ZL101A铝合金热处理工艺研究
ZL101A铝合金熔炼工艺探讨
ZL101A铝合金熔炼工艺探讨1、炉料准备炉料由含Ti0.1％～0.2％的Al-Ti合金锭，结晶硅和金属镁组成。
Al-Ti合金锭是在品位为Al 99.7的电解槽中加入钛渣后电解制得，Si采用临沂市工业硅厂生产的Si-1，Mg采用淄川鑫盛金属镁厂生产的Mg-1。
2、投料先以10％～20％的Al-Ti合金锭铺底，然后将20～50mm大小的结晶硅按Al-Ti→Si→Al-Ti的顺序一次性均匀加入炉中，最后将余下的铝锭覆盖在Si上面，点火升温熔化，至700～720℃时，扒渣压镁。
3、合金化过程随着温度的升高，铝锭逐渐熔化，将Si 覆盖住，增大Si 与Al 的接触面积，并防止Si 的上浮氧化。
结晶硅的熔点1414℃，铝硅二元共晶温度577℃，溶解度大，在铝中扩散系数大，同铝液接触时，形成固溶体及第二相Si质点，并形成浓度梯度，之后在动力和热能的作用下，相互渗透迁移，直至它们完全熔化。
随着Mg 的加入，形成Mg2Si强化相。
4、精炼处理待合金完全熔化，温度升至720～740℃时采用预先用CCl4泡制好的轻质保温砖进行精炼，精炼时沿炉底水平回旋移动，直到作用完毕为止。
扒除浮渣，撒入一层覆盖剂。
5、合理配料由于采用电解槽内生产Al-（0．10％～0．20％）Ti合金锭作为原料，因此配料时不考虑Ti含量。
主要是Si，应考虑结晶硅的纯度及烧损量，Si 偏上限控制。
6、熔炼时间和温度的控制过短的熔炼时间和过低的熔炼温度，造成结晶硅不能完全熔化，合金化速度慢，从而造成液相成分不均匀。
反之，则铝液温度偏高，吸气严重，氧化烧损严重，增加消耗。
据有关资料报道，结晶硅溶入铝液中所需时间为1.96h，我们从实践中得出，保证铝液最高熔炼温度760℃，熔量为4000kg的火焰反射炉，每炉次熔化时间不少于3h，方可确保铝液质量。
ZL101A铝合金铸造-热处理一体化工艺
2019年第5期/第68卷工艺技术FOUNDRV ZL101A铝合金铸造-热处理一体化工艺张硕S陈元筠S原超$（1.烟台路通精密科技股份有限公司，山东烟台264006;2.山东大学材料科学与工程学院，山东济南250061）摘要：为了节约能源，降低生产成本，研究了ZL101A铝合金铸造-热处理一体化工艺，即铸件出模后直接进行固溶和后续的人工时效。
利用铸件的余热，实现了铸造和热处理的连续作业，并在固溶阶段将保温时间缩短为T6处理的一半。
铸件经铸造-热处理一体化工艺处理后，抗拉强度达305MPa，伸长率为4.64%…与T6热处理工艺比较，ZL101A铝合金经一体化处理后，强度与T6工艺处理相近，伸长率比T6处理有所降低，但达到了国标要求，而且工时缩短50%左右，能耗减少将近35%。
关键词：ZL101A；T6热处理；一体化；M&Si；组织与性能铝合金以其优异的比强度和比刚度成为汽车轻量化的首选材料，使用比例逐年升高"，其中以ZLI01A合金为材料的铸造铝合金凭借其轻量化指标和优良的铸造、热处理、加工性能及良好的强度、塑性-成为目前汽车轮毂制造中使用最多的铝硅系铸造合金内。
为了更好地响应国家节能降耗减排的号召，探索出能够满足顾客需求且节能的热处理工艺是必然的趋势叫为了达到提高效率、节约能源的目的，将不同的传统工艺合并是重要的发展途径，例如铸锻一体化工艺巴就是将铸造工艺和锻造工艺合并的现代制造工艺。
基于此，山东烟台路通精密科技股份有限公司在汽车用铝合金生产方面开展了铸造与热处理连续作业的生产验证，提出了“铸造-热处理一体化”工艺（以下简称—体化），即将铸造ZL101A铸件出模后直接进行固溶处理和后续人工时效。
铝合金铸件通常是将铸造冷却后的铸件再经固溶和时效处理以提高其力学性能。
本研究提出的一体化工艺略掉了铸件出模冷却的过程，直接将出模的铸件进行固溶处理，利用铸件的余热，实现铸造和热处理连续作业，并将固溶时间缩短一半。
ZL101A铝合金铸造-热处理一体化工艺
ZL101A铝合金铸造-热处理一体化工艺ZL101A铝合金是一种常用的铸造材料，具有良好的强度和耐热性能，广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等行业。
然而，处理ZL101A铝合金的工艺过程复杂、成本高昂。
为了降低成本、提高生产效率，热处理工艺与铸造工艺一体化成为了一个重要的研究方向。
热处理是指将铝合金经过一系列的加热、保温和冷却过程，以改善其力学性能和组织结构。
传统的热处理工艺与铸造工艺是分开进行的，先进行铸造，然后再对铸件进行热处理。
这种工艺存在着工序繁多、生产周期长、工艺控制困难等问题。
因此，将热处理与铸造工艺一体化，可以实现工艺流程简化、生产周期缩短、成本降低等优势。
热处理一体化工艺的关键是在铸造过程中对铝合金进行局部加热和保温处理。
