《高强度铝合金铸锻一体成型技术规范(T-SZMES 8—2023).pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高强度铝合金铸锻一体成型技术规范(T-SZMES 8—2023).pdf（11页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、ICS77.120.10CCS C33团体标准T/SZMES 82023高强度铝合金铸锻一体成型技术规范Casting aluminum alloysProcess specification for casting-forging integratedforming（报批稿）2023-05-19 发布2023-05-26 实施深圳市机械工程学会发 布T/SZMES 820232目录前言.31 范围.42 规范性引用文件.43 术语和定义.44 铸锻一体压铸成型工艺规范.5附录A（资料性）微观组织检验方法及铸锻一体压铸铝合金典型微观组织.7附录B（资料性）铸锻一体压铸成型铝合金力学性能.7附录
2、C（资料性）熔体质量炉前检验方法.7附录D（资料性）推荐的铸锻一体成型铝合金压铸试块图样.10附录E（资料性）检验规则.10附录F（资料性）铸锻一体压铸成型常用铝合金材料推荐的热处理工艺.11T/SZMES 820233前言本文件按照GB/T 1.12020标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由深圳市机械工程学会提出并归口。本文件起草单位：深圳市北工实业有限公司，四会市辉煌金属制品有限公司，东风汽车集团股份有限公司，嘉瑞科技（惠州）有限公司，深圳市宏旺达金属制品有限公司，苏州仁和老河口汽车
3、股份有限公司，厦门格耐尔科技有限公司，深圳领威科技有限公司，深圳大学，深圳市机械工程学会，广东省标准化研究院，深圳市标准化协会。本文件主要起草人：程志强，邓晓蔚，王泽忠，李远发，梅永刚，洪艳，黄晖，李启群，任俊成，李琦，梁秋贤，荣莉，宋国金，周力，丌鹏，龚杰，陈炯燊，齐颜卿，马晨曦，蔡恒志，杜建铭，顾维鑫，梁舒洁，章卫红，但丹。T/SZMES 820234高强度铝合金铸锻一体压铸成型技术规范1范围本文件规定了铸造、变形铝合金铸锻一体压铸成型的工艺流程以及原辅材料、配料 及熔化、熔体处理、取料、铸锻一体压铸、零件检测的要求。本文件适用于铸造铝合金铸锻一体压铸成型工艺的过程管理。2规范性引用文件下
4、列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 228.1金属材料 拉伸试验 第1部分：室温试验方法YS/T 600铝及铝合金液态测氢方法闭路循环法YS/T 1004熔融态铝及铝合金GB/T 1173铸造铝合金GB/T 5611铸造术语GB/T 7999铝及铝合金光电直读发射光谱分析方法GB/T 8170数值修约规则与极限数值的表示和判定GB/T 9438铝合金零件GB/T 9452热处理炉有效加热区测定方法GB/T 15114铝合金压铸件YS/T 6
5、01铝熔体在线除气净化工艺规范YS/T 591-2006 变形铝及铝合金热处理规范GB/T 3190-2008变形铝及铝合金化学成分GB/T 20975(所有部分)铝及铝合金化学分析方法3术语和定义GB/T 5611界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 铸锻一体casting-forging integration将铸造和锻造合二为一。先用压力铸造的方法将金属液注入模腔中成型，然后在同一套模具内进行闭模锻造的工艺。3.2 锻造面forging surface area承受锻造力的面。3.3 锻锤系统forging hammer system用于对零件锻造面在凝固阶段对其施加压力，获得锻
6、造效果的系统。3.4 锻造（预留）量forging(reserved)spaceT/SZMES 820235在零件选择的对应锻造面所预留的空隙。注：在锻压系统作用下将空隙锻实，使零件达到最终产品尺寸要求的同时，获得接近锻件的致密组织结构。3.5 锻造温度及锻造时间forging temperature and time根据合金特性，选择的锻造温度区间，在保持合金处于半固态可锻的情况下，锻锤开始加压到加压完成的时间。3.6 锻造压力forging pressure锻造系统锤头作用于液体或半固态金属上的压力。4铸锻一体压铸成型工艺规范4.1铸锻一体压铸成型工艺流程铸锻一体压铸成型工艺流程见图1。注
