技術領域:
本發明屬于汽車零部件加工
技術領域:
,具體涉及一種汽車用鎂合金變速箱支架的生產工藝。
背景技術:
:鎂合金是實現汽車輕量化中最好的替代材料,鎂合金比重低,強度高,延伸率各方面都可以可鋁合金媲美,所以鎂合金的壓鑄件需要快速的發展。但是目前國內市場內,缺乏鎂合金技術及管控經驗,導致鎂合金產品合格率低,成本高,嚴重制約了鎂合金的快速發展。目前汽車變速箱支架大多采用合金材料,需要其具備質量輕、力學性能和抗氧化耐腐蝕性能好等優點,而鎂合金材料是最適合的合金材料。Mg-Al系鎂合金是目前應用最為廣泛的鎂合金體系,我國對該系列鎂合金的應用研究取得了很大進展,如當前廣泛應用的AZ91、AZ31和AZ63等,但是由于其晶體結構為密排六方,變形能力差限制了其發展,大量研究表明采用一些元素摻雜對鎂合金可以起到細化晶粒、凈化熔體的作用,而且可以大幅度提高鎂合金的綜合力學性能。目前鎂合金中添加的元素多為鑭、鈰、釔、釓及釹等,但其成本較高。技術實現要素:為了克服現有技術的缺陷,本發明提供了一種汽車用鎂合金變速箱支架的生產工藝。為了解決上述的技術問題,本發明的技術方案是:一種汽車用鎂合金變速箱支架的生產工藝,其包括如下步驟:步驟1)制備鋁銅鍶中間合金體,步驟2)攪拌和噴射成型,步驟3)壓制和表面處理。具體地,所述生產工藝包括如下步驟:步驟1)制備鋁銅鍶中間合金體:將鋁錠放入坩堝A內加熱至熔化,然后添加銅和鍶,再升溫至1120℃,保溫30min,得到熔融體;將超聲變幅桿伸入上述所得熔融體中進行超聲處理,超聲強度為1.2kw/cm2,超聲時間為10min;降溫至750℃,得到鋁銅鍶中間合金體;步驟2)攪拌和噴射成型:將坩堝B預熱到300℃,然后添加鎂錠,按照10℃/S的升溫速度升溫至750℃得到鎂熔體,往鎂熔體中添加占鎂熔體十分之一重量的鋁銅鍶中間合金體,充分攪拌15min,然后添加占鎂熔體百分之一重量的變質劑,攪拌3min,然后保溫20min,再在氬氣保護下噴射成型;步驟3)壓制和表面處理:將噴射成型的合金材料進行擠壓,最后用車床進行表面處理,即得。優選地,所述步驟1)中,所述鋁錠、銅以及鍶的質量比為100-200:5-7:2-3。優選地,所述變質劑由碳化鍶和碳酸鈣按照2-3:1-2的質量比混合而得。優選地,所述步驟1)中,所述鋁錠、銅以及鍶的質量比為100:5:2。優選地,所述變質劑由碳化鍶和碳酸鈣按照2:1的質量比混合而得本發明取得的有益效果主要包括但是并不限于幾個方面:本發明避免使用價格高昂的稀土金屬,降低了原料成本;鋁銅鍶合金可以提高產品的耐熱性能和加工性能;鍶的添加增加了合金的過冷度,從而增大了合金形核幾率,使晶粒得到細化;通過正交多因子試驗發現,本發明的變質劑細化晶粒效果優于現有技術的多種變質劑,本發明變質劑受熱分解提供了大量游離的C,C會與熔體中的Al反應生成大量的Al4C3粒子,直接成為α-Mg的有效形核核心,大幅提高了形核率;Ca與Mg形成分布均勻的彌散強化相顆粒Mg2Ca,可以阻止晶粒的長大;微觀組織的細化可以提高合金材料的耐腐蝕性能;本發明原料配伍合理,方法簡單可行,制備的產品具備抗彈性變形能力好、力學性能好、表面光滑以及抗氧化耐腐蝕等優點,應用前景廣闊。具體實施方式為了使本
技術領域:
的人員更好地理解本申請中的技術方案,下面將結合本申請具體實施例,對本發明進行更加清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都應當屬于本發明保護的范圍。實施例1一種汽車用鎂合金變速箱支架的生產工藝,其包括如下步驟:將鋁錠放入坩堝A內加熱至熔化,然后添加銅和鍶,再升溫至1120℃,保溫30min,得到熔融體;將超聲變幅桿伸入上述所得熔融體中進行超聲處理,超聲強度為1.2kw/cm2,超聲時間為10min;降溫至750℃,得到鋁銅鍶中間合金體;所述鋁錠、銅以及鍶的質量比為100:5:2;將坩堝B預熱到300℃,然后添加鎂錠,按照10℃/S的升溫速度升溫至750℃得到鎂熔體,往鎂熔體中添加占鎂熔體十分之一重量的鋁銅鍶中間合金體,充分攪拌15min,然后添加占鎂熔體百分之一重量的變質劑,攪拌3min,然后保溫20min,再在氬氣保護下噴射成型,氬氣保護氣壓強為0.8MPa,噴嘴直徑為3mm、斜拉角度為37°、偏心距為30mm、質量流率為10kg/min;將噴射成型的合金材料放入熱擠壓機中進行熱擠壓,擠壓溫度200℃,壓力200MP,保溫壓制3h;降溫至室溫,然后在壓力50MP下進行冷壓,壓制1h;最后用車床進行表面處理,即得。