本發(fā)明涉及一種鋁合金副車架的低壓鑄造制備方法，屬于合金鑄造
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：副車架是汽車底盤的重要承載件，是支承前后車橋、懸掛的支架，使車橋、懸掛通過它再與正車架相連。副車架是關(guān)系到汽車安全性、舒適性、操控性的重要底盤部件之一。副車架材質(zhì)以鋼板材質(zhì)為主，目前有逐漸被輕量化材質(zhì)鋁合金替代的趨勢，在乘用車上廣泛采用鋁合金副車架已是不爭的事實(shí)。隨著顧客對燃油經(jīng)濟(jì)性、舒適性、良好操控性的要求越來越高，國外先進(jìn)主機(jī)廠普遍采用鑄造鋁合金副車架，這是由于鋁合金重量輕，有利于車體減重，節(jié)能減排，同時簧下負(fù)荷重量的減輕對車操縱性影響很大，采用鋁合金副車架的操縱性和舒適性會更好。而國內(nèi)鑄造鋁合金副車架應(yīng)用甚少，在國內(nèi)汽車制造業(yè)應(yīng)用的副車架以沖壓鋼板焊接的鋼材質(zhì)副車架為主，與國際汽車制造業(yè)的情況差距很大，只有少量的車型采用了鋁合金材質(zhì)的副車架，而且全部來自進(jìn)口。采用低壓鑄造方法制備副車架，為鋁合金材質(zhì)副車架國產(chǎn)化奠定基礎(chǔ)。目前采用低壓鑄造方法制備鋁合金副車架，在國內(nèi)還未見公開報道。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金副車架的低壓鑄造制備方法，主要包括鋁合金材料化學(xué)成分設(shè)計、合金熔煉變質(zhì)細(xì)化處理、砂型裝配、調(diào)用壓力時間曲線及低壓鑄造成型以及鑄件熱處理工藝。該方法制造的鋁合金副車架具有較高的力學(xué)性能，可達(dá)到裝車試驗(yàn)及采集數(shù)據(jù)的要求，滿足了快速試制副車架鑄件的需要。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種鋁合金副車架的低壓鑄造制備方法，首先將鋁合金按著重量成分百分比配制好，加入坩堝熔化爐內(nèi)熔化、精煉變質(zhì)細(xì)化處理，把砂型裝配在低壓鑄造機(jī)坩堝爐上并使直澆道對準(zhǔn)升液管，調(diào)用壓力時間曲線，低壓壓力充型、保壓使副車架鑄件凝固，獲得鋁合金副車架鑄件，再對鑄件進(jìn)行t6熱處理，得到可裝車試驗(yàn)及采集數(shù)據(jù)要求的鋁合金副車架。本發(fā)明的制備方法包括如下步驟：步驟一、鋁合金材料成分設(shè)計，將鋁合金按著重量成分百分比配制；步驟二、將配制好的鋁合金材料進(jìn)行熔煉、精煉及細(xì)化處理；步驟三、砂型裝配，把砂型裝配在低壓鑄造機(jī)坩堝爐上并使直澆道對準(zhǔn)升液管；步驟四、低壓澆注：調(diào)用設(shè)計好的壓力時間曲線，進(jìn)行低壓澆注并在壓力下凝固，獲得低壓鑄造鋁合金副車架；步驟五、將步驟四獲得的低壓鑄造鋁合金副車架鑄件進(jìn)行固溶及時效熱處理。進(jìn)一步地，所述步驟一鋁合金材料成分設(shè)計的重量百分比為：6.5～7.5％si，0.25～0.6％mg，0.05～0.30％ti，0～0.5％re，fe0.2％max，cu0.2％max，mn0.1％max，zn0.1％max，其余為al。進(jìn)一步地，所述步驟二配制好的鋁合金材料進(jìn)行熔煉、精煉及細(xì)化處理包括以下過程：將配制好的鋁合金材料放入坩堝熔化爐內(nèi)，加熱熔化；鋁合金液溫度升至715-725℃時，加入al-5ti-b細(xì)化劑、al-sr變質(zhì)劑，并通入氬氣進(jìn)行精煉除氣處理，精煉除氣處理時間為15-20min，精煉除氣處理后試樣密度達(dá)到2.65g.cm-3以上；精煉完成后除渣，鋁合金液靜置并降溫至700-715℃等待澆注。進(jìn)一步地，所述步驟三砂型裝配用可加工塑料制造副車架模具，模具兩開，并用派普鋁樹脂砂造型，合箱。進(jìn)一步地，所述步驟四低壓澆注調(diào)用的壓力時間曲線為：進(jìn)一步地，所述步驟五的固溶熱處理溫度及時間為(520-530)℃×(5-7)h，60-80℃水淬；時效熱處理溫度及時間為(160-175)℃×(4-6)h，空冷。本發(fā)明的積極效果是低壓鑄造方法制備的鋁合金副車架內(nèi)在質(zhì)量較好，力學(xué)性能較高。低壓砂型鑄造方法制備副車架完全滿足了快速試制副車架鑄件的需要。附圖說明圖1是副車架擠壓鑄造工藝模擬溫度場分布。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述：實(shí)施例1：按重量百分比配制合金成分為6.5％si，0.25-0.6％mg，0.05-0.30％ti，0-0.5％re，fe0.2％max，cu0.2％max，mn0.1％max，zn0.1％max，其余為al。