7、：热处理工序非必需流程，为可选工序，推荐热处理工艺见附录F。图 1铸锻一体压铸成型工艺流程示意图4.2要求4.2.1用于重熔的铝合金回炉料，按质量分为三级：一级回炉料：化学成分合格的废零件、浇道等；二级回炉料：排溢系统，如渣包等；三级回炉料：金属屑、碎小废料、坩埚底料及被污染的渣包等。一、二级回炉料重熔，浇注铸锭，分析化学成分并检验合格后方可使用。已知化学成分的一级回炉料可直接用于配料，不宜使用三级回炉料。4.2.2对类零件，可配用一级回炉料，回炉料总量不宜超过炉料总量的 50%；对类零件，可配用一、二级回炉料，其中二级回炉料不宜超过炉料总量的 15%；对 III 类零件，可全部配用一、二级回
8、炉料，其中二级回炉料不宜超过炉料总量的 35%。4.3熔炼4.3.1使用前，应将附着在坩埚及熔炼工具上的残余金属、氧化皮、变质剂等污物清除干净，并在120250下加热，然后进行涂料防护处理。4.3.2喷涂好涂料的坩埚、熔炼工具等使用前应充分预热。坩埚在 500 600 预热，宜保温时间 2 h 以上；熔炼工具在 200 400 预热，宜保温时间 2 h 以上。4.3.3装料前，炉料（包括镁、锌、稀土等金属炉料）的表面应先清洁处理，然后在 150 300 之间干燥处理。4.3.4根据坩埚容量，应同时或分批装入回炉料、新料和部分中间合金（铝-稀土、铝-锶除外），待炉料全部熔化后，建议合金液温度降至
9、 640 680 时加入。原辅材料配料熔化熔体处理取料低速充型高压锻造铸件检测T/SZMES 8202364.4熔融金属4.4.1炉料全部熔化后，一般用纯氮气或纯氩气进行除气净化处理，使用前经过气体干燥机除去水分。4.4.2一般将熔体加热到 700 740，采用旋转喷吹纯氮气或纯氩气进行净化处理，净化时间 5 min30 min。4.4.3使用纯氮气或纯氩气除气净化前，首先检查除气机上各阀门和仪表，并对旋转除气机的喷头和转杆清理后预热。4.4.4除气时，先打开通气阀门，将旋转喷头缓缓地降至熔体液面以下约 2/3 处，开启旋转按钮，调整转速，然后调节气瓶开关，直到整个液面均匀弥散地冒出细小的气泡
10、为止。除气净化后宜静置10 min30 min。4.4.5除气处理后的熔体自除气净化至浇注结束的时间间隔不宜超过 3 h，其他除气按 YS/T 601 的规定执行。4.4.6对于 Al-Si 系合金，可按需要选择变质处理。4.4.7除气处理后，进行熔体炉前检验，包括熔体温度、化学成分、含氢量和含渣量检测，检验方法见附录 C。4.4.8熔体成分不合格时，应重新计算、补料、熔体处理、检测，直至化学成分检验合格；氢含量和渣含量不合格时，应重新除气、精炼，直至检验合格。4.5取料4.5.1用舀勺或输液管等转移熔体。舀勺或输液管等在使用前，应将残余的金属、氧化皮、变质剂等污物清除干净，宜在 120 25
11、0 下加热，然后采用涂料进行防护处理。4.5.2转移熔体前，应将舀勺或输液管等充分的预热，温度宜控制在 200 400，且保温 2 h以上。4.5.3取料过程中，应控制取料温度。保温炉内的铝熔体控温精度宜控制在5。对于高固相铸锻一体压铸成型，保温炉内铝熔体温度宜控制在3。基于合金种类的不同，取料温度宜在合金液相线温度以上 50 至合金液相线温度范围内。4.6零件检测4.6.1铸锻一体压铸成型零件，按用途分为承载类、导热类、耐磨类等。承载类分类按 GB/T 9438的规定执行。4.6.2典型铸锻一体压铸成型零件微观组织检验方法和典型微观组织，见附录 A 中 A.1。4.6.3常见铸锻一体压铸单铸
12、试棒的力学性能见附录B 表B.1，相应的单铸试块图样见附录 D 图 D.1。4.6.4用铸锻一体压铸成型零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%。允许其中一根试样的性能偏低：I 类零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 类零件非指定部位和 II 类零件分别不应低于单铸试棒的 70%和 50%。4.6.5零件室温力学性能的检验按 GB/T 228.1 的规定执行，零件的其他相关技术要求按 GB/T 15114的规定执行。T/SZMES 8202374.6.6零件力学性能试验结果的判定见附录
13、 E。AAB附录A（资料性）微观组织检验方法及铸锻一体压铸铝合金典型微观组织A.1微观组织检验方法A.2铸锻一体压铸铝合金典型微观组织铝合金铸锻一体压铸件铸锻区域微观金相组织见图A.1。A.1 典型铸锻一体铝合金零件金相组织照片CC附录B（资料性）铸锻一体压铸成型铝合金力学性能B.1典型低固相铸锻一体压铸成型铝合金单铸试棒的力学性能典型低固相铸锻一体压铸成型铝合金单铸试棒的力学性能和物理性能见表B.1。合金牌号抗拉强度 MPa塑性延伸强度 MPa断裂总延伸率%备注211Z4003506A356320260860612802407或符合GBT 3880.2-2012S3573502756附录C（
