鋁車輪熱處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋁車輪熱處理工藝，其包括如下步驟：鑄態毛坯入固溶處理爐升溫、固溶溫度下固溶處理、出固溶處理爐高溫鹽浴淬火處理、出鹽浴爐后空氣介質中冷卻，去除鹽膜。固溶處理溫度為530-550℃，固溶處理保溫時間為240-300分鐘；采用硝鹽鹽浴，鹽浴處理溫度為150-170℃，時效處理保溫時間為150-200分鐘；本發明將T6熱處理工藝和鹽浴淬火工藝二者有機組合，達到低變形、高性能值的目的，同標準T6熱處理工藝比較，本發明在獲得較高強度的同時，還可獲得較高的延伸率和較小的變形度，也確保了其中的合金微觀組織達到標準T6處理的理想狀態。
【專利說明】鋁車輪熱處理工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種鑄造AlSi7Mg合金熱處理方法，特別是鋁車輪的熱處理工藝，該方法可以在滿足熱處理T6溫度的同時，組織得到均勻的轉變，從而使鋁合金輪轂具有高強度的同時，具有較高的塑形和較小的變形。
【背景技術】
[0002]低壓鑄造鋁合金輪轂廣泛采用AlSi7Mg合金。為了滿足汽車輪轂對合金材料的各種力學性能要求，其中重要的一道工序是實施T6熱處理。由于淬火一般采用水淬，零件變形嚴重，且因為淬火時晶格畸變程度高，之后再進行時效后強度高，延伸率低。研究開發既有較高的綜合性能也有較理想變形度的熱處理工藝具有重要意義。
[0003]T6熱處理過程包含有機聯系的固溶淬火時效三個過程，最終目的是獲得細小、球化的共晶Si相和均勻析出的Mg2Si強化相。因此固溶處理過程需要得到Mg、Si元素分布均勻的過飽和鋁合金固溶體，并實現殘余Si共晶相的球化。淬火形成過飽和的固溶體,將強化相固定在固溶體中。時效處理過程將促進強化相的均勻析出。
[0004]現有技術中鹽浴等溫淬火一般應用于黑色金屬中溫轉變，以獲得較好的貝氏體組織或是得到尺寸穩定性強的工件。鹽浴等溫淬火工藝應用于鋁合金方面的實例還不多。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于克服現有汽車輪轂用ZLlOlA合金T6熱處理標準工藝及研究開發的相關技術中存在的問題，提供一種變形量低、綜合性能高、可替代傳統工藝的等溫淬火熱處理工藝，并確保合金的微觀組織、室溫拉伸力學性能達到中國國家標準規定的T6處理工藝水平。`
[0006]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:鋁車輪熱處理工藝，包括如下步驟:鑄態毛坯入固溶處理爐升溫、固溶溫度下固溶處理、出固溶處理爐高溫鹽浴淬火處理、出鹽浴爐后空氣介質中冷卻，去除鹽膜。固溶處理溫度為530-550°C，固溶處理保溫時間為240-300分鐘；采用硝鹽鹽浴，淬火與時效在鹽浴爐中合二為一，鹽浴處理溫度為150-170°C，鹽浴處理保溫時間為150-200分鐘。
[0007]鑄態毛坯入爐并升溫到固溶溫度的時間控制在30-40分鐘；固溶爐和鹽浴爐保溫階段溫度控制范圍在±5°C。
[0008]淬火介質為硝鹽，成分為50%NaN03+50% KNO2，從固溶處理爐轉移到淬火設施的時間控制在30秒以內。
[0009]本發明的有益效果是:本發明將短時固溶處理及鹽浴等溫淬火二者有機組合，在滿足鋁合金T6熱處理要求的同時，能獲得綜合性能高，零件變形小的產品。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。[0011]圖1為普通熱處理工藝處理的鋁車輪輪輻微觀金相組織。
[0012]圖2為本發明處理的鋁車輪輪輻微觀金相組織。
[0013]圖3為普通熱處理工藝處理的鋁車輪外輪緣微觀金相組織。
[0014]圖4為本發明處理的鋁車輪外輪緣微觀金相組織。
【具體實施方式】
[0015]為了更好地理解本發明的技術特點，下面結合實施例對本發明作進一步的說明，需要說明的是，實施例并不是對本發明保護范圍的限制。
[0016]準備6只ZLlOlA鑄造鋁合金車輪，測量鑄態情況下每只車輪的端面變形和輪輞深度。取其中3只輪轂正常T6熱處理。熱處理采用無料框式熱處理爐，其固溶溫度540°C，時間280min，淬火介質為水淬，淬火水溫80°C，淬火時間180s，淬火轉移時間20s，時效溫度155°C，時間200min。固溶、淬火、時效溫度波動范圍均控制在±5°C，工件在固溶爐內升溫時間為40min，時效爐內升溫時間為30min。時效處理結束后，大氣環境中自然冷卻。測量每個車輪端面變形及輪輞深度數據，并取兩只車輪進行機械性能檢測，分別測量輪輻、輪緣(外)拉伸性能和輪心硬度，取一只車輪進行金相檢測，分別檢測輪輻及外輪緣金相。
[0017]將剩下的3只車輪按本發明工藝處理。其固溶采用無料框式熱處理爐，固溶溫度5400C，時間280min，淬火介質為熔鹽，成分為50%NaN03+50% KNO2,鹽浴溫度155°C，鹽浴時間200min。固溶和鹽浴溫度控制范圍均為±5°C，淬火轉移時間小于20s。鹽浴處理結束后，大氣環境中自然冷卻，去除附在車輪表面的鹽膜，測量每個車輪端面變形及輪輞深度數據，并取兩只車輪進行機械性能檢測，分別測量輪輻、輪緣(外)拉伸性能和輪心硬度，取一只車輪進行金相檢測，分別檢測輪輻及外輪緣金相。
[0018]熱處理后,車輪機械性能結果如表1。
【權利要求】
1.鋁車輪熱處理工藝，包括如下步驟:鑄態毛坯入固溶處理爐升溫、固溶溫度下固溶處理、出固溶處理爐入淬火池處理，固溶處理溫度為530-550°C，固溶處理保溫時間為240-300分鐘；其特 征在于:固溶后進行鹽浴淬火，鹽浴處理溫度為150-170°C，鹽浴處理保溫時間為150-200分鐘，熔鹽成分為50%NaN03+50% ΚΝ02。
【文檔編號】C22F1/04GK103757574SQ201410031381
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月23日 優先權日:2014年1月23日
【發明者】邢東, 劉利華, 李昌海, 杜德喜, 王永寧, 朱志華 申請人:中信戴卡股份有限公司