[发明专利]一种气缸用铝合金型材生产工艺

说明书

本发明涉及一种气缸用铝合金型材生产工艺，属于铝合金型材生产技术领域。该生产工艺包括配料、熔铸、均质、挤压和双级时效步骤。在均质化热处理中，采用先空冷至300℃±10℃再水冷至常温的混合冷却方式，通过控制不同的冷却速度，获取合适尺寸和数量的析出相粒子，起到良好的抑制再结晶作用，进而避免再结晶对铝合金力学性能的不利影响。在双级时效步骤中，通过采用160℃*4.5h+180℃*3.5h的双级时效制度，改善铝合金型材强度、耐热性和耐腐蚀性等力学性能，适于高温高压的应用工况。

技术领域

本发明属于铝合金型材生产技术领域，涉及一种气缸用铝合金型材生产工艺。

背景技术

随着汽车工业的高速发展，铝合金因其优异的力学性能、耐蚀性能、耐磨性能在汽车上使用越来越广泛，作为汽车“心脏”的发动机，其气缸往往采用铝合金型材。铝合金气缸因缸盖结构复杂、缸体直接与燃烧室接触等原因，在工作过程中反复承受高温高压的机械和热负荷，加之硫化物的存在，就需要气缸所用材料在高温介质下具备较高的强度、优异的耐热性和耐蚀性。然而，现有铝合金型材难以满足在高温高压环境下，同时满足强度和耐蚀性的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种耐热、耐腐蚀、强度高的气缸用铝合金型材生产工艺，以解决现有铝合金型材难以满足汽车发动机之气缸部件运转工况对气缸材质性能要求的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种气缸用铝合金型材生产工艺，包括以下步骤：

S1.配料：按照以下合金组分及质量百分比配制合金原料，Si：0.6％-0.65％，Fe：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％，其他单个元素：≤0.05％，其他元素合计：≤0.15％，Al：余量；

S2.熔铸：将配制好的合金原料加入到熔炼炉中进行熔炼，熔炼温度为740℃-760℃，合金原料经高温熔化后，浇铸成铝棒；

S3.均质：将熔铸得到的铝棒放入均质炉中进行均质化热处理，加热至560℃-580℃并保温8小时，接着空冷至290℃-310℃，再水冷至常温；

S4.挤压：将均质后的铝棒送入挤压机的挤压筒中进行挤压，得到铝合金型材，其中，挤压前铝棒加热温度为510℃-530℃，挤压筒加热温度为410℃-430℃，挤压模具加热温度为470℃-490℃，挤压速度为3.7m/min-4.3m/min；

S5.双级时效：将挤压得到的铝合金型材进行双级时效热处理，先进行第一级时效热处理，时效温度为160℃，时效时间为4.5小时；再进行第二级时效热处理，时效温度为180℃，时效时间为3.5小时。

进一步，所述步骤S2中，合金原料经高温熔化后，对熔液进行除气、除渣，再将溶液浇铸成铝棒，其中，通过石墨转子、99％纯度的氮气进行除气。

进一步，所述步骤S3中，先将熔铸得到的铝棒加热至570℃并保温8小时，接着空冷至300℃，再水冷至常温。

进一步，所述步骤S4中，挤压前铝棒加热温度为520℃，挤压筒加热温度为420℃，挤压模具加热温度为480℃，挤压速度为4m/min。

进一步，所述步骤S4挤压得到的铝合金型材在进入步骤S5进行双级时效热处理前，先进行冷却、拉伸矫直、锯切处理。

进一步，在进行拉伸矫直时，所述步骤S4挤压得到的铝合金型材的温度为40℃-50℃，拉伸变形量为0.3％-1.5％。

进一步，在所述步骤S5双级时效热处理完成后，将铝合金型材空冷至常温。