通过合理的铸造工艺参数和适当的热处理温度，可以使铸件的温度达到热处理要求。
一体化工艺可以减少不必要的加热和冷却过程，节省能源，提高生产效率。
热处理一体化工艺对于ZL101A铝合金的改良具有重要意义。
首先，一体化工艺可以减少局部过热和过冷导致的缺陷，提高铝合金铸件的质量。
从而减少二次加工的需求，降低产品的成本。
其次，热处理一体化工艺还可以改善铝合金的力学性能。
通过合理的加热和冷却过程，可以使铝合金达到最佳的结晶状态，提高其硬度和强度。
此外，一体化工艺还可以改善铝合金的耐热性能，提高其在高温和腐蚀环境下的使用寿命。
热处理一体化工艺的关键技术在于铸造过程中的加热和保温控制。
一方面，需要合理选择铸造材料和设计铸造工艺，以满足热处理的要求。
另一方面，需要采用合适的热处理设备和控制系统，实时监测和调节温度、时间等参数，确保热处理效果的稳定和可靠。
总之，ZL101A铝合金铸造-热处理一体化工艺是当前铸造行业的重要发展方向。
通过将热处理工艺与铸造工艺相结合，可以实现工艺流程简化、生产周期缩短、成本降低等优势。
此外，热处理一体化工艺还可以改善铝合金铸件的质量和性能，提高其在各个领域的应用价值。
ZL101A铝合金车轮热处理工艺的优化实验
ZL101A铝合金车轮热处理工艺的优化实验摘要: 汽车车轮是车辆承载的重要安全部件。
铝合金以其优异的比强度和比刚度，成为汽车轻量化的首选材料，使用比例逐年提高。
本文以某公司现有较为成熟的ZL101A铝合金车轮T6热处理工艺为基础，参照国内外热处理经验，通过调整热处理工艺参数，合理安排工艺，确保铝合金车轮原有性能不变或有所提高。
通过实验确定较为合适的固溶加热温度为535℃～540℃，在535℃、540℃固溶时，分别保温6h、5h可获得更高的力学性能；最适宜的时效温度是130℃、140℃，最佳时效保温时间为3.5h、4h。
关键词：ZL101A铝合金车轮；T6热处理工艺；固溶；时效Abstract:Wheel is an important safety component of vehicles. Aluminum alloy with its excellent specific strength and stiffness has been selected to use widely by cars as a lightweight material.Taking a more mature T6 heat treatment for ZL101A alloy wheels reference from a company, based on experience at home and abroad about the heat treatment process, by adjusting the heat treatment parameters, a reasonable arrangement process, to ensure that the performance of the original aluminum alloy wheels maintained or improved .Experimental results showed that a more appropriate solution to determine the heating temperature is 535～540 ℃. at 535 ℃, 540 ℃solution, respectively, insulation 6h, 5h obtain higher mechanical properties; and the most appropriate in this aging temperature is 130 ℃, 140 ℃;the optimum holding time is 3.5h and 4h.Key words: ZL101A aluminum alloy wheels; T6 heat treatment; solution; aging目录1 绪论 (1)1.1 铝合金车轮概述 (1)1.2 国内外铝合金车轮制造业现状 (1)1.2.1 国外铝合金车轮制造业现状 (1)1.2.2 国内铝合金车轮制造业现状 (2)1.3 铝车轮热处理工艺的研究背景及意义 (2)2. ZL101A铝合金车轮的生产工艺概况 (3)2.1 熔炼 (3)2.2 变质 (4)2.2.1 变质方法 (4)2.2.2 孪晶凹谷机制变质机理 (4)2.3 晶粒细化 (5)2.3.1 细化方法 (5)2.3.2 晶粒细化的机理 (5)2.4 铸造 (5)2.4.1 低压铸造的基本原理 (6)2.4.2 低压铸造的工艺流程 (6)3. ZL101A力学性能的主要影响因素 (7)3.1 合金元素的影响 (7)3.2 