[发明专利]SiCp/2A50履带板流变模锻成形工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种SiCp/2A50履带板流变模锻成形工艺。

背景技术

履带板是履带式工程机械的关键件,又是易损件。过去采用调质加中频淬火再加低温回火的热处理工艺,曾出现圆角处开裂硬度偏高和易折断等弊病。

有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种SiCp/2A50 履带板流变模锻成形工艺，使其更具有产业上的利用价值。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种制备综合性能良好的制件的SiCp/2A50履带板流变模锻成形工艺。

本发明SiCp/2A50履带板流变模锻成形工艺，所述的履带板利用流变成型模锻系统加工而成，所述的履带板成型工艺包括：

制备铝基复合材料；

将机械搅拌法制备的铝基复合材料定量浇注于履带板成形腔内，采用复合加载方法进行模锻成型，所述复合加载模锻成型具体包括，在加压模锻前，调整碟簧的预紧量，使内、外凸模产生高度差，即补缩量S，液压机下行加压，加压时内凸模先接触铝基复合材料使其充满型腔，继续施加压力，内凸模趋于静止，外凸模有继续移动的距离S，对已趋于凝固的材料施以局部载荷和补缩，使其发生塑性变形，保压一段时间，开模，由顶出缸推动顶杆顶出制件，其中，所述补缩量S为6.5mm；成形工艺参数：模具预热温度300℃～350℃；比压 108MPa；加压速度15mm/s；保压时间10s～20s；润滑剂：选用油脂石磨作为润滑剂，在模具温度预热到120℃～200℃之间时，在模具上喷涂上石墨；

所述的铝基复合材料的制备方法包括：

材料选择：基体材料为2A50锻铝合金，增强体材料为SiCp颗粒，SiCp颗粒颗粒度为7μm，体积分数10％；

对SiCp颗粒进行预处理，得到备用的增强体颗粒；

熔炼2A50铝合金：用坩埚熔炼铝合金到640℃～660℃，加入精炼剂，精炼 5分钟后除渣，除渣时对铝合金液进行搅拌，并上、下移动；

在铝合金液中加入1.5wt％～2wt％的纯Mg；

SiCp颗粒预热：将SiCp颗粒用10g铝箔包裹起来，放入加热炉的坩埚中加热至600℃，并保温30min至60min；

先将预热后的SiCp颗粒加入搅拌坩埚内，然后加入铝合金液，进行加热，搅拌温度610℃～615℃搅拌速度875r/min；搅拌时间40min～60min，搅拌时，依据坩埚内的材料含量调节搅拌棒的上下位置，每搅拌3至8分钟后改变搅拌棒旋转方向；

所述的流变成型模锻系统包括：铝基复合材料的制备装置，履带板成型模具，用于提供履带板成型模具冲头压力的液压机；其中，所述履带板成型模具至少包括：下模板，设置在所述下模板上的凹模，凹模之间设有型芯，型芯两侧设有顶杆，以及上模板，连接在所述上模板上的外凸模，所述外凸模中间设有内凸模，内凸模通过螺栓连接在上模板上，所述螺栓上述设有蝶形弹簧，所述蝶形弹簧设置在上模板和内凸模之间，凹模，外凸模、内凸模、外凸模、顶杆形成履带板成形腔。

进一步地，还包括将触变模锻履带板制件进行T6热处理，其热处理工艺为：在500℃固溶处理3小时，放入水中淬火20min，然后在160℃时效处理10小时，取出履带板空冷至室温。

进一步地，对SiCp颗粒进行预处理具体包括：

酸洗：用10％的HF溶液浸泡SiCp颗粒24h进行酸洗；

清洗：对酸洗24h后的SiCp悬浊液用大量蒸馏水多次清洗，每1～2小时换一次蒸馏水，直至溶液达到中性；

烘干：把SiCp液体表面的清水除去，在烘干箱中140℃～160℃的条件下烘干24h～28h；

研磨：烘干后的SiCp出现结块现象，用研钵进行研磨，使其成为粉末状，研磨之后密封保存；

烧结：经过上述过程处理的SiCp需要在800℃±5℃高温下烧结2～3小时。

进一步地，所述的烧结过程具体为：将坩埚放入加热炉中随炉预热到 100℃～150℃，将SiCp颗粒放入坩埚中随炉加热到300℃～400℃，保温30min 左右，并不断搅拌；加热到800℃进行烧结，烧结过程中需要不断搅拌；随炉冷却至室温。