一种压铸铝合金的熔炼低温固溶热处理方法
专利汇可以提供一种压铸铝合金的熔炼低温固溶热处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种 压铸 铝 合金 的熔炼低温固溶 热处理 方法，与背景技术相比具有明显的先进性，是针对常规压铸 铝合金 无法进行热处理的情况，将AlMgZnSi压铸铝合金的固溶 温度 降低60-100℃，实现对压铸件的热处理，避免铸件起泡 变形 ，硬度由热处理之前的127.02HV提升到171.96HV； 屈服强度 由热处理之前的253.58Mpa提升到407.07Mpa； 抗拉强度 由热处理之前的314.55Mpa提升到460.12Mpa；延展率由热处理之前的3.59%提升到4.33%。此工艺方法，数据精准翔实，说明压铸铝合金可以进行低温 固溶热处理 ，在低温热处理之后 力 学性能有较大提升，突破了传统压铸铝合金的局限。，下面是一种压铸铝合金的熔炼低温固溶热处理方法专利的具体信息内容。
1.一种压铸铝合金的熔炼低温固溶热处理方法，其特征在于：
使用的化学物质材料为：铝合金、氧化锌、水玻璃、无水乙醇、去离子水，其组合准备用量如下：以克、毫升为计量单位
铝合金：AlMgZnSi 18000g±0.01g
氧化锌：ZnO 80g±0.01g
水玻璃：Na2SiO3·9H2O 25g±0.01g
无水乙醇：C2H5OH 1000mL ±50mL
去离子水：H2O 300mL ±10mL
铝合金的熔炼、压铸、热处理制备方法如下：
（1）配制涂覆剂
称取氧化锌80g±0.01g、水玻璃25g±0.01g；量取去离子水300mL±10mL，加入混浆机中搅拌，搅拌后成粘稠状，即为涂覆剂；
（2）预处理AlMgZnSi铝合金
① 将AlMgZnSi合金置于钢质平板上，切割成块，块体尺寸为≤8mm×6mm×8mm；
② 将AlMgZnSi合金块体置于热处理炉中，进行预热，预热温度200℃，预热时间30min；
（3）预处理压铸模具、金属液导管
① 对压铸模具用温度循环控制机进行预热，预热温度200℃，预热时间为120min；开启金属液导管加热器，预热金属液导管温度设定200℃，预热时间为60min；
② 将制备的涂覆剂均匀涂覆在模具型腔表面，涂覆层厚度0.15mm；
（4）AlMgZnSi铝合金的熔炼
AlMgZnSi铝合金的熔炼在电磁搅拌熔炼炉内进行，是在加热、熔炼、保温、电磁搅拌过程中完成的；
① 打开电磁搅拌熔炼炉盖，用无水乙醇清洗熔炼坩埚内壁，使坩埚内部洁净；
② 将AlMgZnSi铝合金块体18000g±0.01g置于熔炼坩埚，闭合电磁搅拌熔炼炉；
③ 开启电磁搅拌熔炼炉加热器，进行预热，预热温度200℃，预热时间15min；
④ 预热完成后继续加热，调节炉内温度至750℃±1℃，熔炼时间120min，熔炼后成熔液；
⑤ 开启电磁搅拌装置控制开关，设定电磁搅拌参数，电磁搅拌频率为35Hz，恒温搅拌时间15min；
（5）浇铸
① 合拢压铸机模具，并启动锁模系统固定模具；
② 打开金属液导管阀门，坩埚内的熔液流经导管，压入压铸机压射腔中；
③ 启动压射程序，压射冲头慢速前进，封住导管接口，冲头将熔液压入型腔；
④ 熔液填充满型腔后，压射冲头持续向前跟踪保压，保压压强为150Mpa，保压时间
20s，直至熔液凝固；
（6）开模、修整
① 打开模具，冲头回位与开模动作同步进行，动模脱离固定模，冲头返回复位，顶出并取出铸件；
将铸件置于钢质平板上进行冷却至25℃；
② 用400目的砂纸打磨铸件表面；
③ 用无水乙醇清洗铸件周边及表面，使其清洁，成铝镁锌硅压铸铝合金；
（7）热处理AlMgZnSi压铸铝合金
① 将热处理炉升温至460℃，保温30min，将AlMgZnSi压铸铝合金圆棒状铸件放入热处理炉内，进行固溶，固溶时间为60min，固溶后将铸件迅速放到20℃的水中冷却，冷却时间为
15s；
