GB/T 40809-2021 铸造铝合金 半固态流变压铸成形工艺规范.pdf

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  • Hs半固态浆料在固相线温度时的热恰总量,单位为焦每克(J/g); Ts一合金的固相线温度,单位为开尔文(K) 4.6.2对于低固相半固态流变浆料制备,可以采用机械搅拌、电磁搅拌、超声处理、气体扰动、化学处 理、热恰控制等各种物理化学方法,通过控制制浆参数,获得低固相半固态流变浆料。浆料温度应低于 合金的名义液相线温度并可以自然流动。 4.6.3对于高固相半固态流变浆料制备,可以采用机械热熔控制、机械搅拌、电磁搅拌、超声处理、气体 扰动、化学处理等各种物理化学方法,通过控制制浆参数,获得高固相半固态流变浆料。浆料温度应高 于合金的名义固相线温度并已经形成固定形状。 4.6.4通过测温和目视的方法,区分高/低固相半固态流变浆料

    4.7.1对于低固相半固态流变浆料,用勺等转移浆料,勺的预处理和4.5中的工艺一致。浆料转移 后应及时清理转移工具,预防夹杂等缺陷引入。 4.7.2对于高固相半固态流变浆料,通过夹持等方式转移浆料,浆料转移后需要及时清理转移工具,预 防夹杂等缺陷引入。 4.7.3将半固态流变浆料从制浆设备转移至压铸机料筒简,完成浆料转移

    通过调整卡游卡射速度、快片 点位置、增压压力、保压时间等工艺参数质量标准,在一定的压力下凝固成形铸件。高固相半固态流变压铸内浇 1速度不宜高于5m/s,增压压力不宜低于40MPa。 4.8.2将转移至压铸机料筒中的浆料进行压铸,完成半固态流变压铸

    4.9.1半固态流变压铸成形铸件,按用途分为承载类、导热类、耐磨类等。承载类分类按GB/T9438的 规定执行。 4.9.2典型半固态流变压铸成形铸件微观组织检验方法和典型微观组织,见附录D中D.1和D.2。 4.9.3常见低固相半固态流变压铸单铸试棒的力学性能见附录E表E.1,相应的单铸试样图样见附 录F图F.1,典型低固相半固态流变压铸成形铸件的性能特点和典型应用见附录G表G.1。 4.9.4常见高固相半固态流变压铸单铸试棒的力学性能见表E.2,相应的单铸试样图样见图F.2,典型 高固相半固态流变压铸成形铸件的性能特点和典型应用见表G.2 4.9.5用半固态流变压铸成形铸件上切取的本体试样检验力学性能,三根试样的抗拉强度和断后伸长 率的平均值不应低于单铸试棒的80%和70%。充许其中一根试样的性能偏低:1类铸件指定部位的抗 拉强度和断后伸长率分别不应低于单铸试棒的75%和50%,I类铸件非指定部位和Ⅱ类铸件分别不应 低于单铸试棒的70%和50%。 4.9.6铸件室温力学性能的检验按GB/T228.1的规定执行,铸件的其他相关技术要求按GB/T15114 的规定执行。 4.9.7铸件力学性能试验结果的判定见附录H

    0.1半固态流变压铸成形铸件的热处理状态代号按GB/T1173的规定执行。 .2热处理前对热处理炉、温控设备、固溶冷却装置等设备状况检查,确保完好。测控设备精度 热处理炉温度均匀性,选取对应的精度,具体要求按GB/T9452的规定执行,加热炉温度均匀性宜

    GB/T 40809—2021

    土5C 4.10.3固溶处理时,装炉温度一般在300℃以下,升温速度以100℃/h左右为宜。固溶处理如需阶段 保温,在两个阶段间不应停留冷却,直接升温至第二阶段温度。 4.10.4半固态流变压铸成形常用合金材料的热处理工艺见附录1,不在表中的见GB/T25745。 4.10.5外观检查时采用目视或10倍以下放大镜观察,热处理后的铸件应无裂纹或超过尺寸公差的变 形缺陷。 4.10.6热处理后的金相组织不应存在过烧组织

    GB/T 40809—2021

    表A.2配制铸造铝合金所用的主要原材料(续)

    A.3配制铸造铝合金常用辅助材料

    配制半固态流变压铸成形铝合金常用的辅助材料见表A.3

    表A.3配制铸造铝合金常用辅助材料

    GB/T 408092021

    表A.3配制铸造铝合金常用辅助材料(续)

    推荐的变质处理及孕育处理工艺参数与方法见表B.1

    GB/T40809202

    附录B (资料性) 推荐的变质处理及孕育处理工艺参数与方法

    推荐的变质处理及孕育处理工艺参数与方法

    表B.1推荐的变质处理及孕育处理工艺参数与

    GB/T40809—2021

    附录C (资料性) 熔体质量炉前检验方法

    C.1.1化学成分检测按GB/T7999或GB/T20975的规定执行。当分析结果有争议时,按 GB/T20975仲裁。 .1.2合金液化学成分检测频率为每批次取样一组,每个浇注炉次为一个批次。 C.1.3分析数值的判定采用修约比较法,数值修约规则按GB/T8170的有关规定执行,修约位数与标 推规定的化学成分极限数位一致

