一种A356铝合金高真空压铸工艺，通过对合金进行变质处理，优化压铸工艺参数，并辅助真空压铸，并对不同参数获得的试样的力学性能和组织进行对比，获得A356铝合金压铸的一种最佳真空压铸工艺。首先对纯Al和Si、Mg、Mn中间合金预热至150℃-250℃；其次将纯AL锭放入熔化炉中，待AL锭熔化后，将熔体温度升到700℃-710℃，然后将预热的和Si、Mg、Mn单质放入熔炼炉中，待融化完全后，再将温度升高到740℃-750℃，将Mg-10％Sr的放入熔炼炉，待温度恢复到740℃-750℃后，进行变质处理，搅拌后使其混合均匀，静置5min，然后降温到680℃进行浇铸。压铸过程中低速位置：5mm-150mm、低速速度为0.25m/s，高速速度设为1、2、4m/s，高低速转换位置为240mm，模具初始温度为160-180℃，浇注温度为680℃，真空度为20-50kPa，增压位置为280-290mm，增压压力为12-13MPa。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】所属
本专利技术涉及的是一种铝合金压铸工艺，属于金属材料领域.
技术介绍
铸造铝合金作为传统的金属材料，由于其比强度高、耐腐蚀、抗冲击性能较好、质量密度小、并具有良好的加工成型性，同时也具有再回收、再生性等一系列优良特点，广泛地应用于汽车工业、机械装备制造、航空航天等各行业。随着现代工业的高速发展及各种新铸造技术的出现，当今国民经济对铸造铝合金的需求量逐年增大。近年来，我国汽车行业蓬勃发展，然而当今国际石油价格飙升，这为我国乃至世界汽车行业提出了“减轻重量，节约能源，提高安全性”的新要求。于是，“汽车轻量化”成了各国汽车行业的中心话题，以铝代钢，以铝代铁是汽车轻量化的主要措施，压铸工艺作为铝合金液态成型的主要工艺，压铸工艺相对于其它工艺有产品质量好，生产效率高，经济效果良好等优点。铝合金压铸件在汽车行业使用量逐渐增多，但是随着人们对汽车零部件组织和性能要求的提高，压铸件虽然有如此多的优点，但是也存在缺陷和迫待解决的问题。在常规压铸过程中，压铸件存在气孔，由于金属液以高速喷射状态充填型腔，型腔中的大部分气体来不及排出而不可避免地卷入到金属液中，并以气孔形式存留于铸件内，所以普通压铸件不可避免的出现气孔缺陷，而且气孔的存在，使得常规压铸件难以进行热处理、焊接或用于气密性要求较高的零件，也导致压铸件的力学性能得不到进一步的提高，限制了压铸件在重要或大型复杂的受力部件如轿车、摩托车保安零件上的应用。压铸件的尺寸和压铸合金受到限制，不能用于大件复杂薄壁件，常规压铸下，薄壁件充型不完整，长期以来，为了提高普通压铸件的性能，拓宽压铸件的应用范围，人们已经对普通压铸工艺进行了研究，尤其是压铸工艺与压铸件性能与缺陷的关系。但是，在普通压铸过程中，气孔缺陷及其带来的性能问题几乎不能得到很好的解决。真空压铸法则是将型腔中的气体抽出，金属液在真空状态下充填型腔，因而卷入的气体少，铸件的力学性能高。真空压铸法自出现以来，表现出强大的生命力，随着相关技术的提高，其应用愈来愈广泛。我国的压铸行业还处于普通压铸时代，使用真空真空压铸技术的厂家非常少。因此，开发铝合金真空压铸工艺，对于实现汽车零部件的轻量化和了绿色制造，提高我国压制行业技术水平和压铸件市场的竞争力是非常有价值的。对于A356铝合金普通压铸件存在气孔、塑性较低、不能后续热处理和焊接的问题，所以本专利技术致力于开发一种A356铝合金的真空压铸工艺，在该工艺条件下，制备的试样与常规压铸相比，气孔数量明显减少、性能得到改善，。
技术实现思路
本专利技术的目的在于开发一种A356铝合金真空压铸工艺。通过对合金进行变质处理，优化压铸工艺参数，并辅助真空压铸，并对不同参数获得的试样的力学性能和组织进行对比，获得A356铝合金压铸的一种最佳真空压铸工艺。本专利技术实验所使用的A356铝合金质量百分比:6.5?7.5 % S1、0.25?0.45 % Mg、O?0.2Cu、0?0.35Mn、0?0.3Zn余量为Al，变质剂采用的是A1-10% Sr中间合金，其中，本专利技术实验过程中，主要做了三个对比试验，变质处理和不变质处理质量分数对A356铝合金组织和力学性能的影响，普通压铸与真空压铸A356铝合金组织和力学性能的对比，压铸工艺参数对A356铝合金组织和力学性能的影响。