一種汽車輪轂用鋁合金鑄棒及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金鑄棒加工領(lǐng)域，特別是一種汽車輪轂用鋁合金鑄棒及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車工業(yè)的迅猛發(fā)展，鋁合金輪轂的應(yīng)用越來越普遍。鋁合金輪轂比鋼輪轂有四大優(yōu)點(diǎn):一是降低非載荷重量，從而提高抓地性;二是改善了加速性和制動;三是增加了剛性，鋁輪轂的高硬度明顯地減小了過彎時輪胎或輪轂的傾斜，這對于安裝了高性能輪胎的車子尤為重要；四是提高了制動系統(tǒng)的冷卻效果，鋁輪轂的合金中有些金屬本身就是良好的熱導(dǎo)體，所以鋁輪轂有利于將制動產(chǎn)生的熱量迅速釋放從而降低由于高熱導(dǎo)致的制動失靈，而且由于鋁合金輪轂可以較自由的造型，就更能以某些有利于將氣流導(dǎo)入到制動系統(tǒng)的造型有效降溫。但是，鋁制輪轂也有一些缺陷，例如:鋁合金較脆，很容易出現(xiàn)小裂紋，且不易被發(fā)現(xiàn)，其強(qiáng)度也沒有鋼材高。為改善了鋁合金輪轂的力學(xué)性能，從鋁合金材料入手尤為關(guān)鍵。
[0003]鋁合金材料的好壞是影響輪轂質(zhì)量好壞的一個重大因素，普通鑄造輪轂?zāi)壳捌毡椴捎玫氖茿356鋁材，且生產(chǎn)鋁合金輪轂時是一次性鑄造成型，沒有進(jìn)行再加工，金屬的內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生變化，存在機(jī)械性能較低的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種汽車輪轂用鋁合金鑄棒及其制備方法，對鋁合金輪轂采用的鋁合金材料進(jìn)行了變質(zhì)和細(xì)化處理，為提高鋁合金輪轂的機(jī)械性能提供了保證。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]—種汽車輪轂用鋁合金鑄棒，各成分的質(zhì)量百分比分別為:S1.8?1.3%、Mn0.03?0.09%、Mg0.9?1.6%、Β0.3?0.8%、Cr0.15?0.28%、Fe0.03?0.08%、Nd0.03?
0.08%、La0.09?0.16%、Yb0.04?0.08%，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過
0.5%，其余為Al。
[0007]優(yōu)選的，所述鋁合金鑄棒中各成分的質(zhì)量百分比分別為:Si1.1%、Mn0.06%、Mgl.3% ^B0.6% ^Cr0.22% ^Fe0.06% ^Nd0.06% ^La0.13% ^Yb0.06%，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過0.5%,其余為Al。
[0008]—種汽車輪轂用鋁合金鑄棒的制備方法，包括以下步驟:
[0009](I)熔化:將鋁原料和鎂、硅成分及覆蓋劑在熔煉爐中熔化至700?720°C，然后加入除了鋁、鎂、硅之外的其他合金成分，繼續(xù)升溫至740?750°C，待合金元素全部熔化后得鋁合金熔液；
[0010](2)精煉:將鋁合金熔液的溫度調(diào)整至730?740°C，噴入精煉劑進(jìn)行精煉處理，然后升溫至750-760°C，通入氬氣進(jìn)行除氣精煉，精煉后扒渣；
[0011](3)靜置:將精煉后的鋁合金熔液靜置，待鋁合金熔液溫度降至730?740°C;
[0012](4)鑄造:將經(jīng)步驟(3)處理后的鋁合金熔液通過熱頂式鑄造機(jī)進(jìn)行成型鑄造，鑄造過程中，鑄造速度控制在80?85mm/min，冷卻水水壓控制在0.07?0.12MPa，鋁合金熔液的溫度保持在730?740°C，最終鑄造獲得鋁合金鑄棒成品。
[0013]本發(fā)明的鋁合金鑄棒，在鑄造的過程中加入了Nd、La、Yb元素，并輔以S1、Mn、Cr、Mg、B等其他元素的協(xié)同作用，可對鋁合金組織起到變質(zhì)和細(xì)化作用，從而獲得晶粒更細(xì)且分布更均勻的鋁合金鑄棒，利用上述鑄棒來生產(chǎn)鋁合金輪轂，所得鋁合金輪轂美觀、重量輕、強(qiáng)度高，同時具有較高的抗腐蝕性和耐疲勞強(qiáng)度，使用壽命長。
