一種抗腐蝕耐磨鋁合金輪轂材料的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種抗腐蝕耐磨鋁合金輪轂材料的制備方法，屬于鋁合金加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]輪轂是汽車行駛系統(tǒng)的重要部件之一，是一種要求較高的保安件，它與車輛的行駛性能、乘坐的舒適性和安全性具有很大的關(guān)系。鋁合金因具有重量輕、節(jié)能降耗、價(jià)格低、表面質(zhì)量高、散熱性好、易于成型、減振性能好等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛用于制作汽車輪轂。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)鋁合金輪轂的性能要求也隨之不斷提高。因此在現(xiàn)有汽車輪轂生產(chǎn)工藝、設(shè)備、技術(shù)基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)出一種抗腐蝕耐磨鋁合金輪轂材料，對(duì)于中國(guó)汽車工業(yè)的發(fā)展，市場(chǎng)的開(kāi)發(fā)與拓展，具有很高實(shí)用價(jià)值與實(shí)踐意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種抗腐蝕耐磨鋁合金輪轂材料的制備方法。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種抗腐蝕耐磨鋁合金輪轂材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的合金元素:Cu2.8-3.4、Si 0.8-1.4、Mg 0.5-1.0、Mn0.7-1.5、Zn 0.25-0.45、Ti 0.1-0.2, Ni 0.06-0.12, Nb 0.05-0.1、Ir 0.03-0.05, Y0.02-0.04、Pr 0.01-0.03，余量為Al進(jìn)行配料，將配好的爐料投入熔化爐中在740-760°C下加熱熔化，待其全部熔化后，取樣分析，調(diào)整成分，精煉、脫氣后調(diào)整溫度至725-745?，靜置 20-25min ；
(2)將步驟(I)制得的合金液經(jīng)漏嘴流入噴霧裝置中，通過(guò)霧化噴嘴進(jìn)行氣體霧化，霧化氣體為氮?dú)饣驓鍤?，氣體壓力為1.0-1.5MPa，得鋁合金粉A ;
(3)按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的合金元素:Si14.6-17.3、Cu 3.8-4.6, Mg 0.4-0.8, Fe0.2-0.4, Mo 0.3-0.5, Zr 0.1-0.3, As 0.05-0.1、La 0.03-0.06, Gd 0.02-0.04，余量為 Al進(jìn)行配料，將配好的爐料投入熔化爐中在750-770 °C下加熱熔化，待其全部熔化后，取樣分析，調(diào)整成分，精煉、脫氣后調(diào)整溫度至730-750°C，靜置15-20min ；
(4)將步驟(3)制得的合金液經(jīng)漏嘴流入噴霧裝置中，通過(guò)霧化噴嘴進(jìn)行氣體霧化，霧化氣體為氮?dú)饣驓鍤?，氣體壓力為0.8-1.4MPa，得鋁合金粉B ；
(5)將霧化得到的鋁合金粉A與鋁合金B(yǎng)按照質(zhì)量比1:2-3的比例加入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行球磨混料，300-500r/min球磨3_5h，再在250_300MPa的壓力下冷等靜壓成坯料，脫模后用純鋁包套處理，然后加熱至460-490°C，保溫l_2h，再進(jìn)行熱擠壓，擠壓比為10-15 ;
(6)將擠壓得到的鋁合金材料進(jìn)行熱處理:先以80-100°C/h升溫至180-220°C，保溫4-6h，再以60-80°C /h升溫至340-370 °C，保溫3-5h，空冷至室溫，然后以100-150 °C /h升溫至230-260 °C，保溫3-4h，再以120-160 °C /h升溫至525-550 °C，保溫l_2h，然后以50-70 0C /h降溫380-420 °C，保溫2_3h，再?gòu)?qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至240-280 °C，保溫2_4h，再空冷至室溫，然后以150-200°C /h升溫至430-460°C，保溫2-3h，再放入70-80°C的水中冷卻2_3min，然后取出以80-90°C /h升溫至150-165°C，保溫10_15h，空冷至室溫后以95_105°C /h升溫至210-230°C，保溫16-22h，再以50-60°C /h降溫至80_90°C，保溫5_10h，空冷至室溫即可。