本专利技术提供一种A356铝合金的真空压铸工艺，首先对纯Al和S1、Mg、Mn中间合金预热至150°C -250°C ;其次将纯AL锭放入熔化炉中，待AL锭熔化后，将熔体温度升到7000C _710°C，然后将预热的和S1、Mg、Mn单质放入熔炼炉中，待融化完全后，再将温度升高到740°C -750°C，将Mg-10% Sr的放入熔炼炉，待温度恢复到740°C _750°C后，进行变质处理和不变质处理对比实验，搅拌后使其混合均匀，静置5min，然后降温到680°C进行压铸。工艺参数主要包括:低速速度、高低速转换位置、高速速度、模具温度、浇注温度、真空位置、真空度、增压位置、增压压力，其中，压铸过程中低速位置:5mm-150mm、低速速度为0.25m/s，高速速度设为l、2、4m/s，高低速转换位置为240mm，模具初始温度为160-180°C，浇注温度为680°C，真空度为20-50kPa，增压位置为280_290mm，增压压力为12_13MPa。在本专利技术所提供的工艺参数下获得的有益效果:变质处理后，晶粒变细，共晶硅形状由板片状变为短纤维和颗粒状，有利于析出相对合金的强化，变质后，合金硬度由58.2HV升到64.2HV，合金强度得到了明显提升。普通压铸高压速度为l、2、4m/s时，随着压射速度的提高，合金的塑形逐渐上升，延伸率由2.3%上升到4.5%，抗拉强度由220Mpa上升到250MPa。普通压铸与高真空压铸对比时，压射速度为4m/s，真空度在30Kpa时效果较好，微观组织气孔等缺陷明显减少，延伸率由4.5%上升到5.8%，抗拉强度由250Mpa上升到282Mpa，高真空压铸与普通压铸相比，延伸率和塑性都得到了明显的改善。本专利技术提供的最佳工艺工艺参数为:浇铸前进行变质处理，变质剂为Al-10% Sr中间合金，变质温度为740?750°C，压铸过程中低速位置:5mm-150mm、低速速度为0.25m/s，高速速度设为4m/s，高低速转换位置为240mm，模具初始温度为160-180°C，浇注温度为680°C，真空度为30kPa，增压位置为280_290mm，增压压力为12_13MPa。附图:图1为变质处理和不变质处理的合金铸态金相图。图ι-a不变质处理金相图，图Ι-b变质处理后金相图。图2为普通压铸和真空压铸合金金相图对比图。图l_a普通压铸后合金金相图，图l_b真空压铸后合金金相图。图3为普通压铸和真空压铸后合金的力学性能对比，可以看出真空压铸后合金强度和塑形得到明显改善。【具体实施方式】实施实例1:本专利技术实验所使用的A356铝合金质量百分比:6.5?7.5% S1、0.25?0.45 %Mg、0?0.2Cu、0?0.35Mn、0?0.3Zn余量为Al。首先对纯Al和S1、Mg、Mn中间合金预热至150°C -250°C ;其次将纯AL锭放入熔化炉中，待AL锭熔化后，将熔体温度升到7000C _710°C，然后将预热的和S1、Mg、Mn单质放入熔炼炉中，待融化完全后，再将温度升高到740°C -750°C，将Mg-4% Sr的放入熔炼炉，待温度恢复到740°C _750°C后，进行变质处理和不变当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种A356铝合金高真空压铸工艺，其特征在于具体包括以下步骤：(1)首先对纯Al和Si、Mg、Mn中间合金预热至150℃‑250℃；其次将纯AL锭放入熔化炉中，待AL锭熔化后，将熔体温度升到700℃‑710℃，然后将预热的和Si、Mg、Mn单质放入熔炼炉中，待融化完全后，再将温度升高到740℃‑750℃，将Mg‑10％Sr变质剂放入熔炼炉，待温度恢复到740℃‑750℃后，进行变质处理，搅拌后使其混合均匀，静置5min。(2)然后降温到680℃，然后将溶液进行压铸。：5mm‑150mm、低速速度为0.25m/s，高速速度设为4m/s，高低速转换位置为240mm，模具初始温度为160‑180℃，浇注温度为680℃，真空度为30kPa，增压位置为280‑290mm，增压压力为12‑13MPa。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾小勤，周银鹏，李德江，王栀沁，丁文江，
申请(专利权)人：上海交通大学深圳研究院，曾小勤，周银鹏，
类型：发明
国别省市：广东;44
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