[發(fā)明專利]一種氣缸用鋁合金型材生產工藝

有效

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• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN110983118B
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發(fā)明（設計）人: 譚學吉;杜連歡;張國林;趙玉財
• 申請（專利權）人: 營口忠旺鋁業(yè)有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22F1/043
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 陰知見

本發(fā)明涉及一種氣缸用鋁合金型材生產工藝，屬于鋁合金型材生產技術領域。該生產工藝包括配料、熔鑄、均質、擠壓和雙級時效步驟。在均質化熱處理中，采用先空冷至300℃±10℃再水冷至常溫的混合冷卻方式，通過控制不同的冷卻速度，獲取合適尺寸和數(shù)量的析出相粒子，起到良好的抑制再結晶作用，進而避免再結晶對鋁合金力學性能的不利影響。在雙級時效步驟中，通過采用160℃*4.5h+180℃*3.5h的雙級時效制度，改善鋁合金型材強度、耐熱性和耐腐蝕性等力學性能，適于高溫高壓的應用工況。

技術領域

本發(fā)明屬于鋁合金型材生產技術領域，涉及一種氣缸用鋁合金型材生產工藝。

背景技術

隨著汽車工業(yè)的高速發(fā)展，鋁合金因其優(yōu)異的力學性能、耐蝕性能、耐磨性能在汽車上使用越來越廣泛，作為汽車“心臟”的發(fā)動機，其氣缸往往采用鋁合金型材。鋁合金氣缸因缸蓋結構復雜、缸體直接與燃燒室接觸等原因，在工作過程中反復承受高溫高壓的機械和熱負荷，加之硫化物的存在，就需要氣缸所用材料在高溫介質下具備較高的強度、優(yōu)異的耐熱性和耐蝕性。然而，現(xiàn)有鋁合金型材難以滿足在高溫高壓環(huán)境下，同時滿足強度和耐蝕性的需求。

發(fā)明內容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種耐熱、耐腐蝕、強度高的氣缸用鋁合金型材生產工藝，以解決現(xiàn)有鋁合金型材難以滿足汽車發(fā)動機之氣缸部件運轉工況對氣缸材質性能要求的問題。

為達到上述目的，本發(fā)明提供如下技術方案：

一種氣缸用鋁合金型材生產工藝，包括以下步驟：

S1.配料：按照以下合金組分及質量百分比配制合金原料，Si：0.6％-0.65％，F(xiàn)e：0.1％-0.15％，Cu：≤0.01％，Mn：0.1％-0.15％，Mg：0.5％-0.55％，Cr：0.1％-0.15％，Zn：0.02％，Ti：0.03％，V：0.05％-0.20％，其他單個元素：≤0.05％，其他元素合計：≤0.15％，Al：余量；

S2.熔鑄：將配制好的合金原料加入到熔煉爐中進行熔煉，熔煉溫度為740℃-760℃，合金原料經(jīng)高溫熔化后，澆鑄成鋁棒；

S3.均質：將熔鑄得到的鋁棒放入均質爐中進行均質化熱處理，加熱至560℃-580℃并保溫8小時，接著空冷至290℃-310℃，再水冷至常溫；

S4.擠壓：將均質后的鋁棒送入擠壓機的擠壓筒中進行擠壓，得到鋁合金型材，其中，擠壓前鋁棒加熱溫度為510℃-530℃，擠壓筒加熱溫度為410℃-430℃，擠壓模具加熱溫度為470℃-490℃，擠壓速度為3.7m/min-4.3m/min；

S5.雙級時效：將擠壓得到的鋁合金型材進行雙級時效熱處理，先進行第一級時效熱處理，時效溫度為160℃，時效時間為4.5小時；再進行第二級時效熱處理，時效溫度為180℃，時效時間為3.5小時。

進一步，所述步驟S2中，合金原料經(jīng)高溫熔化后，對熔液進行除氣、除渣，再將溶液澆鑄成鋁棒，其中，通過石墨轉子、99％純度的氮氣進行除氣。

進一步，所述步驟S3中，先將熔鑄得到的鋁棒加熱至570℃并保溫8小時，接著空冷至300℃，再水冷至常溫。

進一步，所述步驟S4中，擠壓前鋁棒加熱溫度為520℃，擠壓筒加熱溫度為420℃，擠壓模具加熱溫度為480℃，擠壓速度為4m/min。

進一步，所述步驟S4擠壓得到的鋁合金型材在進入步驟S5進行雙級時效熱處理前，先進行冷卻、拉伸矯直、鋸切處理。

進一步，在進行拉伸矯直時，所述步驟S4擠壓得到的鋁合金型材的溫度為40℃-50℃，拉伸變形量為0.3％-1.5％。

進一步，在所述步驟S5雙級時效熱處理完成后，將鋁合金型材空冷至常溫。