② 将固溶后的铸件进行时效处理，时效温度为180℃，时效时间为90min，时效后将铸件迅速放在20℃的钢质平板上进行空气冷却，冷却时间为10min，冷却后即为低温固溶热处理的压铸铝合金；
③ 用400目的砂纸打磨铸件表面，使表面清洁；
④ 用无水乙醇清洗铸件周边及表面，使其清洁；
（8）检测、分析、表征
对制备的AlMgZnSi压铸铝合金圆棒体的形貌、金相组织结构、力学性能进行检测、分析、表征；
用扫描电镜对铸件进行金相组织形貌分析；
用扫描量热仪进行差热分析；
用显微维氏硬度计进行硬度分析；
用微机控制的电子万能试验机及引伸计进行屈服强度、抗拉强度及延伸率分析；
结论：AlMgZnSi压铸铝合金为圆棒状，经热处理后，合金硬度达171.96HV，相对于铸态提高35.38％，屈服强度为407.06MPa，相对于铸态提高65.46％，抗拉强度为460.12MPa，相对于铸态提高46.5％，延伸率达4.33％，相对于铸态提高20.61％。
2.根据权利要求1所述的一种压铸铝合金的熔炼低温固溶热处理方法，其特征在于：
压铸铝合金的熔炼是在电磁搅拌熔炼炉中进行的，是在加热、熔炼、保温、电磁搅拌、压实过程中完成的；压铸铝合金的压制是在压铸机中进行的，是在压射、保压过程中完成的；
电阻熔炼炉（1）上方为炉盖（2），液压传动杆（3）穿过炉盖（2）连接炉内的挤压头（4）；电磁搅拌熔炼炉（1）内部为炉腔（5）、底部为底座（6）；在炉腔（5）内底部设有工作台（7），在工作台（7）上放置熔炼坩埚（8），熔炼坩埚（8）外圈是加热器（9），通过加热器（9）加热制成半固态浆料（10），加热器（9）外部为固定板（11），固定板（11）外部为电磁搅拌装置（12），开启电磁搅拌装置（12）对半固态浆料（10）进行搅拌；液压传动杆（3）向下推动挤压头（4）压实半固态浆料（10）；
金属液导管（13）一端连接熔炼坩埚（8），外部包裹导管加热装置（14），启动导管加热装置（14）进行预热，开启阀门（15），挤压头（4）将半固态浆料（10）压出，流经金属液导管（13），进入压铸机压射腔（16）；
压射腔（16）右端为压射冲头（17），左端为固定模板（18），固定模板（18）上装有定模（19），通过导杆（28）连接合模装置板（20）、移动模板（22），合模装置板（20）上有合模机构（21），合模机构（21）推动移动模板（22），使定模（19）与动模（23）接合，模温机（24）通过导热油管（25）连接定模（19）和动模（23）对模具进行预热，压射机构（26）推动压射冲头（17）将熔液（10）压入型腔，熔液冷却后通过顶出装置（27）顶出并取出压铸成型件。
一种压铸铝合金的熔炼低温固溶热处理方法
技术领域
背景技术
发明内容
铝合金：AlMgZnSi 18000g±0.01g
氧化锌：ZnO 80g±0.01g
水玻璃：Na2SiO3·9H2O 25g±0.01g
无水乙醇：C2H5OH 1000mL ±50mL
去离子水：H2O 300mL ±10mL
铝合金的熔炼、压铸、热处理制备方法如下：
（1）配制涂覆剂
称取氧化锌80g±0.01g、水玻璃25g±0.01g；量取去离子水300mL±10mL，加入混浆机中搅拌，搅拌后成粘稠状，即为涂覆剂；
（2）预处理AlMgZnSi铝合金
① 将AlMgZnSi铝合金置于钢质平板上，切割成块，块体尺寸为≤8mm×6mm×8mm；
② 将AlMgZnSi铝合金块体置于热处理炉中，进行预热，预热温度200℃，预热时间
30min；
（3）预处理压铸模具、金属液导管
① 对压铸模具用温度循环控制机进行预热，预热温度200℃，预热时间为120min；开启金属液导管加热器，预热金属液导管温度设定200℃，预热时间为60min；
② 将制备的涂覆剂均匀涂覆在模具型腔表面，涂覆层厚度0.15mm；
（4）AlMgZnSi铝合金的熔炼
AlMgZnSi铝合金的熔炼在电磁搅拌熔炼炉内进行，是在加热、熔炼、保温、电磁搅拌过程中完成的；
① 打开电磁搅拌熔炼炉盖，用无水乙醇清洗熔炼坩埚内壁，使坩埚内部洁净；
