本發(fā)明涉及汽車用鋁鎂合金材料的制備方法。
背景技術(shù)：
以鎂為主要合金元素的鋁合金具有質(zhì)量輕、耐蝕好、易成型、中等強(qiáng)度的 特征，廣泛應(yīng)用于汽車板、油罐車、運(yùn)煤車、船舶等交通工具制造，用鋁合金制造交通工具可明顯減輕自重、提高運(yùn)載能力、減少能源消耗，目前多用于汽車發(fā)動機(jī)和變速箱。隨著社會的發(fā)展，人們要求交通工具具備更高的使用性能與可靠性，這對某些部件用材料的力學(xué)性能、成型性能、熱穩(wěn)定性等綜合性能 也提出了更高的要求。以汽車的發(fā)動機(jī)鋁合金為例，要求材料性能滿足抗拉強(qiáng)度在280 ～ 350Mpa、屈服強(qiáng)度 σ0.2 ≥ 125 Mpa、伸長率 δ ≥ 26％，同時材料噴漆烘烤后強(qiáng)度不發(fā)生明顯下降。這就要求材料在較高強(qiáng)度的情況下保存很高的延伸率，以提高 材料的成型性能，同時要求材料具有很高的耐熱性能，以使制備出的交通工具具有更高的 安全性能。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種可制備強(qiáng)度高、延伸性較好的汽車用鋁鎂合金材料的制備方法。
本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：汽車用鋁鎂合金材料的制備方法，其包括以下步驟：
（1）將鋁粒、鈷粒和鎂粒進(jìn)行熔煉，待溶清后撈凈浮渣，得到合金液；
（2）將合金液澆注至模具中，然后置于冷水中冷卻至室溫，得到合金錠；
（3）將合金錠車削成細(xì)屑后進(jìn)行粉碎，得到合金粉；
（4）將合金粉與液體混合，并加入有機(jī)粘合劑攪拌均勻，配制成金屬粉漿料；
（5）再將漿料通過噴霧造粒機(jī)制成粉末。
作為優(yōu)選，鈷的含量為2-3wt%，鎂的含量為5—12 wt %，余量為鋁。
作為優(yōu)選，所述液體采用蒸餾水或去離子水，且合金粉與液體的質(zhì)量比為（2.5—3）：1。
作為優(yōu)選，所述有機(jī)粘合劑采用金屬造粒劑，其加入量為合金粉質(zhì)量的2—4%。
作為優(yōu)選，所述噴霧造粒機(jī)采用離心噴霧造粒機(jī)或壓力噴霧造粒機(jī)。
作為優(yōu)選，所述離心噴霧造粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為5000—8000轉(zhuǎn)/分，壓力噴霧造粒機(jī)的壓力為15—25kg/ cm 2。
作為優(yōu)選，所述噴霧造粒機(jī)干燥空氣的進(jìn)口溫度為250—350℃、出口溫度為100—150℃；干燥空氣的流量為100—200 Nm 3 /h；進(jìn)料速度為10—20 kg/h。
從以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明通過合金液澆注至模具中，然后置于冷水中冷卻至室溫，使合金液快速冷卻，保證金屬在高溫階段停留時間較短，合金元素來不及擴(kuò)散，從而細(xì)化組織，降低偏析，再通過噴霧造粒機(jī)可制備前強(qiáng)度較高、延伸率較好的粉末。
具體實施方式
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。
汽車用鋁鎂合金材料的制備方法，其包括以下步驟：
以鋁、鎂、鈷粒為原料，并按鈷的含量為2-3wt%、鎂的含量為5—12 wt %、余量為鋁進(jìn)行配料；然后將鋁粒置于感應(yīng)加熱爐中，鋁粒溶解后加入鎂粒和鈷粒進(jìn)行熔煉，待溶清后撈凈浮渣，得到合金液；將合金液澆注至模具中，連同模具迅速置于冷水中冷卻至室溫，得到合金錠；接著將合金錠車削成細(xì)屑后進(jìn)行粉碎，得到合金粉；接著將合金粉與液體混合，并加入金屬造粒劑攪拌均勻，配制成金屬粉漿料；再將漿料通過離心噴霧造粒機(jī)或壓力噴霧造粒機(jī)制備金屬粉末。