微观组织的影响 (8)3.3 熔体处理及热处理的影响 (8)4 ZL101A常见的冶金缺陷分析 (8)4.1缩孔 (8)4.2疏松 (9)4.3裂纹 (9)4.4偏析 (10)4.5夹杂 (11)4.6淬火加热过烧 (11)4.7针孔 (11)4.8气孔（气泡） (12)4.9固溶强化相溶解不完全 (13)4.10变质处理不足和变质过度（过变质） (13)5. ZL101A铝合金车轮热处理工艺的优化实验 (13)5.1 铝合金热处理工艺概述 (13)5.2 铝车轮热处理工艺优化试验方案的设计 (15)5.3 实验材料的制备 (16)5.4 实验设备的校验 (17)5.5优化试验工艺参数的确定 (19)5.6 实验制度的确定 (20)5.6.1 固溶制度的确定 (20)5.6.2 时效制度的确定 (21)5.7 实验结果分析 (23)5.7.1固溶实验结论与分析 (23)5.7.2时效实验结论与分析 (23)5.7.3综合实验结论与分析 (23)6.优化实验工艺与原试验工艺比较 (24)6.1化学成分的测定 (24)6.2力学性能的测定 (24)6.3金相组织检验 (25)7.结论与展望 (26)参考文献 (27)1 绪论1.1 铝合金车轮概述汽车车轮是车辆承载的重要安全部件。
ZL101A铸铝硅合金与铝合金管6063-T6焊接工艺的研究与应用
ZL101A铸铝硅合金与铝合金管6063-T6焊接工艺的研究与应用首先，关于焊接工艺的研究现状。
过去的研究主要集中在焊接接头的结构设计、焊接接头的力学性能和热变形控制等方面。
此外，还有一些研究聚焦于优化焊接参数、焊接参数与焊接接头性能的关系等内容。
这些研究为进一步的工艺研究提供了基础。
其次，焊接工艺参数的选择是影响焊接接头质量的重要因素。
焊接工艺参数包括焊接电压、焊接电流、焊接速度、焊接时间等。
在选择焊接工艺参数时，需要考虑到材料的物理性质、焊接接头的结构特点以及预期的焊接接头性能。
通过适当的参数选择，可以实现接头的良好结合，提高焊接接头的强度和耐蚀性。
焊接性能的评价是对焊接接头质量的定量评估。
评价指标包括焊缝强度、焊缝的微观结构、焊接残余应力等。
在评价焊接性能时，需要利用一些实验手段如拉伸试验、显微组织观察等来进行定量评估。
通过评价焊接性能，可以判断焊接接头的强度及其适用领域。
最后，关于应用前景。
铝合金在工程领域具有广泛的应用前景，尤其是在汽车、航空航天、建筑等行业。
ZL101A铸铝硅合金与6063-T6铝合金在焊接工艺方面的研究与应用，将进一步推动铝合金材料的应用扩展。
通过不断改进焊接工艺，可以提高接头的焊接质量和性能，为铝合金材料在各个领域的应用提供更好的支持。
综上所述，ZL101A铸铝硅合金与6063-T6铝合金在焊接工艺方面的研究与应用，是一个具有重要意义的课题。
通过深入研究焊接工艺现状、选择合适的焊接工艺参数、评价焊接性能以及探索应用前景，可以进一步推动铝合金材料的应用发展，为相关行业的提高性能和降低成本提供有效的解决方案。
ZL101A力学性能的研究
▪
(GB/T 1173-1995)
铸造方法及其热处理工艺参数
▪ 砂型铸造，必须进行变质处理(SB) ▪ 钠或锶 ▪ 合金状态：T6（固溶处理后完全人工
时效）大部分铸铝合金采用T6规范
重力铸造和低压铸造
对ZL101A铝合金的力学性能和 微观组织的影响
▪ 参考文献：《低压铸造对ZL101A合金力学性能的改善》 ——西北工业大学、
广西大学
▪ 160度处理可以得到较好的综合性能（强度和塑性）
▪ 低压铸造充型平稳，减少氧化夹杂；凝固 时具有一定的压力，枝晶间补缩的效果显 著。同时其凝固速度较重力浇注也快得多， 微观组织更加致密。从而使低压浇注比重 力浇注的力学性能，特别是伸长率大幅度 提高。
固溶处理
▪ 固溶处理温度540±5℃，保温时间6~10h， 水冷60~100℃
▪ 为获得良好的时效强化效果,在不发生过热、 过烧及晶粒长大的条件下，淬火加热温度 高些，保温时间长些，有利于合金元素充 分融入基体中，从而获得最大过饱和度的 均匀固溶体。 也即有更好的力学性能。
时效工艺
▪ 参考文献：《时效工艺对ZL101A合金性能的影响》
▪
——北京航空材料研究院
ZL101A合金比较理想的时效制度 为170℃,保温9～13h。
固溶处理?固溶处理温度5405保温时间610h水冷60100?为获得良好的时效强化效果在不发生过热过烧及晶粒长大的条件下过烧及晶粒长大的条件下淬火加热温度高些保温时间长些有利于合金元素充分融入基体中从而获得最大过饱和度的均匀固溶体
ZL101A力学性能的研究
▪ 主要元素：
▪ Al ▪ Si 6.5~7.5 ▪ Mg 0.25~0.45 ▪ Ti 0.08~0.20
铝合金牌号和热处理工艺及特点和应用
主要用作发动机机体,刹车块,带轮,泵和其他要求 耐磨的零件.
