[发明专利]6061材料商用车铝合金轴头液态模锻工艺法

摘要

本发明公开了一种6061材料商用车铝合金轴头液态模锻工艺法，主要包括如下步骤合金成分优化—熔炼—熔体净化—液态模锻成型—脱模、修边、出孔—热处理强化—机械加工—表面处理。本发明首先通过优化6061合金中各元素的成分，再配合添加适量的稀土元素Gd、Sm，以及元素Hf，再结合液态模锻工艺制备出车用轴头，通过优化合金的化学成分和熔体净化技术，改善了合金的金相结构，极大的消除了产品中的缩孔、疏松、气孔、裂纹等内部缺陷。轴头产品外观质量明显改善，内部缺陷明显减少，生产效率高，流程短，工艺成本低、节能、环境污染少，经济效益和社会效益明显。

主权项

6061材料商用车铝合金轴头液态模锻工艺法，其特征在于包括如下步骤：（1）合金成分优化：优化6061铝合金中Mg/Si比和其他合金元素比例，并控制杂质元素的质量含量，按质量份数计，其中Si 0.50‑0.75份；Fe＜0.25份；Cu 0.15‑0.25份；Mg 0.80‑1.10份；Cr 0.04‑0.25份；Al 95~98份，控制6061铝合金中其他单个杂质小于0.05份，再加入元素Gd 0.3~0.5份；Sm 0.15~0.2份；Hf 0.1~1份，用Sr 及 Ti 作变质和细化处理；（2）熔炼；（3）将步骤（2）所得熔体以高效精炼剂进行炉内除气、除渣使熔体清洁无杂；（4）液态模锻成型分为5个阶段第一阶段：熔体浇注至轴头模具内：浇注温度为680~690℃，模具预热温度为280 ～ 320℃，单坯精确定量浇注；第二阶段：快速充型：合模充型加压时间为10‑20秒，压力由上模冲头刚接触到下模中熔体面起开始变化直到140‑160bar，速度1‑2mm/s；第三阶段：保压过程：将压力以加压速度0.1‑0.3mm/s逐渐减少为0，压力180‑200bar，达到保压压力，延时10‑20秒进行冷却，时间100‑120秒；第四阶段：开模：模具下模顶杆向上顶出工件，上模随压机滑块向上运动，与下模顶杆同速度，消除产品受到上下模具撕力；第五阶段：取料：采用机构夹具进行取料，放入辊道上，转入下序；（5）修边、出孔；（6）热处理强化：将工件加热到535±5℃恒温保持3~6h，在30‑80℃水温条件下淬火60秒，在175±5℃温度条件下进行时效处理6‑10h；（7）机械性能检查、尺寸表面加工。