所述變質劑由碳化鍶和碳酸鈣按照2:1的質量比混合而得。實施例2一種汽車用鎂合金變速箱支架的生產工藝,其包括如下步驟:將鋁錠放入坩堝A內加熱至熔化,然后添加銅和鍶,再升溫至1120℃,保溫30min,得到熔融體;將超聲變幅桿伸入上述所得熔融體中進行超聲處理,超聲強度為1.2kw/cm2,超聲時間為10min;降溫至750℃,得到鋁銅鍶中間合金體;所述鋁錠、銅以及鍶的質量比為200:7:3;將坩堝B預熱到300℃,然后添加鎂錠,按照10℃/S的升溫速度升溫至750℃得到鎂熔體,往鎂熔體中添加占鎂熔體十分之一重量的鋁銅鍶中間合金體,充分攪拌15min,然后添加占鎂熔體百分之一重量的變質劑,攪拌3min,然后保溫20min,再在氬氣保護下噴射成型,氬氣保護氣壓強為0.8MPa,噴嘴直徑為3mm、斜拉角度為37°、偏心距為30mm、質量流率為10kg/min;將噴射成型的合金材料放入熱擠壓機中進行熱擠壓,擠壓溫度200℃,壓力200MP,保溫壓制3h;降溫至室溫,然后在壓力50MP下進行冷壓,壓制1h;最后用車床進行表面處理,即得。所述變質劑由碳化鍶和碳酸鈣按照3:2的質量比混合而得。實施例3一種汽車用鎂合金變速箱支架的生產工藝,其包括如下步驟:將鋁錠放入坩堝A內加熱至熔化,然后添加銅和鍶,再升溫至1120℃,保溫30min,得到熔融體;將超聲變幅桿伸入上述所得熔融體中進行超聲處理,超聲強度為1.2kw/cm2,超聲時間為10min;降溫至750℃,得到鋁銅鍶中間合金體;所述鋁錠、銅以及鍶的質量比為100:7:2;將坩堝B預熱到300℃,然后添加鎂錠,按照10℃/S的升溫速度升溫至750℃得到鎂熔體,往鎂熔體中添加占鎂熔體十分之一重量的鋁銅鍶中間合金體,充分攪拌15min,然后添加占鎂熔體百分之一重量的變質劑,攪拌3min,然后保溫20min,再在氬氣保護下噴射成型,氬氣保護氣壓強為0.8MPa,噴嘴直徑為3mm、斜拉角度為37°、偏心距為30mm、質量流率為10kg/min;將噴射成型的合金材料放入熱擠壓機中進行熱擠壓,擠壓溫度200℃,壓力200MP,保溫壓制3h;降溫至室溫,然后在壓力50MP下進行冷壓,壓制1h;最后用車床進行表面處理,即得。所述變質劑由碳化鍶和碳酸鈣按照3:1的質量比混合而得。實施例4采用碳作為變質劑,其余同實施例1。實施例5采用碳酸鎂作為變質劑,其余同實施例1。實施例6不添加鍶,其余同實施例1。實施例7本發明產品的性能測試:一、硬度檢測:HR-150A檢測各樣品的硬度;具體見表1:表1組別硬度值(HRC)實施例187.5實施例480.3實施例576.2實施例677.9二、拉伸性能:WDW系列微機控制電子萬能試驗機拉伸性能測試;具體見表2:表2組別抗拉強度Mpa伸長率%實施例1129.44.67實施例4103.83.45實施例5113.73.77實施例697.54.31三、微觀組織晶粒:用截弦法來評定晶粒的尺寸大小;具體見表3:表3組別平均晶粒直徑(um)實施例164.2實施例489.7實施例596.1實施例678.3四、耐腐蝕性能測試:根據GB10124-1988金屬材料試驗室均勻腐蝕全浸試驗方法,將上述實施例制備的試樣斜立放于6%NaCl溶液中,5天后取出后用CrO3+AgNO3+Ba(NO3)2+蒸餾水清除試樣表面的腐蝕產物,然后再用丙酮和無水酒精清洗,測腐蝕速率(mm/a)。上述各實施例中得到的合金腐蝕速率如表4所示。表4編號腐蝕速率(mm/a)實施例10.13實施例40.21實施例50.19實施例60.17在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。當前第1頁1 2 3