用于承受低负荷形状复杂的飞机和发动机薄壁铸 件,主要用做压力铸造,如仪表壳体,抽水机壳体,打 字机框架,牙科设备,活塞及在200度以下工作的其 它薄壁铸件 用于承爱高负荷的大尺坟的砂型和金属型铸件,如 传动机匣,汽缸体,汽缸盖阀门,带轮,盖板工具箱等 飞机船舶,和汽车的其它零件 主要用于承受大负荷的飞机,发动机砂型和金属型 铸造零件.如传动机匣,汽缸体,油泵壳体和仪器零 件,也可作轴承支座和其它机器零件 主要用于承受大负荷的优质铸件,例如飞机的曲轴 箱,阀门壳体,冷却水套,罩子,轴承支座及发动机和 机器的其它零件 用来铸造形状复杂承受静载荷的零件,也可制造要 求气密性高和在较高温度下工作的零件,如泵体和 水冷汽缸头等
典型用途是作柴油发动机的曲轴箱钢琴用板片和框 架,油盖和活门把手,汽缸头及打字机框架
主要用做内燃发动机活塞及起重滑轮等
典型的பைடு நூலகம்途是做带轮,轴套和汽车活塞及柴油机活 塞,也可做起重滑车及滑轮
合金适合于砂型,金属型和压力铸造,做形状复杂承 受高载荷的零件,主要用于飞机和导弹铸件
常用作齿轮箱,空冷汽缸头,无线电发报机的机座, 草机罩子及气动刹车铸件
典型用途是作电机带轮,活塞和空冷气缸头等
主要用来获得高强度优质铸件,适合于硬摸和砂模 铸造,而用于飞机和导弹承受高负荷的零件
主要用作波导管,受力的仪表类零件,高压阀门,叶 轮及承受较大载荷和结构较复杂的零件,也可以用 于飞机挂梁 典型的应用包括波导管,高压阀门飞机挂架和高速 转子叶片等
常用作发动机活塞,刹车块,皮带轮,泵和其他要求 耐磨的部件
能很好.
ZL102
ZL102合金具有最好的抗热裂性能和很好的气密性, 以及最好的流动性,不能热处理强化,拉伸强度低, 适于浇注大的薄壁复杂零件,主要适合于压铸.
ZL101材料热处理工艺探讨
铸 造性 能 、 高 的致 密性 而成 为 制 造 那 些 整体 、 较 薄 壁 、 杂铸件 比较 理想 的铸造 铝合 金 材料 如 汽车 零 复 件、 工程 机械 零件 、 船舶 零件 等 等 ， 对 于这 种材 料 而
的使用 性 能 ， 热 处 理起 着 至关 重 要 的作 用 ， 文 其 本
２ ２ 时 效 处 理 试 验 ．
保温 时 间 的基 础 上 ， 此 工艺 之后 ， 在 进行 时效 处 理 的工 艺 、 性能试 验 。工艺 方 法见表 ２ ：
通过 固溶 处 理 试 验 得 到 最 佳 固 溶 处 理 温 度 和
表 ２ 时 效 处 理 试 验
Ｔ ａ ．２ Ｔ ｅ ｔｏｆａ ｉ ｇ ｔ ｅ ｔ ｅ ｂ ｓ ｇｅｎ ｒ ａ ｍ ｎｔ
提 供制 定合 理热 处理 工艺 的参考 。
１ 试 验 试 样
图 １ 试 验 试 样
１ １ 材 质 ．
Ｆｉ Ｔｅ ｔｓ ｐ ｅ ｇ．１ ｓ ａｍ ｌ
合金 牌号 ： Ａ１ｉＭｇ代 号 ： Ｌ ０ Ｚ Ｓ７ Ｚ １１
化 学 成 分 ： ｉ ６ ５ ～ ７ ５ Ｍｇ ０ ２ ～ Ｓ 一 ． ． 一 ．５
按 照表 １的工 艺时 间进行 试验 ， 处理 炉采 用 天然 热
若 干标 准拉伸 试样 短试 样 ， 图 １ 示 ： 如 所
气燃 烧 式可 控 气 氛 炉 ， 却 介 质 为 ６ ℃ 热 水 。热 冷 ５ 处 理完 成后 ， 所 有 试 样 进 行 拉 伸试 验 ， 得 伸 长 对 测
率 和抗 拉强度 ； 然后 将每个 拉 断的试 样 的一 端 如 图 １ 所示 ， 沿一 端 面 ２ ｍｍ 处切 割成 硬度金 相试样 ， ０
试验 设备 为烘 箱 ， 样 数 ９ ， 艺完 成 后 对 所 试 ０工
ZL101A机器人铸件的熔模铸造工艺与数值模拟研究中期报告
ZL101A机器人铸件的熔模铸造工艺与数值模拟研究中期报告一、研究背景ZL101A铝合金具有高强度、耐磨、耐腐蚀和良好的铸造性能，广泛应用于机械、汽车等行业。
机器人铸件是现代制造业中的重要组成部分，其精度和质量对机器人的性能起着至关重要的作用。
因此，研究机器人铸件的熔模铸造工艺和数值模拟技术具有重要意义。
二、研究目的本研究的目的是探究ZL101A机器人铸件的熔模铸造工艺和数值模拟技术，在提高机器人铸件质量和生产效率的同时，促进铸造技术的发展和进步。
三、研究内容1. 熔模铸造工艺技术研究本研究将通过采用真实工件的熔模铸造工艺数据，对ZL101A机器人铸件的熔模铸造工艺进行研究。
通过对熔模铸造过程中温度、流场、凝固等参数的监测和控制，优化铸造工艺，提高机器人铸件的质量和生产效率。
2. 数值模拟技术研究本研究将利用计算机模拟技术，对ZL101A机器人铸件的熔模铸造过程进行数值模拟。
通过建立数学模型和数值解算，预测机器人铸件的形态、显微组织和力学性能，为实际铸造过程提供参考和指导。
四、预期成果本研究将探究ZL101A机器人铸件的熔模铸造工艺和数值模拟技术，优化铸造工艺，提高机器人铸件的质量和生产效率。
预期成果包括：1. 完成熔模铸造工艺技术研究，确定最佳的铸造工艺参数。
2. 完成数值模拟技术研究，建立机器人铸件的数学模型和数值解算，预测机器人铸件的形态、显微组织和力学性能。
3. 发表相关论文，并在实际生产中推广应用。