    精度不低于1℃的测温仪表测量温度,热电偶一

    C.3.1检测铝合金液含氢量,常用的有闭路循环法和密度法。 C.3.2采用闭路循环法测试铝合金液含氢量时,按YS/T600的规定执行。 C.3.3采用密度法评价铝合金液含氢量时,减压测氢仪真空度设定在一0.090MPa~一0.099MPa,处 理时间3min~5min。用勺选取80g~100g的铝液,放人仪器中抽真空,结束后取出样品,冷却后 待用。 C.3.4采用密度天平,分别测试样品在空气和水中的质量,计算出样品密度值。 达接您能控公式计管

    C.3.1检测铝合金液含氢量,常用的有闭路循环法和密度法。

    DI 氢当量; ? 密度法测试的试样密度,单位为克每立方厘米(g/cm"); 01 合金材料的标准密度,单位为克每立方厘米(g/cm")。 C.3.6工业生产中宜选用密度当量法快速进行合金液含氢量评价

    熔体夹渣含量的检测按YS/T1004 中附录B的规定执行,熔体夹渣量等级根据K值天 .K值越小,渣含量越低,具体分级见表C.1.且夹渣含量一般不超过三级

    表C.1铸锭夹渣量等级

    C.5推荐的K模试样图样

    C.5.1K模上型试样图样

    K模上型试样图样见图C.1

    5.2K模下型试样图样

    K模下型试样图样则图C.2

    图C.1K模上型试样图

    GB/T40809—2021

    图C.2K模下型试样图样

    D.1微观组织检验方法

    GB/T40809202

    附录D (资料性) 微观组织检验方法及半固态流变压铸铝合金典型微观组织

    微观组织检验方法及半固态流变压铸铝合金典

    D.1.1显微组织检验按GB/T3246.1的规定执行。 D.1.2半固态流变压铸成形工艺制备的铸件组织主要由初生固相和液相(主要是共晶相)凝固组织组 成,包含少量的强化相。初生固相形貌为非枝晶(主要为球晶或近球晶),允许少量形貌为蔷薇状或菊 花状。 D.1.3 微观组织评价参数包括初生固相天小、形状因子和体积分数。 D.1.4 初生固相晶粒大小按GB/T6394中的直线截点法进行评价。 D.1.5 初生固相形状因子用颗粒的圆整度S表征,初生固相颗粒的圆整度按公式(D.1)计算

    D.1.1显微组织检验按GB/T3246.1的规定执行。 D.1.2半固态流变压铸成形工艺制备的铸件组织主要由初生固相和液相(主要是共晶相)资 成,包含少量的强化相。初生固相形貌为非枝晶(主要为球晶或近球晶),允许少量形貌为 花状。

    式中: S 初生固相的圆整度; A 一一初生固相颗粒的面积,单位为平方微米(m); P一一初生固相颗粒的周长,单位为微米(um)。 1.6初生固相体积分数f:试样截面中初生固相面积与试样截面面积比,近似为体积分数

    式中: S 初生固相的圆整度; A 初生固相颗粒的面积,单位为平方微米(um"); P 一初生固相颗粒的周长,单位为微米(μm)。 1.6初生固相体积分数f:试样截面中初生固相面积与试样截面面积比,近似为体积分数

    D.2半固态流变压铸铝合金典型微观组织

    半固态流变压铸铝合金典型微观组织见图D.1。

    GB/T40809—2021

    图D.1铝合金半固态流变压铸成形铸件微观组织:(a,b)高固相(c.d)低固相

    GB/T 40809—2021附录E(资料性)半固态流变压铸铝合金力学和物理性能补充资料E.1典型低固相半固态流变压铸成形铝合金单铸试棒的力学性能和物理性能典型低固相半固态流变压铸成形铝合金单铸试棒的力学性能和物理性能见表E.1。表E.1典型低固相半固态流变压铸成形铝合金单铸试棒的力学性能和物理性能力学性能物理性能序号合金合金状态抗拉强度R.规定塑性延伸强度Rpo.2断后伸长率A维氏硬度导热系数MPaMPa%HV10W/(m.℃)1AISi8F≥240≥145≥4.0≥70136~1502AISi6SrT1≥220≥90≥6.0≥55180~1903AISi6RET1≥220≥100≥5.0≥65175~185E.2典型高固相半固态流变压铸成形铝合金单铸试棒的力学性能典型高固相半固态流变压铸成形铝合金单铸试棒的力学性能见表E.2。表E.2典型高固相半固态流变压铸成形铝合金单铸试棒的力学性能力学性能序号合金合金状态抗拉强度R.规定塑性延伸强度Rpo.2断后伸长率A维氏硬度MPaMPa%HV10F≥190≥75≥9.0≥55T4≥230≥110≥16.0≥701AISi7Mg0.3T5≥250≥210≥10.0≥90T6≥300≥240≥8.0≥100F≥220≥100≥7.0≥65T4≥260≥130≥12.0≥802AISi7Mg0.6T5≥280≥240≥6.0≥100T6≥320≥280≥4.0≥115F≥240≥120≥2.0≥75T4≥300≥200≥5.0≥953A1Si6Cu3Mg0.4T5≥360≥260≥2.0≥110T6≥390≥310≥1.0≥12515

