一种铸造铝合金汽车转向节的热处理方法及设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及汽车零部件热处理领域，具体地设及一种铸造侣合金汽车转向节的热 处理方法及设备。
【背景技术】
[0002] 目前，汽车转向节主要使用侣合金来进行制造，并且铸造成形占据了主要的地位。 在铸造侣合金汽车转向节的加工制造过程中，热处理是很重要的环节，直接决定了侣合金 汽车转向节的力学性能和内部组织。本发明的工艺出现之前，也有关于铸造侣合金汽车转 向节汽车转向节的热处理工艺，但工艺控制范围较为宽范，没有对固溶溫度、固溶时间及时 效溫度、固溶时间进行优化组合。
【发明内容】
[0003] 因此，本发明的目的是设计一种AlSi7Mg〇.3差压铸造侣合金汽车转向节热处理工 艺，可W获得足够高的强度，并且保持适当塑性;改善侣合金汽车转向节组织和力学性能及 切削加工性能。
[0004] 本领域技术人员可W判断的是，在工业的生产中，将热处理装置整体保持在某一 具体溫度是非常困难的，因此在描述加热条件时，往往使用一个范围的描述方式。在本发明 的说明书、权利要求及说明书摘要中，当描述了溫度的范围时，是指控制加热设备并且使得 设备的溫度在该范围之内。
[0005] 为了实现W上的发明目的，本发明提供了 W下的技术方案：
[0006] 在本发明的一个方面，提供了一种铸造侣合金汽车转向节的热处理方法，所述的 方法包括步骤：（1)将待处理侣合金汽车转向节铸件加热到537-547°C;(2)将所述的侣合金 汽车转向节铸件在537-547°C的溫度下保持325-345分钟；（3)将步骤(2)的侣合金汽车转向 节铸件放在25-45°C的水中泽火180秒；（4)将步骤(3)的侣合金汽车转向节铸件加热到153- 163°C;(5)将步骤(4)的侣合金汽车转向节铸件在153-163°C下保溫235-245分钟；W及(6) 将步骤(5)的侣合金汽车转向节铸件在空气中冷却到室溫。
[0007] 在本发明一个优选的方面，在步骤(1)中的加热达到加热均匀，并且使得所述的侣 合金汽车转向节铸件中屯、和表面及各部位均达到至少537°C。
[000引在本发明一个优选的方面，在步骤(2)中的保溫操作使得汽车转向节的溫度始终 在要求的溫度上下限范围内。
[0009] 在本发明一个优选的方面，在步骤(3)中将所述的侣合金汽车转向节铸件从保溫 状态转移到泽火池中的时间在25秒之内。
[0010] 在本发明一个优选的方面，在步骤(4)中确保加热均匀，使侣合金汽车转向节中屯、 和表面及各部位均达到要求的下限溫度W上。
[0011] 在本发明一个优选的方面，在步骤巧）的保溫过程中，使侣合金汽车转向节溫度始 终在要求的溫度上下限范围内。
[0012] 在本发明一个优选的方面，在步骤(3)中，对泽火介质进行揽拌。
[0013] 在本发明一个优选的方面，所述的方法包括步骤：（1)将侣合金汽车转向节铸件加 热到537-547°C ; (2)将所述的侣合金汽车转向节铸件在537-547°C的溫度下保持330分钟； (3) 将所述的侣合金汽车转向节铸件放在25-45°C的水中泽火180秒；（4)将所述的侣合金汽 车转向节铸件加热到153-163°C;(5)将所述的侣合金汽车转向节铸件在153-163°C下保溫 240分钟；W及(6)将所述的侣合金汽车转向节铸件在空气中冷却到室溫。
[0014] 在本发明的另一个方面，提供了一种用于侣合金汽车转向节铸件的热处理的装 置，所述的装置包括:固烙炉（1)、泽火水槽(2)、时效炉(3)及侣合金汽车转向节的传送装置 (4) ，其特征在于:所述的固烙炉（1)、泽火水槽(2)和时效炉(3)由侣合金汽车转向节的传送 装置(4)依次连接;所述的固烙炉（1)的溫度设定为537-547°C;所述的泽火水槽(2)装有洁 净的水，溫度设定为25-45°C;所述的时效炉(3)的溫度设定为153-163°C;W及所述的侣合 金汽车转向节的传送装置(4)设置为铸造侣合金汽车转向节依次运送到固烙炉（1)、泽火水 槽(2)和时效炉(3)。