五、研究进展目前，研究组已经完成了熔模铸造工艺的设计和实验，并开始进行数据分析和处理。
同时，数值模拟技术的研究正在进行中，建立了机器人铸件的数学模型，并进行了模拟计算。
下一步，研究组将继续对数据进行分析和处理，完善数值模拟技术研究，为最终成果的实现打下坚实的基础。
ZL101A力学性能的研究
主要元素：
Al Si 6.5~7.5 Mg 0.255)
铸造方法及其热处理工艺参数
砂型铸造，必须进行变质处理(SB) 钠或锶 合金状态：T6（固溶处理后完全人工 时效）大部分铸铝合金采用T6规范
固溶处理
固溶处理温度540±5℃，保温时间6~10h， 水冷60~100℃ 为获得良好的时效强化效果,在不发生过热、 过烧及晶粒长大的条件下，淬火加热温度 高些，保温时间长些，有利于合金元素充 分融入基体中，从而获得最大过饱和度的 均匀固溶体。 也即有更好的力学性能。
时效工艺
参考文献：《时效工艺对ZL101A合金性能的影响》
——北京航空材料研究院
ZL101A合金比较理想的时效制度 为170℃,保温9～13h。
总体来看：采用低压铸造、变压铸造、金属型铸造、 固溶充分、控制杂质含量（特别是Fe杂质） 延伸率不足：适当降低时效温度及保温时间 拉伸强度不足：时效温度170℃；提高Si含量
acknowledge:Guowei Zeng
重力铸造和低压铸造
对ZL101A铝合金的力学性能和 微观组织的影响
参考文献：《低压铸造对ZL101A合金力学性能的改善》 ——西北工业大学、 广西大学
160度处理可以得到较好的综合性能（强度和塑性）
低压铸造充型平稳，减少氧化夹杂；凝固 时具有一定的压力，枝晶间补缩的效果显 著。同时其凝固速度较重力浇注也快得多， 微观组织更加致密。从而使低压浇注比重 力浇注的力学性能，特别是伸长率大幅度 提高。
ZL101A铝合金车轮热处理工艺的优化实验
7 .............................................................................................................. 响影的素元金合 1.3 7 ...................................................................................... 素因响影要主的能性学力 A101LZ .3 6 ................................................................................................ 程流艺工的造铸压低 2.4.2 6 ................................................................................................ 理原本基的造铸压低 1.4.2 5 ................................................................................................................................. 造铸 4.2 5 ........................................................................................................理机的化细粒晶 2.3.2 5 ................................................................................................................... 法方化细 1.3.2 5 ......................................................................................................................... 化细粒晶 3.2 4 ............................................................................................ 理机质变制机谷os ;tnemtaert taeh 6T ;sleehw y olla munimula A101LZ :sdrow yeK .h4 dna h5.3 si emit gnidl oh m umitpo eht;℃ 041 ,℃ 031 si erutarepmet gniga siht ni etairporppa tsom eht dna ;seitreporp l aci nahcem rehgih niatbo h5 ,h6 noi talusni ,ylevi tcepser ,noitulos ℃ 045 ,℃ 535 ta .