合金重量300kg。將配制好的鋁合金材料放入坩堝爐內(nèi)，加熱熔化。鋁合金液溫度升至715-725℃時，加入al-5ti-b細(xì)化劑，al-sr變質(zhì)劑，并通入氬氣進(jìn)行精煉除氣處理，精煉除氣處理時間為15-20min。精煉除氣處理后試樣密度達(dá)到2.65g.cm-3以上。精煉完成后除渣，鋁合金液靜置并降溫至700℃等待澆注。砂型裝配：用可加工塑料制造副車架模具，模具兩開。用派普鋁樹脂砂造型，合箱。把砂型裝配在低壓鑄造機(jī)坩堝爐上并使直澆道對準(zhǔn)升液管。低壓澆注：調(diào)用設(shè)計好壓力時間曲線，進(jìn)行低壓澆注并在壓力下凝固，獲得合格鋁合金副車架。澆注溫度700℃。序號澆注過程各個階段時間(s)壓力(kpa)1升液段8102充型段20203結(jié)殼段增壓22304結(jié)殼段保壓25305結(jié)晶段增壓33386結(jié)晶段保壓900387卸壓100擠壓結(jié)束后，開模取出鑄件，檢查其外觀質(zhì)量及表面缺陷。產(chǎn)品合格率達(dá)95％以上，合格產(chǎn)品進(jìn)行t6熱處理。固溶熱處理溫度及時間為520℃×5h，60℃水淬；時效熱處理溫度及時間為160℃×6h，空冷。本體取樣進(jìn)行力學(xué)性能檢測，抗拉強(qiáng)度大于264mpa，屈服強(qiáng)度大于210mpa，延伸率大于2％，硬度大于hb96。實(shí)施例2：按重量百分比配制合金成分為7％si，0.25-0.6％mg，0.05-0.30％ti，0-0.5％re，fe0.2％max，cu0.2％max，mn0.1％max，zn0.1％max，其余為al。合金重量300kg。將配制好的鋁合金材料放入坩堝爐內(nèi)，加熱熔化。鋁合金液溫度升至715-725℃時，加入al-5ti-b細(xì)化劑，al-sr變質(zhì)劑，并通入氬氣進(jìn)行精煉除氣處理，精煉除氣處理時間為15-20min。精煉除氣處理后試樣密度達(dá)到2.65g.cm-3以上。精煉完成后除渣，鋁合金液靜置并降溫至710℃等待澆注。砂型裝配：用可加工塑料制造副車架模具，模具兩開。用派普鋁樹脂砂造型，合箱。把砂型裝配在低壓鑄造機(jī)坩堝爐上并使直澆道對準(zhǔn)升液管。低壓澆注：調(diào)用設(shè)計好壓力時間曲線，進(jìn)行低壓澆注并在壓力下凝固，獲得合格鋁合金副車架。澆注溫度710℃。序號澆注過程各個階段時間(s)壓力(kpa)1升液段8152充型段20263結(jié)殼段增壓22324結(jié)殼段保壓25325結(jié)晶段增壓33406結(jié)晶段保壓900407卸壓100擠壓結(jié)束后，開模取出鑄件，檢查其外觀質(zhì)量及表面缺陷。產(chǎn)品合格率達(dá)95％以上，合格產(chǎn)品進(jìn)行t6熱處理。固溶熱處理溫度及時間為530℃×7h，80℃水淬；時效熱處理溫度及時間為175℃×4h，空冷。本體取樣進(jìn)行力學(xué)性能檢測，抗拉強(qiáng)度大于272mpa，屈服強(qiáng)度大于212mpa，延伸率大于1.5％，硬度大于hb98。實(shí)施例3：按重量百分比配制合金成分為7.5％si，0.25-0.6％mg，0.05-0.30％ti，0-0.5％re，fe0.2％max，cu0.2％max，mn0.1％max，zn0.1％max，其余為al。合金重量300kg。將配制好的鋁合金材料放入坩堝爐內(nèi)，加熱熔化。鋁合金液溫度升至715-725℃時，加入al-5ti-b細(xì)化劑，al-sr變質(zhì)劑，并通入氬氣進(jìn)行精煉除氣處理，精煉除氣處理時間為15-20min。精煉除氣處理后試樣密度達(dá)到2.65g.cm-3以上。精煉完成后除渣，鋁合金液靜置并降溫至715℃等待澆注。砂型裝配：用可加工塑料制造副車架模具，模具兩開。用派普鋁樹脂砂造型，合箱。把砂型裝配在低壓鑄造機(jī)坩堝爐上并使直澆道對準(zhǔn)升液管。低壓澆注：調(diào)用設(shè)計好壓力時間曲線，進(jìn)行低壓澆注并在壓力下凝固，獲得合格鋁合金副車架。澆注溫度715℃。序號澆注過程各個階段時間(s)壓力(kpa)1升液段8132充型段20233結(jié)殼段增壓22314結(jié)殼段保壓25315結(jié)晶段增壓33396結(jié)晶段保壓900397卸壓100擠壓結(jié)束后，開模取出鑄件，檢查其外觀質(zhì)量及表面缺陷。產(chǎn)品合格率達(dá)95％以上，合格產(chǎn)品進(jìn)行t6熱處理。固溶熱處理溫度及時間為525℃×6h，70℃水淬；時效熱處理溫度及時間為170℃×5h，空冷。本體取樣進(jìn)行力學(xué)性能檢測，抗拉強(qiáng)度大于260mpa，屈服強(qiáng)度大于209mpa，延伸率大于1.0％，硬度大于hb95。當(dāng)前第1頁12