进行热处理加工，得以进行热处理实现力学性能的巨大提升。

YL113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或者其它方式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，如果能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

为克服YL113合金固液区间狭窄难以用传统方法制备半固态坯料/浆料的难题，本发明所要解决的技术问题是：提供一种预变形车用铝合金半固态组织的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

预变形车用铝合金半固态组织的制备方法，包括以下步骤：

a、对铝合金进行轧制成形加工，使其合金晶粒实现不同程度的破碎；

b、将步骤a制备得到的合金按照特定体积规格进行切块，切块边长可为1～250cm并把它们进行等温保温处理，保温温度为500℃～570℃，保温时间5～700min；

c、将步骤b等温保温后的合金迅速进行浇注，所得到的合金锭即为初生相颗粒球形圆整的半固态坯料。

进一步的是，在步骤a中对铝合金进行轧制时，采用多道次轧制，轧制温度控制在200℃～300℃，使合金变形量控制在5～90％。

进一步的是，步骤b中的切块的边长控制在1～250cm。

进一步的是，步骤b中的保温时间根据合金不同固相率进行调整，固相率越低，保温时间越长。

进一步的是，步骤c中保温后的合金应在3s内进行浇注。

进一步的是，步骤c中的浇注过程可采用将金属液转移到水冷铜模并进行加压成型来替换。

本发明的有益效果是：该制备方法把传统的轧制变形工艺与半固态坯料制备工艺有机结合起来，实现了铝合金优质球状组织有效可控的半固态坯料的高效制备，使铝合金形成组织致密、卷气夹杂极少的铸件，从而能进行热处理加工，得以进行热处理实现力学性能的巨大提升，为铝合金更进一步的推广应用开辟新思路。

附图说明

图1是YL113合金原始枝晶组织。

图2是YL113合金经过半固态加工后得到的球状半固态组织。

具体实施方式