實施例1
將93wt %鋁粒置于感應(yīng)加熱爐中，鋁粒溶解后加入2wt %鈷粒和5wt%鎂粒進(jìn)行熔煉，待溶清后撈凈浮渣，得到合金液；將合金液澆注至模具中，連同模具迅速置于冷水中冷卻至室溫，得到合金錠；接著將合金錠車削成細(xì)屑后進(jìn)行粉碎，得到合金粉；接著將合金粉與蒸餾水混合，且合金粉與蒸餾水的質(zhì)量比為2.5：1，并加入合金粉質(zhì)量的2%金屬造粒劑攪拌均勻，配制成金屬粉漿料；再將漿料通過離心噴霧造粒機(jī)進(jìn)行造粒，其中噴霧造粒機(jī)干燥空氣的進(jìn)口溫度為250℃、出口溫度為100℃、干燥空氣的流量為100 Nm 3 /h、進(jìn)料速度為10kg/h，離心噴霧造粒機(jī)的轉(zhuǎn)速為5000—8000轉(zhuǎn)/分，從而合金粉末；該合金粉末用于汽車發(fā)動機(jī)部件時的抗拉強(qiáng)度可達(dá)337Mpa、屈服強(qiáng)度達(dá)到130Mpa、伸長率達(dá)25％。
實施例2
將88wt %鋁粒置于感應(yīng)加熱爐中，鋁粒溶解后加入3 wt %鈷粒和9wt%鎂粒進(jìn)行熔煉，待溶清后撈凈浮渣，得到合金液；將合金液澆注至模具中，連同模具迅速置于冷水中冷卻至室溫，得到合金錠；接著將合金錠車削成細(xì)屑后進(jìn)行粉碎，得到合金粉；接著將合金粉與去離子水混合，且合金粉與去離子水的質(zhì)量比為2.8：1，并加入合金粉質(zhì)量的3%金屬造粒劑攪拌均勻，配制成金屬粉漿料；再將漿料通過壓力噴霧造粒機(jī)進(jìn)行造粒，其中噴霧造粒機(jī)干燥空氣的進(jìn)口溫度為300℃、出口溫度為130℃、干燥空氣的流量為150 Nm 3 /h、進(jìn)料速度為15 kg/h，壓力噴霧造粒機(jī)的壓力為25kg/ cm 2，從而獲得球狀的3D打印用金屬粉末；該合金粉末用于汽車發(fā)動機(jī)部件時的抗拉強(qiáng)度可達(dá)392Mpa、屈服強(qiáng)度達(dá)到176Mpa、伸長率達(dá)28％。
實施例3
將85.5 wt %鋁粒置于感應(yīng)加熱爐中，鋁粒溶解后加入2.5wt %鈷粒和12wt%鎂粒進(jìn)行熔煉，待溶清后撈凈浮渣，得到合金液；將合金液澆注至模具中，連同模具迅速置于冷水中冷卻至室溫，得到合金錠；接著將合金錠車削成細(xì)屑后進(jìn)行粉碎，得到合金粉；接著將合金粉與去離子水混合，且合金粉與去離子水的質(zhì)量比為3：1，并加入合金粉質(zhì)量的4%金屬造粒劑攪拌均勻，配制成金屬粉漿料；再將漿料通過壓力噴霧造粒機(jī)進(jìn)行造粒，其中噴霧造粒機(jī)干燥空氣的進(jìn)口溫度為350℃、出口溫度為150℃、干燥空氣的流量為200 Nm 3 /h、進(jìn)料速度為20 kg/h，壓力噴霧造粒機(jī)的壓力為15kg/ cm 2，從而獲得球狀的3D打印用金屬粉末；該合金粉末用于汽車發(fā)動機(jī)部件時的抗拉強(qiáng)度可達(dá)348Mpa、屈服強(qiáng)度達(dá)到146Mpa、伸長率達(dá)26.7％。
以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體個例對本發(fā)明實施例的原理以及實施方式進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在具體實施方式以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。