14、资料性）熔体质量炉前检验方法C.1化学成分T/SZMES 820238C.1.1化学成分检测按 GB/T 7999或GB/T 20975的规定执行。当分析结果有争议时，按GB/T 20975仲裁。C.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/T 8170 的有关规定执行，修约位数与标准规定的化学成分极限数位一致。C.2熔体温度采用精度不低于1 的测温仪表测量温度，热电偶一般采用K型。C.3含氢量检测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Y
15、S/T 600 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-0.090 MPa-0.099 MPa，处理时间3 min5 min。用舀勺选取80 g100 g的铝液，放入仪器中抽真空，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。试样密度按公式（C.1）计算：=m1 0(m1 m2).（C.1）式中：试样密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）；m1试样在空气中的质量，单位为克（g）；m2试样在水中的质量，单位为克（g）；0水的密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）。C.3.5基于测试得到的样品密度和合金材
16、料的标准密度，计算氢当量。氢当量值按公式（C.2）计算：=(1 /1)100.（C.2）式中：DI氢当量；密度法测试的试样密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）；1合金材料的标准密度，单位为克每立方厘米（g/cm3）。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。C.4含渣量检测熔体夹渣含量的检测按 YS/T 1004 中附录B的规定执行，熔体夹渣量等级根据K值大小区分，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 铸锭夹渣量等级夹渣量等级K值一级0.1二级0.10.2三级0.20.5T/SZMES 820239四级0.51.0五级1.0注：K
17、值为异质颗粒数除以被检测断面总数。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。图 C.1K 模上型试样图样C.5.2K模下型试样图样K模下型试样图样见图C.2。图 C.2K 模上下型试样图样单位为毫米T/SZMES 8202310附录D（资料性）推荐的铸锻一体成型铝合金压铸试块图样D.1 铸锻一体成型铝合金压铸试块图样铸锻一体成型铝合金呢压铸单铸试样图样见图D.1。D.1 铸锻一体压铸成型铝合金单铸试块D附录E（资料性）检验规则E.1一个熔炼炉次合金，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
18、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，允许第三次热处理，若试验结果仍不合格，则判定该炉次合金力学性能不合格。E.2单铸试样的热处理应与同一批次浇注的零件同炉热处理。E.3当被抽检的零件本体取样力学性能不合格时，可加倍抽检，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)零件力学性能合格,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。E.4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。T/SZMES 8202311附录F（资料性）铸锻一体压铸成型常用铝合金材料推荐的热处理工艺铸锻一体压铸成型常用铝合金材料推荐的热处理工艺见表F.1。表 F.1 铸锻一体压铸成型常用合金材料推荐的热处理工艺合金牌号合金状态固溶处理时效处理温度/时间/h温度/，冷却介质温度/时间/h冷却介质211ZT65355811室温100，水再170512空气A356S357T4535516室温100，水-T5535516室温100，水室温8空气再170526空气T6535516室温100，水室温8空气再1705210空气6061T657050.5室温100，水再180546空气