[0005]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明制得的鋁合金輪轂材料綜合性能優(yōu)異，不僅具有較好的力學(xué)性能，還具有較高的耐磨損、抗應(yīng)力腐蝕、抗氧化和耐疲勞等性能，適合用于制作汽車輪轂，且使用壽命長(zhǎng)，安全可靠。
【具體實(shí)施方式】
[0006]一種抗腐蝕耐磨鋁合金輪轂材料的制備方法，包括以下步驟:
(1)按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的合金元素:Cu2.8-3.4、Si 0.8-1.4、Mg 0.5-1.0、Mn0.7-1.5、Zn 0.25-0.45、Ti 0.1-0.2, Ni 0.06-0.12, Nb 0.05-0.1、Ir 0.03-0.05, Y0.02-0.04、Pr 0.01-0.03，余量為Al進(jìn)行配料，將配好的爐料投入熔化爐中在750 °C下加熱熔化，待其全部熔化后，取樣分析，調(diào)整成分，精煉、脫氣后調(diào)整溫度至735°C，靜置25min ；
(2)將步驟(I)制得的合金液經(jīng)漏嘴流入噴霧裝置中，通過(guò)霧化噴嘴進(jìn)行氣體霧化，霧化氣體為氮?dú)饣驓鍤猓瑲怏w壓力為1.2MPa，得鋁合金粉A ;
(3)按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的合金元素:Si14.6-17.3、Cu 3.8-4.6, Mg 0.4-0.8, Fe
0.2-0.4, Mo 0.3-0.5, Zr 0.1-0.3, As 0.05-0.1、La 0.03-0.06, Gd 0.02-0.04，余量為 Al進(jìn)行配料，將配好的爐料投入熔化爐中在760 °C下加熱熔化，待其全部熔化后，取樣分析，調(diào)整成分，精煉、脫氣后調(diào)整溫度至740°C，靜置20min ;
(4)將步驟(3)制得的合金液經(jīng)漏嘴流入噴霧裝置中，通過(guò)霧化噴嘴進(jìn)行氣體霧化，霧化氣體為氮?dú)饣驓鍤?，氣體壓力為1.0Pa，得鋁合金粉B ;
(5)將霧化得到的鋁合金粉A與鋁合金B(yǎng)按照質(zhì)量比1:3的比例加入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行球磨混料，400r/min球磨4h，再在270MPa的壓力下冷等靜壓成坯料，脫模后用純鋁包套處理，然后加熱至475°C，保溫2h，再進(jìn)行熱擠壓，擠壓比為12 ;
(6)將擠壓得到的鋁合金材料進(jìn)行熱處理:先以100°C/h升溫至210°C，保溫5h，再以700C /h升溫至350°C，保溫4h，空冷至室溫，然后以120°C /h升溫至250°C，保溫4h，再以150 0C /h升溫至535 °C，保溫lh，然后以60°C /h降溫405°C，保溫2h，再?gòu)?qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至250°C，保溫3h，再空冷至室溫，然后以180°C /h升溫至450°C，保溫2h，再放入75°C的水中冷卻3min，然后取出以85°C /h升溫至160°C，保溫12h，空冷至室溫后以100°C /h升溫至220°C，保溫18h，再以55°C /h降溫至85°C，保溫7h，空冷至室溫即可。
