一种a356.2铝合金铸造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金领域，涉及车轮制造，特别是一种A356. 2铝合金铸造方法。
【背景技术】
[0002] 随着汽车行业的快速发展，铝合金在汽车制造业的应用范围越来越广泛，汽车轮 毂作为汽车的重要配件，其材料质量直接影响到汽车的性能及行驶安全性，A356. 2铝合金 作为汽车轮毂材料已被应用多年，目前仍占据铝合金轮毂材料市场主导地位，但随着新型 材料的不断涌现，A356. 2铝合金材料的市场竞争力正被逐渐削弱，因此若想保持A356. 2铝 合金的市场地位不被动摇，必须进一步提高合金性能，以保持其市场竞争优势。
[0003] 一般的金属制品都要经过熔炼和铸造，即都要经过由液态转变为固态的结晶过 程。金属结晶后所形成的组织，包括各种相的晶粒形状、大小和分布等，将极大地影响到 金属的加工性能和制成品的使用性能，因此材料晶粒度越细，其性能越好。
[0004] A356. 2铝合金锭通常采用铁模链带式铸造机铸造 ，一般一个熔次的铝液需铸造7 个转次，就是说，一个铸模大约1小时连续使用7次，在铸造过程中，每转次铸模由于直接接 触铝液约4分钟，它从铝液中吸热，从模子的初始温度升至几乎等于铝液相同温度。凝固脱 模后，冷却约5分钟再次接触铝液，因此，铁模温度再次升高，铁模温度高低直接影响铸造 产品的结晶组织。铸造机上使用的铁模为元宝形结构，下窄上宽，铝合金锭铸造过程，铸造 温度为660°C，铝液浇注入铁模内以后，热量主要通过两个途径散发出去：
[0005] (1)通过铸模上方敞开的液面直接以热辐射方式将热量散发到空气中。
[0006] (2)通过铁模壁以热传导方式将热量导出散发到空气中去。
[0007] 从铝合金铁模铸造散热途径可以分析：在一定条件下，第一种散热方式在单位面 积和单位时间内散发的热量几乎是一定值，而铁模热传导与铁模的基础温度相关性很大， 铁模基础温度低，单位时间内传导出的热量多，反之传导出的热量少，也就是说，铁模基础 温度低，冷却强度大，模具壁处首先结晶，离模具壁较远处还是液态，此时模具壁内的金属 温度梯度大，有利于结晶和形成细晶粒。而如果模具基础温度高，相对来说，冷却强度低，尽 管模具壁处仍是先结晶，但相对于低温模具，单位时间导出的热量少，温度梯度降低，过冷 度随之降低，结晶速率减缓，因此，晶粒粗大。
[0008] A356. 2铝合金铸造过程中，是由金属液体变为固体的过程，在此过程中，金属原子 附着在晶核上，使晶粒长大，直至全部液态原子变为固态为止，成为规则有序排列的晶体。 结晶条件是在固相线以下温度，即过冷条件下才能结晶，在自发晶核基础上结晶需过冷度 很大，高纯铝结晶过冷度高达百度，而在非自发晶核基础上结晶所需的过冷度较小，往往只 需几度就够了。因 Al-Sr在铝合金结晶过程中时效性很强，而铸造过程一般需要90到120 分钟，因此，需要研宄如何防止因 Al-Sr失效而造成晶粒粗大。
[0009] 经检索，发现一篇与本专利内容相关的文献，特种铸造及有色合金2011年第31卷 第6期提供的《A356. 2铝合金熔炼过程中锶烧损的研宄》，对A356. 2铝合金锭、熔炼炉中熔 体、浇包中熔体以及低压铸造机保温炉中熔体的锶含量进行了对比分析，研宄了锶元素在 A356. 2铝合金熔炼过程中的烧损情况，结果表明，A356. 2铝合金中锶在熔炼过程中烧损程 度较大，在低压铸造机保温炉中的烧损比熔炼过程中的锶烧损要少，为达到工艺要求可在 精炼初期前添加铝-锶合金来调整锶含量。
[0010] 经对比，本专利内容与上述文献中添加铝-锶合金的方式和浇铸时机有所不同。
【发明内容】
[0011] 本发明的目的是针对现有技术的不足，提出一种有效增加铸造过程中的铝液结晶 过冷度的A356. 2铝合金铸造方法。
[0012] 一种A356. 2铝合金铸造方法，其步骤为：
[0013] ⑴将A356. 2铝合金所需原材料按标准要求比例进行投料，所投入原材料中不包 括含锶原材料，然后熔炼，通过净化处理后进行浇铸，在浇铸过程中，向A356. 2铝合金熔体 中加入Al-Sr中间合金，加入方式是将所需Al-Sr中间合金分为多个等份，按所分份数分时 段添加到铝合金熔体中；
[0014] ⑵浇铸过程中，在以模具内铝合金锭由液态转为固态节点处，从模具底部向模具 上喷冷却水雾，喷冷却水雾的范围从起点向后延续4至5米距离。
[0015] 而且，在步骤⑴所述的Al-Sr中间合金最终加入的重量是以Sr含量达到炉内铝熔 体总重量的0.021% ±0.005%为准。
[0016] 而且，在步骤⑴所述的浇铸前，A356. 2铝合金熔体的温度为690 °C。
[0017] 本发明的优点和积极效果是：
[0018] 1、本发明提供的A356. 2铝合金铸造方法采取在铸造过程中分时段添加 Al-Sr中 间合金，就是计划每炉次所使用Al-Sr中间合金，分多次间隔等份加入，这样很好的解决 了 Al-Sr失效问题，有效保证了整个铸造过程中晶粒度始终保持细小均匀。
[0019] 2、本发明提供的A356. 2铝合金铸造方法在铸造过程中往模具上喷水雾，强制模 具降温，使模具基础温度大体相同，保证铸件晶粒均匀。
[0020] 3、本发明提供的A356. 2铝合金铸造方法所生产的铝合金锭经高、低倍检测，晶粒 细小、均匀；高倍组织枝晶明显，枝晶间距小，组织分布均匀，晶粒度优于国家标准二级炉次 比例为99. 5%，与现有技术相比提高15. 4%，未发生因晶粒不合格报废情况，充分证明通 过项目研宄，有效解决了 A356. 2铸造铝合金锭晶粒度粗大不均匀问题，晶粒度得到明显改 善。
【附图说明】
[0021] 图Ia是实施例1中铸造前期的铝合金锭样品低倍晶粒度检测图；
[0022] 图Ib是实施例1中铸造中期的铝合金锭样品低倍晶粒度检测图；
[0023] 图Ic是实施例1中铸造后期的铝合金锭样品低倍晶粒度检测图；
[0024] 图2a是实施例2中采用本发明技术后铸造前期的铝合金锭样品低倍晶粒度检测 图；
[0025] 图2b是实施例2中采用本发明技术后铸造中期的铝合金锭样品低倍晶粒度检测 图；
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