℃ 045 � 535 si erutarepmet gni taeh eht enimreted ot noi tulos etairporppa erom a taht dewohs stluser latnemirepxE. devorpmi ro deniatniam sleehw y olla munimula lanigiro eht fo ecnamrofrep eht taht erusne ot ,ssecorp tnemegnarra elbanosaer a ,sretemarap tnemtaert taeh eht gnitsujda yb ,ssecorp tnemtaert taeh eht tuoba daorba dna emoh ta ecneirepxe no desab ,ynapmoc a m orf ecnerefer sleehw y olla A101LZ rof tnemtaert taeh 6T erutam erom a gnikaT .lairetam thgiewthgil a sa srac yb ylediw esu ot detceles neeb sah ssenffi ts dna htgnerts cificeps tnellecxe sti h tiw y olla munimulA .selcihev fo tnenopm oc y tefas tnatropmi na si leehW :tcartsbA 效时�溶固�艺工理处热 6T�轮车金合铝 A101LZ�词键关 。h4、h5.3 为间时温保效时佳 最�℃041、℃031 是度温效时的宜适最�能性学力的高更得获可 h5、h6 温保别分�时溶 固℃045、℃535 在�℃045�℃535 为度温热加溶固的适合为较定确验实过通。高提所有 或变不能性有原轮车金合铝保确�艺工排安理合�数参艺工理处热整调过通�验经理处热 外内国照参 �础基为艺工理处热 6T 轮车金合铝 A101LZ 的熟成为较有现司公某以文本 。高提年逐例比用使�料材选首的化量轻车 汽为成�度刚比和度强比的异优其以金合铝。件部全安要重的载承辆车是轮车车汽 :要摘 验实化优的艺工理处热轮车金合铝 A101LZ
ZL101A铸造铝合金焊接工艺研究
０ 前
言
据不 同 的结 构及 力学性 能 要求 来 判定 使 用最 优 异 的焊
接方 法及 工艺 。 １ 试 验方 法
铸 造 铝合金 的制 造成 本 低 、 质量 轻 、 强 度 高 和低 温 性能 良好 ， 广泛 的应用 在航 空航 天 、 船舶、 汽车 、 摩 托 车
Ｚ Ｌ １ ０ １ Ａ属 于 Ａ １ ． Ｍｇ ． Ｓ ｉ 系铸 造铝 合 金 ， 合金主要牛 Ｈ 是Ｏ ｔ 固相 体 ， — Ｓ ｉ 共晶 Ｍ ｇ ： Ｓ ｉ ， Ａ １ Ｔ ｉ 。铸 铝 的焊 接 性 较 差， 含气 量高 ， 组织不均匀， 熔 焊 时 容 易产 生 气 孔 和 热 裂 纹等缺 陷 Ｊ 。采 用 Ｚ Ｌ １ ０ １ Ａ铝 合金试 板 ， 板 材 尺寸 为
涛 吕世雄
通过对 比激光焊及 Ｔ Ｉ Ｇ焊焊接铸造铝合金接头的组织及 力学性 能 ， 得到 了适用于不 同接头形式及焊接
结构件下 的铸造铝合金 的最佳工艺参数。试 验表明 ： 激光 焊接铝合 金适用 于铸造铝合 金薄板高 速焊接 ， 接头强 度 为 １ ８ ７ ＭＰ ａ ， 能够有效 降低焊 接接头的软化现象 ， 但不适 合于结 构件及厚板铸造铝合金 的焊 接。Ｔ Ｉ Ｇ铸铝焊接 头强 度为 １ ７ ９ ＭＰ ａ ， 适合 于铸 造铝合金全位置焊接 ， 但 焊接效率较低 。通过对铸 造铝合金激光 焊及 Ｔ Ｉ Ｃ焊 的对比研究 ， 得到适合于不 同结构及性能 的铸造铝合金焊接工艺 。
以及 大型设 备 当 中¨ Ｉ ２ Ｊ 。铸 造 铝合 金 在 铸造 过 程 中容 易产 生氧 化夹 杂 、 气孔 、 缩松 、 裂 纹 等 缺 陷 。 由于 铸 造
一种汽车轮毂用ZL101A铝合金的热处理工艺[发明专利]
![一种汽车轮毂用ZL101A铝合金的热处理工艺[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/05644957f121dd36a22d822c.png)
专利名称：一种汽车轮毂用ZL101A铝合金的热处理工艺专利类型：发明专利
发明人：彭继华,唐小龙,范卫忠,聂铁安,李绍康,赵璞玉,许德英,李烈军,杨传柱
申请号：CN201010208926.1
申请日：20100623
公开号：CN101880844A
公开日：
20101110
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种汽车轮毂用ZL101A铝合金的热处理工艺，其包括如下步骤：铸态毛坯入固溶处理炉升温、固溶温度下固溶处理、出固溶处理炉淬火处理、铸态毛坯入时效处理炉升温、时效温度下时效处理、出时效处理炉后空气介质中冷却，其特征在于：固溶处理温度为525-550℃，固溶处理保温时间为60-120分钟；时效处理温度为165-180℃，时效处理保温时间为90-180分钟；本发明将短时固溶处理及短时时效处理二者有机组合，达到低能耗、高工效目的，同标准T6热处理工艺比较，本发明可以缩短热处理时间一倍以上，同时确保其中固溶及时效获得的合金微观组织达到标准T6处理的理想状态。