[0015] 在本发明一个优选的方面，所述的泽火水槽(2)包括揽拌装置。
[0016] 在本发明一个优选的方面，所述的侣合金汽车转向节的传送装置(4)为在固烙炉 中侣合金汽车转向节铸件达到537-547°C之后在固烙炉中保溫325-345分钟;在进入泽火水 槽后中停留180秒；W及在时效炉中侣合金汽车转向节的溫度达到153-163°C后在时效炉中 保溫235-245分钟。
[0017] 在本发明一个优选的方面，所述的侣合金汽车转向节的传送装置(4)设置为在固 烙炉中侣合金汽车转向节铸件达到537-547°C之后在固烙炉中保溫330分钟;在进入泽火水 槽后中停留180秒；W及在时效炉中侣合金汽车转向节的溫度达到153-163°C后在时效炉中 保溫240分钟。
[0018] 基于AlSi?Mg日.3铸造侣合金的多相亚共晶组织特征:铸态AlSi?Mg日.3铸造侣合金固 溶体晶粒周围存在粗大的共晶组织；固溶体内部固溶相浓度不均匀和存在第二相质点。 AlSi7Mgo.3铸造侣合金中Si或金属间化合物在α固溶体内的溶解度随溫度的下降而减少，将 AlSi7Mg0.3铸造侣合金汽车转向节加热到尽可能高的溫度，在该溫度下保持足够长的时间， 使强化相充分溶入α固溶体内，强化相在α固溶体内达到最大的溶解度，随后快速冷却，使高 溫时的固溶体呈过饱和状态保留到室溫;运种过饱和固溶体是一种亚稳定状态，随放置时 间的增长，过饱和固溶体分解和扩散，溫度越高，分解和扩散速率越大;为了连续生产的需 要，将AlSi7MgO.3铸造侣合金汽车转向节加热到一定的溫度，加速过饱和固溶体分解和扩 散，并保持一定的时间，使AlSi7Mg0.3铸造侣合金的结晶点陈结构恢复到较稳定的状态，从 而改变AlSi7Mg0.3铸造侣合金的组织状态，达到改善力学性能的目的。
[0019] 本发明还提供了 W下的技术方案：
[0020] 1中确保加热均匀，使侣合金汽车转向节中屯、和表面及各部位均达到要求的下限 溫度W上;2保溫过程中，使侣合金汽车转向节溫度始终在要求的溫度上下限范围内；3泽火 过程，侣合金汽车转向节从固溶炉转移到泽火池中要快，控制在25秒W内，转移过程中侣合 金汽车转向节溫度下降不至于使固溶相析出；4中确保加热均匀，使侣合金汽车转向节中屯、 和表面及各部位均达到要求的下限溫度W上;5保溫过程中，使侣合金汽车转向节溫度始终 在要求的溫度上下限范围内。
[0021] 发明人还进行了大量的对比试验。对比试验表明，在步骤2中，固溶溫度越高，越接 近共晶转变溫度或固相线溫度，泽火的效果越好，但如果炉子溫度控制不好会增大过烧的 风险；固溶保溫时间取决于强化相溶入α固溶体中所需要的时间。在步骤5中，时效溫度越 高，时间越长，强度、硬度越高，但塑性会下降;时效溫度越低，时间越短，强度、硬度越低，但 塑性会高;在较高的溫度下短保溫时间或较低的溫度下长时间保溫，都可W得到要求的力 学性能，运就要通过正交试验找到溫度时间最佳组合。在步骤3中，泽火介质-水中增加揽 拌，即可W增加水溫的均匀性，又可W增加侣合金汽车转向节的冷却速率，提高固溶效果。
[0022] 本发明的方法和生产流水线装置通过正交试验优化设计，使得侣合金汽车转向节 铸件经热处理后可W得到良好的抗拉强度、屈服强度、延伸率和硬度，其对机械性能的改进 优于本领域目前所采用的其他方法。
【附图说明】
[0023] W下，结合附图来详细说明本发明的实施方案，其中：
[0024] 图1:实施例1中用于热处理方法的装置。
[0025] 图中：1-固烙炉、2-泽火水槽、3-时效炉及4-侣合金汽车转向节的传送装置。
【具体实施方式】
[0026] 实施例1
[0027] 用于侣合金汽车转向节铸件的热处理的装置包括：固烙炉（1)、泽火水槽(2)、时效 炉(3)及侣合金汽车转向节的传送装置(4)，其特征在于:所述的固烙炉（1)、泽火水槽(2)和 时效炉(3)由侣合金汽车转向节的传送装置(4)依次连接;所述的侣合金汽车转向节的传送 装置(4)设置为在固烙炉中侣合金汽车转向节铸件达到537-547°C之后在固烙炉中保溫330 分钟;在进入泽火水槽后中停留180秒；W及在时效炉中侣合金汽车转向节的溫度达到153- 1