[0007]經(jīng)檢測(cè)，上述制得的鋁合金輪轂材料的主要性能為:抗拉強(qiáng)度456MPa，屈服強(qiáng)度373MPa，伸長(zhǎng)率 14.2%,M2000 摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)(200r/min，200N，2h)磨損率 3.6 X l(T3mmVm，且在3.5%NaCl溶液中煮沸7天后，試樣斷口未呈現(xiàn)應(yīng)力腐蝕脆斷形貌。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗腐蝕耐磨鋁合金輪轂材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的合金元素:Cu2.8-3.4、Si 0.8-1.4、Mg 0.5-1.0、Mn.0.7-1.5、Zn 0.25-0.45、Ti 0.1-0.2, Ni 0.06-0.12, Nb 0.05-0.1、Ir 0.03-0.05, Y.0.02-0.04、Pr 0.01-0.03，余量為Al進(jìn)行配料，將配好的爐料投入熔化爐中在740-760°C下加熱熔化，待其全部熔化后，取樣分析，調(diào)整成分，精煉、脫氣后調(diào)整溫度至725-745?，靜置 20-25min ； (2)將步驟(I)制得的合金液經(jīng)漏嘴流入噴霧裝置中，通過(guò)霧化噴嘴進(jìn)行氣體霧化，霧化氣體為氮?dú)饣驓鍤?，氣體壓力為1.0-1.5MPa，得鋁合金粉A ; (3)按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的合金元素:Si14.6-17.3、Cu 3.8-4.6, Mg 0.4-0.8, Fe.0.2-0.4, Mo 0.3-0.5, Zr 0.1-0.3, As 0.05-0.1、La 0.03-0.06, Gd 0.02-0.04，余量為 Al進(jìn)行配料，將配好的爐料投入熔化爐中在750-770 °C下加熱熔化，待其全部熔化后，取樣分析，調(diào)整成分，精煉、脫氣后調(diào)整溫度至730-750°C，靜置15-20min ； (4)將步驟(3)制得的合金液經(jīng)漏嘴流入噴霧裝置中，通過(guò)霧化噴嘴進(jìn)行氣體霧化，霧化氣體為氮?dú)饣驓鍤?，氣體壓力為0.8-1.4MPa，得鋁合金粉B ； (5)將霧化得到的鋁合金粉A與鋁合金B(yǎng)按照質(zhì)量比1:2-3的比例加入球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行球磨混料，300-500r/min球磨3_5h，再在250_300MPa的壓力下冷等靜壓成坯料，脫模后用純鋁包套處理，然后加熱至460-490°C，保溫l_2h，再進(jìn)行熱擠壓，擠壓比為10-15 ; (6)將擠壓得到的鋁合金材料進(jìn)行熱處理:先以80-100°C/h升溫至180-220°C，保溫4-6h，再以60-80°C /h升溫至340-370 °C，保溫3-5h，空冷至室溫，然后以100-150 °C /h升溫至230-260 °C，保溫3-4h，再以120-160 °C /h升溫至525-550 °C，保溫l_2h，然后以.50-70 0C /h降溫380-420 °C，保溫2_3h，再?gòu)?qiáng)風(fēng)風(fēng)冷至240-280 °C，保溫2_4h，再空冷至室溫，然后以150-200°C /h升溫至430-460°C，保溫2-3h，再放入70-80°C的水中冷卻2_3min，然后取出以80-90°C /h升溫至150-165°C，保溫10_15h，空冷至室溫后以95_105°C /h升溫至210-230°C，保溫16-22h，再以50-60°C /h降溫至80_90°C，保溫5_10h，空冷至室溫即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種抗腐蝕耐磨鋁合金輪轂材料的制備方法。其主要通過(guò)兩種配方配比不同的合金液霧化得到的鋁合金粉依次進(jìn)行球磨混料，冷等靜壓成形，熱擠壓，熱處理等步驟制作而成。本發(fā)明制得的鋁合金輪轂材料綜合性能優(yōu)異，不僅具有較好的力學(xué)性能，還具有較高的耐磨損、抗應(yīng)力腐蝕、抗氧化和耐疲勞等性能，適合用于制作汽車輪轂，且使用壽命長(zhǎng)，安全可靠。
【IPC分類】C22C1-04, C22C21-18, C22C21-02, C22F1-043
【公開(kāi)號(hào)】CN104674089
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510050287
【發(fā)明人】徐獻(xiàn)朝, 徐奇峰
【申請(qǐng)人】安徽省斯特嘉汽車零部件有限公司
【公開(kāi)日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2015年2月2日