② 将AlMgZnSi铝合金块体18000g±0.01g置于熔炼坩埚，闭合电磁搅拌熔炼炉；
③ 开启电磁搅拌熔炼炉加热器，进行预热，预热温度200℃，预热时间15min；
④ 预热完成后继续加热，调节炉内温度至750℃±1℃，熔炼时间120min，熔炼后成熔液；
⑤ 开启电磁搅拌装置控制开关，设定电磁搅拌参数，电磁搅拌频率为35Hz，恒温搅拌时间15min；
（5）浇铸
① 合拢压铸机模具，并启动锁模系统固定模具；
② 打开金属液导管阀门，坩埚内的熔液流经导管，压入压铸机压射腔中；
③ 启动压射程序，压射冲头慢速前进，封住导管接口，冲头将熔液压入型腔，冲头压强为130Mpa，压射时间3s；
④ 熔液填充满型腔后，压射冲头持续向前跟踪保压，保压压强为150Mpa，保压时间
20s，直至熔液凝固；
（6）开模、修整
① 打开模具，冲头回位与开模动作同步进行，动模脱离固定模，冲头返回复位，顶出并取出铸件；
② 将铸件置于钢质平板上进行冷却至25℃；
③ 用400目的砂纸打磨铸件表面；
④ 用无水乙醇清洗铸件周边及表面，使其清洁，成铝镁锌硅压铸铝合金；
（7）热处理AlMgZnSi压铸铝合金
① 将热处理炉升温至460℃，保温30min，将AlMgZnSi压铸铝合金圆棒状铸件放入热处理炉内，进行固溶，固溶时间为60min，固溶后将铸件迅速放到20℃的水中冷却，冷却时间为
15s；
② 将固溶后的铸件进行时效处理，时效温度为180℃，时效时间为90min，时效后将铸件迅速放在20℃的钢质平板上进行空气冷却，冷却时间为10min，冷却后即为低温固溶热处理后的压铸铝合金；
③ 用400目的砂纸打磨铸件表面，使表面清洁；
④ 用无水乙醇清洗铸件周边及表面，使其清洁；
（8）检测、分析、表征
对制备的AlMgZnSi压铸铝合金圆棒体的形貌、金相组织结构、力学性能进行检测、分析、表征；
用扫描电镜对铸件进行金相组织形貌分析；
用扫描量热仪进行差热分析；
用显微维氏硬度计进行硬度分析；
用微机控制的电子万能试验机及引伸计进行屈服强度、抗拉强度及延伸率分析；
结论：AlMgZnSi压铸铝合金为圆棒状，经热处理后，合金硬度达171.96HV，相对于铸态提高35.38％，屈服强度为407.06MPa，相对于铸态提高65.46％，抗拉强度为460.12MPa，相对于铸态提高46.5％，延伸率达4.33％，相对于铸态提高20.61％。
460.12Mpa；延展率由热处理之前的3.59%提升到4.33%。此工艺方法数据精准翔实，说明该铝合金可以进行低温热处理，并且在低温热处理后力学性能有较大提升，突破了传统压铸铝合金的局限。
附图说明
图3、压铸铝合金的差热分析图；
图中所示，附图标记清单如下：
1、电磁搅拌熔炼炉，2、炉盖，3、液压传动杆，4、挤压头，5、炉腔，6、底座,7、工作台，8、熔炼坩埚，9、加热器，10、半固态浆液,11、固定板，12、电磁搅拌装置，13、金属液导管,14、导管加热装置，15、阀门，16、压射腔，17、压射冲头，18、固定模板，19、定模，20、合模装置板，21、合模机构，22、移动模板，23、动模，24、模温机，25、导热油管，26、压射机构，27、顶出装置，
28、导杆。
具体实施方式
金属液导管13一端连接熔炼坩埚8，外部包裹导管加热装置14，启动导管加热装置14进行预热，开启阀门15，挤压头4将熔液10压出，流经金属液导管13，进入压铸机压射腔16；
压射腔16右端为压射冲头17，左端为固定模板18，固定模板18上装有定模19，通过导杆
28连接合模装置板20、移动模板22，合模装置板20上有合模机构21，合模机构21推动移动模板22，使定模19与动模23接合，模温机24通过导热油管25连接定模19和动模23对模具进行预热，压射机构26推动压射冲头17将熔液10压入型腔，熔液冷却后通过顶出装置27顶出并取出压铸成型件。
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