【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍和應(yīng)用范圍不限于以下實(shí)施例:
[0015]實(shí)施例1
[0016]—種汽車輪轂用鋁合金鑄棒，各成分的質(zhì)量百分比分別為:Sil.1 %、Mn0.06%、Mgl.3% ^B0.6% ^Cr0.22% ^Fe0.06% ^Nd0.06% ^La0.13% ^Yb0.06%，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過0.5%,其余為Al。
[0017]上述汽車輪轂用鋁合金鑄棒的制備方法，包括以下步驟:
[0018](I)熔化:將鋁原料和鎂、硅成分及覆蓋劑在熔煉爐中熔化至700?720°C，然后加入除了鋁、鎂、硅之外的其他合金成分，繼續(xù)升溫至740?750°C，待合金元素全部熔化后得鋁合金熔液；
[0019](2)精煉:將鋁合金熔液的溫度調(diào)整至730?740°C，噴入精煉劑進(jìn)行精煉處理，然后升溫至750-760°C，通入氬氣進(jìn)行除氣精煉，精煉后扒渣；
[0020](3)靜置:將精煉后的鋁合金熔液靜置，待鋁合金熔液溫度降至730?740°C;
[0021](4)鑄造:將經(jīng)步驟(3)處理后的鋁合金熔液通過熱頂式鑄造機(jī)進(jìn)行成型鑄造，鑄造過程中，鑄造速度控制在80?85mm/min，冷卻水水壓控制在0.07?0.12MPa，鋁合金熔液的溫度保持在730?740°C，最終鑄造獲得鋁合金鑄棒成品。
[0022]采用上述鋁合金鑄棒，通過常規(guī)的低壓鑄造法制造鋁合金輪轂，所獲得的鋁合金輪轂成品，在室溫條件下的主要力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度為385MPa，屈服強(qiáng)度為293MPa，延伸率為14.9%。
[0023]實(shí)施例2
[0024]—種汽車輪轂用鋁合金鑄棒，各成分的質(zhì)量百分比分別為:S1.8%、Mn0.03%、Mg0.9% ^B0.3% ^Cr0.15% ^Fe0.03% ^Nd0.03% ^La0.09% ^Yb0.04%，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過0.5%,其余為Al。
[0025]上述汽車輪轂用鋁合金鑄棒的制備方法，包括以下步驟:
[0026](I)熔化:將鋁原料和鎂、硅成分及覆蓋劑在熔煉爐中熔化至700?720°C，然后加入除了鋁、鎂、硅之外的其他合金成分，繼續(xù)升溫至740?750°C，待合金元素全部熔化后得鋁合金熔液；
[0027](2)精煉:將鋁合金熔液的溫度調(diào)整至730?740°C，噴入精煉劑進(jìn)行精煉處理，然后升溫至750-760°C，通入氬氣進(jìn)行除氣精煉，精煉后扒渣；
[0028](3)靜置:將精煉后的鋁合金熔液靜置，待鋁合金熔液溫度降至730?740°C;
[0029](4)鑄造:將經(jīng)步驟(3)處理后的鋁合金熔液通過熱頂式鑄造機(jī)進(jìn)行成型鑄造，鑄造過程中，鑄造速度控制在80?85mm/min，冷卻水水壓控制在0.07?0.12MPa，鋁合金熔液的溫度保持在730?740°C，最終鑄造獲得鋁合金鑄棒成品。
[0030]采用上述鋁合金鑄棒，通過常規(guī)的低壓鑄造法制造鋁合金輪轂，所獲得的鋁合金輪轂成品，在室溫條件下的主要力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度為331MPa，屈服強(qiáng)度為271MPa，延伸率為13.2%。
[0031]實(shí)施例3
[0032]一種汽車輪轂用鋁合金鑄棒，各成分的質(zhì)量百分比分別為:Sil.3%、Mn0.09%,Mgl.6% ^B0.8% ^Cr0.28% ^Fe0.08% ^Nd0.08% ^La0.16% ^Yb0.08%，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過0.5%,其余為Al。
[0033]上述汽車輪轂用鋁合金鑄棒的制備方法，包括以下步驟:
[0034](I)熔化:將鋁原料和鎂、硅成分及覆蓋劑在熔煉爐中熔化至700?720°C，然后加入除了鋁、鎂、硅之外的其他合金成分，繼續(xù)升溫至740?750°C，待合金元素全部熔化后得鋁合金熔液；
