專利名稱:連桿的鑄鍛聯(lián)合工藝的制作方法
本發(fā)明屬于有色金屬的熱加工。
目前，鑄鍛聯(lián)合工藝僅采用在黑色金屬上，如鑄鋼、球墨鑄鐵等，先鑄成毛坯，然后再鍛造，但是對(duì)于低塑性的有色金屬及其合金的工件(例如連桿，如圖3所示)，尤其對(duì)含硅量高達(dá)8～10%的鋁硅銅合金的工件(連桿)，其可塑性更差，對(duì)它采用鑄鍛聯(lián)合工藝是非常困難的，一般采用金屬模鑄造而成，但其組織疏松，強(qiáng)度和耐磨度都較差，如美國(guó)TRANE壓縮機(jī)中的連桿;有的為了改善其性能，采用熱等靜壓方法來消除鑄件內(nèi)部的缺陷以及提高鑄件的可靠性，但是需要價(jià)格高昂的處理設(shè)備，壓力需在1000公斤/公分2以上，即便這樣，產(chǎn)品的性能改善也有限，機(jī)械性能遠(yuǎn)不及由鑄鍛聯(lián)合工藝制造的工件(連桿)，這就是本發(fā)明的目的。
附圖1為鋁硅銅合金塑性圖，橫座標(biāo)用t表示溫度，單位為℃;縱座標(biāo)用ε表示工件的變形量，單位為%。圖1中的1表示開裂點(diǎn)，2表示不開裂點(diǎn)。
附圖2為鋁硅銅合金變形程度為45%時(shí)，鐓粗力與溫度關(guān)系圖。橫座標(biāo)用t表示溫度，單位為℃;縱座標(biāo)用P表示鐓粗力，單位為103公斤。
附圖3為連桿的示意圖。
一種鑄鍛聯(lián)合工藝，曾應(yīng)用于黑色金屬領(lǐng)域里，在一般變形的鋁合金中，硅的含量在0.5～1.2%，當(dāng)合金中硅的含量增多時(shí)，將要顯著地降低合金的塑性，尤其是含硅量可高達(dá)8～10%的鋁硅銅合金，其合金成分如表1所示。
表1
含硅量如此高的鋁合金其塑性比低塑性合金更低。含硅量如此高的低塑性鑄鋁毛坯合金采用鍛造法生產(chǎn)也是鍛造工藝的一個(gè)重大突破。
為了掌握鋁硅合金的性能，作了大量試驗(yàn)，模鍛前，毛坯是合金鑄件采用自由鐓粗法，確定了該合金的塑性，如圖1所示，因此一種制造連桿的鑄鍛聯(lián)合工藝可應(yīng)用于低塑性有色金屬及其合金上。所說的低塑性合金為鋁硅銅合金，含硅量可高達(dá)8～10%。由圖1可知，如超過變形45%，在大部分溫度下的工件(連桿)都發(fā)生開裂，在溫度大于450℃以上鐓粗時(shí)，工件不出現(xiàn)裂紋的允許變形程度越來越小。因此合金的變形程度控制在45%以內(nèi)，在模具中鍛造變形還是可行的。由圖2可知，合金在400℃時(shí)，鐓粗力最小，這時(shí)與圖1比較，其塑性指標(biāo)也較高，因此考慮生產(chǎn)實(shí)踐中，工件從爐中取出放在模具上，在春秋季節(jié)的溫降大約在20℃，故鍛件加熱溫度取為400至450℃，最佳溫度范圍為420±5℃。由實(shí)驗(yàn)確定，經(jīng)鑄鍛聯(lián)合工藝生產(chǎn)的鋁硅銅合金連桿的性能指標(biāo)與美國(guó)TPANE壓縮機(jī)連紋相比較，如表2所示。
由表2可知，我們采用的鑄鍛聯(lián)合工藝與美國(guó)的金屬模鑄造工藝相比，強(qiáng)度提高24%，塑性指標(biāo)提高104%，耐磨性提高54%～150%，密度增加6%，各項(xiàng)性能指標(biāo)都大大超過美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)及其實(shí)物所測(cè)數(shù)據(jù)。
參考文獻(xiàn)〔1〕現(xiàn)代鍛造 美T·阿爾坦著 陸素譯國(guó)防工業(yè)出版社 1982.4. P.432〔2〕鍛壓技術(shù) 1982.№5 P.19球墨鑄鐵鑄鍛聯(lián)合新工藝洛洛陽工學(xué)院 孫愛學(xué)〔3〕Standard Engineering Specification“Permanent Mold Cast Aluminum Alloy Material Specification №773”。
〔4〕西北工業(yè)大學(xué)《有色金屬鍛造》國(guó)防工業(yè)出版社 1979.12〔5〕《有色金屬鍛造與模鍛手冊(cè)》〔蘇〕H.N?？聽柲~夫等著 蘭書第譯 P.28 國(guó)防工業(yè)出版社 1981.12〔6〕В.М.УВАРОВ等著“ПОВЫЩЕНИЕ КАНЕСТВА ИНААЕЖНОСТИ ОТ
ИВОК ИЗ А
ЮМИНИЕВЫХ СП
АВОВ гор
ЧПМИЗОСТАТИЧЕСКИМ”，《
ИТЕЙ-НОЕ ПРОИЗВО
СТВО》，1978，№8，Р.1權(quán)利要求
1.一種制造連桿的鑄鍛聯(lián)合工藝，它應(yīng)用于黑色金屬，本發(fā)明的特征在于它可應(yīng)用于低塑性有色金屬及其合金上。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的鑄鍛聯(lián)合工藝，其特征在于所說的低塑性合金為鋁硅銅合金，含硅量可高達(dá)8～10%。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的鑄鍛聯(lián)合工藝，其特征在于模鍛前，毛坯是合金鑄件，鍛件加熱溫度為400至450℃，最佳溫度范圍為420±5℃，合金的變形程度控制在45%以內(nèi)。
專利摘要
連桿的鑄鍛聯(lián)合工藝。它屬于有色金屬的熱加工。連桿的材料采用鋁硅銅合金，經(jīng)金屬模鑄造而成的鑄鋁合金，其組織疏松，強(qiáng)度和耐磨度都較差。為了克服上述缺點(diǎn)，現(xiàn)采用金屬模鑄坯，再經(jīng)模鍛成型。但因該合金含硅量高達(dá)8～10％，其塑性極差，現(xiàn)設(shè)計(jì)了一系列合理的工藝措施，成功地鍛出連桿毛坯，鑄鍛后連桿的強(qiáng)度指標(biāo)、塑性指標(biāo)、耐磨性能和密度都大大優(yōu)于金屬模鑄造的連桿。
文檔編號(hào)B21J5/00GK85106018SQ85106018
公開日1987年1月21日 申請(qǐng)日期1985年7月22日
發(fā)明者王以華 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan