汽车铝合金压铸活塞的详细制造过程
汽车铝合金压铸活塞,其成型方式称为挤压铸造。
常用的汽车活塞是Al-Si类合金,成型为重力铸造,经热处理、加工、表面处理等等工序。
对于高负荷的汽车活塞,用Al-Si类合金,成型则为挤压铸造,经热处理、加工、表面处理等等工序。
对于更高负荷的赛车活塞,用Al-Si类合金,成型则为锻造,经热处理、加工、表面处理等等工序。
对于更高负荷的汽车活塞,用钢质合金,成型则为锻造,经热处理、加工、表面处理等等工序。
所用Al-Si类合金的种类很多。
加工的方法也很多,对于环槽、销孔、外圆,加工精度要求很高。
表面处理的方法也很多,有镀锡、石墨涂层、硬氧等等。
如果是铝合金的热处理强化方式主要有以下两种种:
1.固溶强化
纯铝中加入合金元素,形成铝基固溶体,造成晶格畸变,阻碍了位错的运动,起到固溶强化的作用,可使其强度提高。根据合金化的一般规律,形成无限固溶体或高浓度的固溶体型合金时,不仅能获得高的强度,而且还能获得优良的塑性与良好的压力加工性能。Al-Cu、Al-Mg、Al-Si、Al-Zn、Al-Mn等二元合金一般都能形成有限固溶体,并且均有较大的极限溶解度(见表9-2),因此具有较大的固溶强化效果。
2.时效强化
合金元素对铝的另一种强化作用是通过热处理实现的。但由于铝没有同素异构转变,所以其热处理相变与钢不同。铝合金的热处理强化,主要是由于合金元素在铝合金中有较大的固溶度,且随温度的降低而急剧减小。所以铝合金经加热到某一温度淬火后,可以得到过饱和的铝基固溶体。这种过饱和铝基固溶体放置在室温或加热到某一温度时,其强度和硬度随时间的延长而增高,但塑性、韧性则降低,这个过程称为时效。在室温下进行的时效称为自然时效,在加热条件下进行的时效称为人工时效。时效过程中使铝合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。其强化效果是依靠时效过程中所产生的时效硬化现象来实现的。
将铝合金在535±5℃保温5.5±0.5个小时,然后在80±10℃的水中淬火,淬火时间不能低于5min。
再在165±5℃的低温炉中时效4±0.5个小时。出来后硬度一般达到HB80-90,延伸率大于8%,抗拉强度250MPa以上。
技术问题主要是保温问题,一定要按工艺执行,还有从高温炉到下水淬火要尽量快,否则就会影响固熔效果,影响热处理效果!
1、退火处理。将铸件加热到较高温度(300℃左右),保温一定时间后,随炉冷却的工艺称为退火。退火处理可以消除铸件的内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,增大铸件的塑性。
2、固溶处理。把铸件加热到尽可能高的温度(接近于共晶体的熔点),保温足够长的时间后快速冷却,使强化组元在铝中最大限度地溶解,这种高温状态被固定保存到室温的过程称为固溶处理,俗称淬火。固溶处理可以提高铸件的强度和塑性,改善合金的耐腐蚀性能。
3、时效处理。将固溶处理后的铸件加热到某一温度,保温一定的时间后出炉空冷的工艺称为时效。采用较低的时效温度或较短的保温时间的时效处理称为不完全人工时效;采用较高的时效温度或较长的保温时间的时效处理称为完全人工时效。不完全人工时效可使铸件获得优良的综合力学性能,即较高的强度,良好的塑性和韧性,但抗蚀性能可能较低。完全人工时效,可使铸件获得最大的强度,即最高的抗拉强度,但伸长率较低。
4、循环处理。多次将铸件冷却到零下温度,保温一定时间再加热到铸件的工作温度的过程,称为循环处理。循环处理可捷高铸件尺寸的稳定性,适于精密零件的处理。
参考资料:http://www.zz361.com/information_content.php?id=10011962