    GB/T 408092021

    F.1低固相半固态流变压铸单铸试样图样

    低固相半固态流变压铸单铸试样图样见图F.1

    附 录 F (资料性) 推荐的半固态铝合金流变压铸单铸试样图样

    F.2高固相半固态流变压铸单铸试样图样

    态流变压铸单铸试样图

    GB/T40809202

    GB/T 408092021

    低固相半固态流变压铸成形铸件的性能特点和典

    低固相半固态流变压铸铸件的性能特点和典型应用见表G.1

    附 录 G (资料性) 半固态流变压铸成形铸件性能特点和典型应用

    表G.1低固相半固态流变压铸铸件的性能特点和典型应用

    高固相半固态流变压铸成形铸件的性能特点和典

    高固相半固态流变压铸铸件的性能特点和典型应用见表G.2

    铁路图纸表G.2高固相半固态流变压铸铸件的性能特点和典型应用

    GB/T 40809—2021

    1.1合金化学成分第一次送检分析结果不合格时,允许重新取样分析不合格元素。若第二次分析仍 不合格,则判定该熔炼炉次合金化学成分不合格, H.2任一试样的含氢量检验结果不合格时,应重新除气,直至检验合格。 H.3任一试样的含渣量检验结果不合格时,应重新除渣,直至检验合格。 H.4一个熔炼炉次合金,首次送检三根铸态或热处理状态的单铸拉伸试样测试力学性能,若有两根或 以上试样的力学性能达标,则判定该炉次合金力学性能合格。单铸试样第一次检验不合格时,可重复热 处理后取样检验,若还不合格,充许第三次热处理,若试验结果仍不合格,则判定该炉次合金力学性能不 合格。 H.5单铸试样的热处理应与同一批次浇注的铸件同炉热处理。 H.6当被抽检的铸件本体取样力学性能不合格时,可加借抽检,重新取样检验力学性能。如果加倍抽 检的结果都合格,则该炉(批)铸件力学性能合格,否则判定不合格。当加倍抽检仍不合格时,允许重新 热处理后取样检验,但只允许重复热处理两次, H.7当拉伸试样存在铸造缺陷或由于试验本身故障造成检验结果不合格的,不计入检验次数,但需要 更换试样重新送检。

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    (资料性) 半固态流变压铸成形常用合金材料推荐的热处理工艺 半固态流变压铸成形常用合金材料推荐的热处理工艺见表1.1

    态流变压铸成形常用合金材料推荐的热处理工艺

    水利软件、计算态流变压铸成形常用合金材料推荐的热处理工艺

    GB/T40809202

    [1]GB/T 467阴极铜 [2] GB/T 470 锌锭 [3] GB/T 1196 重熔用铝锭 [4] GB/T 2524 海绵钛 [5] GB/T 2774 金属锰 [6] GB/T 2881 工业硅 [7] GB/T 3211 金属铬 [8] GB/T 3246.1 变形铝及铝合金制品组织检验方法第1部分:显微组织检验方法 [9] GB/T 3494 直接法氧化锌 [10] GB/T 3499 原生镁锭 [11] GB/T 4153 混合稀土金属 [12] GB/T 4209 工业硅酸钠 [13] GB/T 4291 冰晶石 [14] GB/T 4842 氩 [15] GB/T 5461 食用盐 [16] GB/T 6394 金属平均晶粒度测定方法 [17] GB/T 6516 电解镍 [18] GB/T 7118 工业氯化钾 [19] GB/T 7999 铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法 [20] GB/T 8170 数值修约规则与极限数值的表示和判定 [21] GB/T 8733 铸造铝合金锭 [22] GB/T 8979 纯氮、高纯氮和超纯氮 [23] GB/T 15342 滑石粉 [24] GB/T20975(所有部分) 铝及铝合金化学分析方法 [25] GB/T 22667 氟硼酸钾 [26] GB/T 22668 氟钛酸钾 [27] GB/T 23936 工业氟硅酸钠 [28] GB/T 25745 铸造铝合金热处理 [29] GB/T 27677 铝中间合金 [30] HB5371 铝基中间合金锭规范 [31] HG/T 3261 工业用六氯乙烷 [32] YB/T 051 电解金属锰 [33] YB/T 5217 萤石 [34] YS/T 72 镉锭 [35] YS/T282 铝中间合金锭 [36] YS/T 517 氟化钠 [37] YS/T 600 铝及铝合金液态测氢方法闭路循环法 [38] YS/T1004一2014熔融态铝及铝合金

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