[0035](2)精煉:將鋁合金熔液的溫度調(diào)整至730?740°C，噴入精煉劑進(jìn)行精煉處理，然后升溫至750-760°C，通入氬氣進(jìn)行除氣精煉，精煉后扒渣；
[0036](3)靜置:將精煉后的鋁合金熔液靜置，待鋁合金熔液溫度降至730?740°C;
[0037](4)鑄造:將經(jīng)步驟(3)處理后的鋁合金熔液通過熱頂式鑄造機(jī)進(jìn)行成型鑄造，鑄造過程中，鑄造速度控制在80?85mm/min，冷卻水水壓控制在0.07?0.12MPa，鋁合金熔液的溫度保持在730?740°C，最終鑄造獲得鋁合金鑄棒成品。
[0038]采用上述鋁合金鑄棒，通過常規(guī)的低壓鑄造法制造鋁合金輪轂，所獲得的鋁合金輪轂成品，在室溫條件下的主要力學(xué)性能為:抗拉強(qiáng)度為383MPa，屈服強(qiáng)度為293MPa，延伸率為14.9%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種汽車輪轂用鋁合金鑄棒，其特征在于: 所述鋁合金鑄棒中各成分的質(zhì)量百分比分別為:S1.8?1.3%、Mn0.03?0.09%、Mg0.9?1.6%、B0.3?0.8%、Cr0.15?0.28%、Fe0.03?0.08%、Nd0.03?0.08%、La0.09?0.16%,Yb0.04?0.08%,其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過0.5%,其余為Al。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車輪轂用鋁合金鑄棒，其特征在于: 所述鋁合金鑄棒中各成分的質(zhì)量百分比分別為:Sil.1%、Mn0.06%、Mgl.3%、B0.6%、Cr0.22%、Fe0.06%,Nd0.06 %、La0.13 %、Yb0.06%,其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過0.5%，其余為Al。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的汽車輪轂用鋁合金鑄棒的制備方法，其特征在于包括以下步驟: (1)熔化:將鋁原料和鎂、硅成分及覆蓋劑在熔煉爐中熔化至700?720°C，然后加入除了鋁、鎂、硅之外的其他合金成分，繼續(xù)升溫至740?750°C，待合金元素全部熔化后得鋁合金熔液； (2)精煉:將鋁合金熔液的溫度調(diào)整至730?740°C，噴入精煉劑進(jìn)行精煉處理，然后升溫至750-760°C，通入氬氣進(jìn)行除氣精煉，精煉后扒渣； (3)靜置:將精煉后的鋁合金熔液靜置，待鋁合金熔液溫度降至730?740°C; (4)鑄造:將經(jīng)步驟(3)處理后的鋁合金熔液通過熱頂式鑄造機(jī)進(jìn)行成型鑄造，鑄造過程中，鑄造速度控制在80?85mm/min，冷卻水水壓控制在0.07?0.1210^，鋁合金熔液的溫度保持在730?740°C，最終鑄造獲得鋁合金鑄棒成品。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車輪轂用鋁合金鑄棒，各成分的質(zhì)量百分比分別為：Si0.8～1.3％、Mn0.03～0.09％、Mg0.9～1.6％、B0.3～0.8％、Cr0.15～0.28％、Fe0.03～0.08％、Nd0.03～0.08％、La0.09～0.16％、Yb0.04～0.08％，其他金屬及非金屬的雜質(zhì)元素總量不超過0.5％，其余為Al，上述鋁合金鑄棒的制備方法包括熔化、精煉、靜置和鑄造的步驟。利用本發(fā)明的鑄棒來生產(chǎn)鋁合金輪轂，所得鋁合金輪轂美觀、重量輕、強(qiáng)度高，同時具有較高的抗腐蝕性和耐疲勞強(qiáng)度，使用壽命長。
【IPC分類】C22C1/06, C22C21/08, C22C1/02
【公開號】CN105506412
【申請?zhí)枴緾N201510956082
【發(fā)明人】覃銘, 何兵, 楊途才, 古斌
【申請人】百色學(xué)院
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月18日