申请人：广州金邦有色合金有限公司,华南理工大学
地址：510000 广东省广州市增城市新塘镇宁西工业园
国籍：CN
代理机构：广州嘉权专利商标事务所有限公司
代理人：李柏林
更多信息请下载全文后查看。
zl101a铝合金车轮热处理工艺的优化与研究
zl101a铝合金车轮热处理工艺的优化与研究
铝合金车轮热处理工艺的优化与研究是针对提高铝合金车轮性能和延长使用寿命的关键研究方向。
优化研究主要包括以下方面：
1. 材料选择：研究不同品种的铝合金材料的性能，选择适合车轮的材料，比如常用的A356和A357铝合金。
2. 合金配方：根据车轮的工作环境和要求，优化铝合金的配方，调整合金元素的含量和比例，以提高车轮的强度、硬度和耐腐蚀性能。
3. 预处理：在车轮加工前对铝合金进行预处理，如去除表面氧化层、清洗、除油等，以减少车轮在加工过程中的变形和表面缺陷。
4. 热处理工艺：确定适宜的热处理工艺参数，包括加热温度、保温时间和冷却速度等，以获得理想的组织和性能。
常用的热处理工艺包括固溶处理、时效处理和球化处理等。
5. 热处理设备：选择适当的热处理设备，如电阻炉、盐浴炉或气氛炉等，以保证热处理工艺的可行性和稳定性。
研究热处理工艺的目的是为了获得以下效果：
1. 提高车轮的强度和硬度，增加承载能力和抗疲劳性能。
2. 改善车轮的耐腐蚀性能，抵抗酸碱腐蚀、高温氧化和盐雾腐蚀等。
3. 控制车轮的组织结构，实现晶粒精细化和相组织的均匀分布，以提高材料的塑性、可加工性和密度。
4. 减少车轮的变形和残余应力，提高车轮的尺寸精度和外观质量。
5. 延长车轮的使用寿命，提高整体经济效益。
总而言之，铝合金车轮热处理工艺的优化与研究是为了提高车轮的性能、延长使用寿命和保证产品质量，促进铝合金车轮行业的健康发展。
铝合金lz101轴的热处理技术要求
铝合金lz101轴的热处理技术要求铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。
前者保温时间长，一般都在2h以上，而后者保温时间短，只要几十分钟。
因为金属型铸件、低压铸造件，铸造铝合金的金相组织比变形铝合金的金相组织粗大，因而在热处理时也有所不同。
一、热处理的目的铝合金铸件热处理的目的是提高力学性能和耐腐蚀性能，稳定尺寸，改善切削加工和焊接等加工性能。
因为许多铸态铝合金的机械性能不能满足使用要求二、热处理方法1、退火处理退火处理的作用是消除铸件的铸造应力和机械加工引起的内应力，稳定加工件的外形和尺寸，并使Al-Si系合金的部分Si结晶球状化，改善合金的塑性。
2、淬火淬火是把铝合金铸件加热到较高的温度，保温2h以上，使合金内的可溶相充分溶解。
然后，急速淬入60-100℃的水中，使铸件急冷，使强化组元在合金中得到最大限度的溶解并固定保存到室温。
3、时效处理时效处理，又称低温回火，是把经过淬火的铝合金铸件加热到某个温度，保温一定时间出炉空冷直至室温，使过饱和的固溶体分解，让合金基体组织稳定的工艺过程。
4、循环处理把铝合金铸件冷却到零下某个温度（如-50℃、-70℃、-195℃）并保温一定时间，再把铸件加热到350℃以下，使合金中度固溶体点阵反复收缩和膨胀，并使各相的晶粒发生少量位移，以使这些固溶体结晶点阵内的原子偏聚区和金属间化合物的质点处于更加稳定的状态，达到提高产品零件尺寸、体积更稳定的目的。
三、热处理设备、材料1、热处理设备的主要技术要求1）由于铝合金淬火和时效温度温差范围不大（因其淬火温度接近合金内低熔点共晶成分的熔点），故其炉内的温度差应控制在±5℃；2）要求测温、控温仪表灵敏、准确，以确保温度在上述误差范围内；3）炉内各区的温度应均匀，差别在1-2℃的范围内；4）淬火槽有加热装置和循环装置，保证水的加热和温度均匀；5）应定期检查并更换已污染的冷却水。
2、淬火介质淬火介质是保证实现各种热处理目的或作用的重要因素。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
（ １ ． 广州钢铁企业 集团有限公司 ， 广东 广州 ５ １ ０ ３ ８ １ ； ２ ． 华南理工大学材料科学与工程学院 ， 广 东 广州 ５ １ ０ ６ ４ １ ）
摘 要 ： 本 文 研 究 了铸 造 Ａ ｌ — ｓ ｉ 合金 的热处理工艺 ， 特别 是 铸 造 Ｚ Ｌ １ ０ １ Ａ 铝合 金 轮 毂 的热 处 理 工 艺 ， 它 可 以 缩 短 热 处 理 过
时效 ９ ０～１ ５ ０分 钟 。虽 然 该 专 利 的热 处 理 时 问 比 目 前 国家标 准规 定 的 Ｔ ６处 理 有 所 减 少 ， 但 是 其 时 效 处
作者简介 ： 聂 铁安 （ １ ９ ６ ０一） ， 男， 高级工程师 。
表 １ 不 同国 家 Ａ Ｉ 一 ７ Ｓ ｉ － Ｍｇ铸 造 铝 合 金 Ｔ ６热 处 理标 准 工 艺
