4032铝合金因其优异的耐热性、高强度和良好的加工性能,广泛应用于汽车发动机活塞、连杆及航空航天高温结构件等需承受长期高温载荷的领域。
耐热性优异:长期工作温度可达250 - 300℃,短期耐热性更高,适用于高温环境。高温下强度衰减慢,抗蠕变性能强,适合制造承受持续载荷的部件。
强度与硬度高:经过T6热处理(固溶处理+人工时效)后,抗拉强度可达300 - 350 MPa,硬度(HB)约100 - 120。耐磨性优于普通铝合金,适合摩擦工况。
加工性能良好:可进行锻造、挤压、轧制等热加工,也可通过机加工(如车、铣、钻)成型。焊接性一般,需采用特殊工艺(如TIG焊)以避免热裂纹。
耐腐蚀性中等:自然氧化膜提供一定防护,但在潮湿或腐蚀性环境中需表面处理(如阳极氧化、涂层)。
热加工(锻造、挤压、轧制)
适用于制造活塞、连杆等复杂形状的高温部件,利用高温下材料的塑性改善成型性。
关键工艺参数:
1、加热温度:
初始加热至 480 - 520℃,保温1 - 2小时使温度均匀。
避免温度过高(>550℃)导致晶粒粗化或过烧。
2、变形量控制:
单次变形量建议 10% - 30%,总变形量不超过60%以防止裂纹。
锻造时采用多道次变形,每道次后回炉保温10 - 15分钟。
3、冷却方式:
锻造后 空冷或风冷,避免急冷导致内应力开裂。
挤压或轧制后需进行 去应力退火(300 - 350℃,保温2 - 4小时)。
冷加工(机加工)
适用于最终尺寸精加工,如活塞裙部、连杆孔等高精度部位。
关键工艺要点:
1、刀具选择:
使用 硬质合金刀具(如YG8、YT15),涂层刀具(TiN、TiAlN)可延长寿命。
钻头采用 阶梯钻,分多次钻削以减少出口毛刺。
2、切削参数:
切削速度:80 - 120 m/min(铣削),30 - 50 m/min(车削)。
进给量:0.1 - 0.3 mm/r(车削),0.05 - 0.15 mm/齿(铣削)。
切削深度:≤2 mm(避免过深导致刀具振动)。
3、冷却润滑:
采用 乳化液或 半合成切削液,冷却与润滑结合。
钻孔时使用 高压冷却(压力≥3 MPa)以排屑。