Ｔａ ｂ．１ Ｔ ６ ｈｅ ａ ｔ ｔ ｒ ｅ ａ ｔ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｔ ａ ｎ ｄａ ｒ ｄ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｄｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｃ ｏ ｕｎ ｔ ｒ ｉ ｅ ｓ ｏ ｆ Ａ１ － ７Ｓ ｉ — Ｍｇ ｃ ａ ｓ ｔ ａ ｌ ｕｍｉ ｎ ｕ ｍ ａ ｌ ｌ ｏ ｙ
时确 保其 固溶 及 时效 获 得 的合 金 微 观 组 织 达 到标 准
Ｔ Ａ ｌ — Ｓ ｉ 合 金 的热 处 理 工 艺 现 状
表 １列 出了不 同 国家制 订 的汽 车轮 毂用 Ａ ｌ — Ｓ ｉ 铸 造合 金 Ｔ ６热 处 理 标 准 工 艺 。从 表 中可 以看 出 ， 现 有 热处 理 工艺需 要 花 费 １ ０小 时 以上 处 理 时 间 ， 是 压 铸 铝合 金 轮毂 制 造 过 程 中耗 时 最 长 的工 序 。 由 于 耗 时 长， 不仅 降 低 了 生 产 效 率 ， 也 造 成 巨 大 的加 热 能 耗 。 研究 开发 短 时热处 理工 艺具有 重要 意义 。
低 压铸 造 铝 合 金 轮 毂 广 泛 采 用 Ａ Ｉ 一 ７ Ｓ ｉ — Ｍｇ合 金 。 为 了满 足汽 车轮 毂对 合 金 材 料 的各 种 力 学 性 能要 求 ， 即很 高 的旋 转弯 曲性 能 、 高强 度 、 优 良的 冲击 韧性 、 良
好 的耐 磨性 和耐 疲 劳性 能 ， 其 中重 要 的 一道 工 序 是 实 施 Ｔ ６热 处理 使其 达 到 目的 。为 此 通 过研 究 了不 同国
程 中 的 固溶 、 时效处理 时间 ， 从而提高铝合金 轮毂的热处理生产效率 ， 降低 能 耗 。
关键词 ： Ａ １ ． ｓ ｉ 合金 ； 热 处 理 工 艺 中 图分 类 号 ： Ｔ Ｇ １ ６ ６ ． ３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章编号 ： １ ６ ７ ｌ 一 ６ ７ ９ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ５—０ ０ ５ ５— ０ ３
Ｔ ６热 处理 过 程 包 含 有 机联 系 的 固溶 处 理 和 时 效 处 理两 个 过程 ， 最 终 目的是 获 得 细 小 、 球 化 的共 晶 ｓ ｉ 相 和 均匀 析 出的 Ｍｇ ， Ｓ ｉ 强化相 。因此 固溶 处理 过程 需 要 得 到 Ｍｇ 、 Ｓ ｉ 元 素分 布均 匀 的过 饱 和铝 合 金 固溶体 ， 并 实 现残 余 ｓ ｉ 共 晶相 的球 化 。 时效 处 理 过 程 将 促 进
第４ ２卷
第 ５期
有 色 金 属 加 工
ＮＯＮＦ ＥＲＲＯＵＳ ＭＥ ＴＡＬ Ｓ ＰＲ ＯＣＥＳ Ｓｌ ＮＧ
Ｖｏ１ ． ４２ Ｎｏ． ５
２ ０ １ ３年 １ ０月
Ｓｅｐ ｔ ｅｍ ｂｅｒ ２ ０１ ３
Ｚ Ｌ １ ０ １ Ａ铝 合 金 热 处 理 工 艺 研 究
Ｄ． Ｌ ．Ｚ ｈ ａ ｎ ｇ和 Ｅ ． Ｏ ｇ ｒ ｉ ｓ 等 的 研 究 结 果
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３—０ １—３ １
表 明
理工 艺 ” ， 该 专 利 核 心 是采 用 如 下 热处 理 工 艺 ：
５ ５ ０～ ５ ６ ０ ℃下 固溶 处 理 ９ ９～３ ０ ０分 钟 ， １ ４ ０～Ｉ ５ ５ ｃ Ｃ下
强 化 相 的 均 匀 析 出 。 通 过 热 处 理 温 度 及 保 温 时 间 的
Ａ ３ ５ ６合金 的固溶处 理可 以在 ５ ３ ０～ ５ ６ ０ ℃ 下较 短 时 间
内达到 理想效 果 ， 后 者 的结 果 还 显示 最 佳 时效 的合 金
强度 、 甚 至 塑 性 同峰 值 时 效 一 致 。 １ ７ ０ ℃ 时 效 峰 值 时
间 在 ２～ ４小 时 ， 而 １ ５ ０ ℃下 的时效峰 值 时间则 为 １ ２～
１ ４小 时 。这些结 果为 适 当提 高 时效 温度 ， 大 大缩 短 时
效 时 间奠定 了理论 基础 。
良好搭 配 来实 现上 述 目标 ， 是 实现 短 时 热 处理 的基 本
出发 点 。
目前 国内 申报 短 时热 处 理专 利 不 多 ， 戴 卡 旭 轮 毂 制造 有 限公 司公 开 了 一 项 专 利 “ Ａ ３ ５ ６合 金 轮 毂 热 处
家 制订 的汽 车 轮 毂 用 Ａ １ ． ｓ ｉ 铸 造合 金 Ｔ ６热 处 理标 准
工 艺现 状 和研究 成 果及 存 在 的问题 ， 有 针对 性 地 将 短 时 固溶 处 理及 短 时时效 处 理 二 者 有机 组 合 ， 达 到 低 能 耗、 高 工效 目的 ， 所 采用 的 工 艺 同标 准 Ｔ ６热处 理 工 艺 比较 ， 实验 的结 论 可 以缩 短 热处 理时 间一 倍 以上 ， 同