伸长率为 9. 74%。
[0111] 实施例3相对于实施例1，如图1中的（c)和图2中的（c)所示，晶粒大小变化不 明显，二次枝晶数量增多，如图3所示，抗拉强度为284. 9MPa，屈服强度为222. 03MPa，伸长 率为7. 99% ;如图1中的（d)和（e)和图2中的（d)和（e)所示，
[0112] 实施例4和实施例5,晶粒进一步变大，共晶组织出现聚集变大的现象，如图3所 示，实施例4的抗拉强度为278. 95MPa，屈服强度为220. 91MPa，伸长率为6. 8 %，实施例 5的抗拉强度为255. 42MPa，屈服强度为208. 4MPa，伸长率为5. 11%。汽车车轮对A356 铝合金的力学性能的一般要求为：抗拉强度Rm>220MPa、屈服强度RpO. 2>180MPa、伸长率 As>7%。以上实施案例可以看出，实施案例1-5的抗拉强度和屈服强度均符合车轮的力学 性能要求，实施例1、2、3的伸长率在7%以上，实施例4、5的伸长率在7%以下，不符合铝 合金车轮的伸长率要求。相对于传统的添加 Α1-5??-1Β中间合金的A356的力学性能Rm : 270-280MPa、Rp0. 2 :220-230MPa、As :8% -9%。添加 ZrCoAlAg 非晶条带中间合金在实施案 例1、2的Rm、Rp、As均优于添加传统的Al-5Ti-lB中间合金。这说明在A356铝合金中添加 ZrCoAlAg非晶条带中间合金能够提高铝合金汽车车轮的强度和塑性。
[0113] 综上可知，在A356铝合金中添加质量百分比为0. 4%锆-钴-铝-银细化剂的力 学性能要优于添加质量百分比为〇. 2%锆-钴-铝-银细化剂的力学性能；添加细化剂后 的最佳保温时间为10分钟，且随之保温时间的延长，晶粒出现粗化，力学性能逐渐降低。本 发明的制备方法具有以下特点：
[0114] (1)根据图1可知加入质量百分比为0.2%锆-钴-铝-银非晶条带细化剂，□-Al 相有一定的细化作用；加入质量百分比为〇. 4%锆-钴-铝-银非晶条带细化剂，□ -Al相 继续细化；加入质量百分比为〇. 2%锆-钴-铝-银非晶条带细化剂随着保温时间的延长， 晶粒尺寸出现先减小后增大的现象。
[0115] (2)对比图1和图2,热处理后，共晶Si相更加均匀弥散的分布，且由短杆状和近 球形变为圆球状。
[0116] (3)图3表明，在保温10分钟加入质量百分比为0. 4%锆-钴-铝-银非晶条带 细化剂时，力学性能最好；加入质量百分比为〇. 4%锆-钴-铝-银非晶条带细化剂时，随 着保温时间的延长力学性能逐渐降低。
[0117] (4)熔体快淬得到的锆-钴-铝-银非晶条带细化剂，加入A356铝合金熔体中溶 解迅速，并进行适当的机械搅拌可更加均匀分布于熔体中，从而细化效果更加明显。
[0118] (5)锆-钴-铝-银非晶条带细化剂处理后的A356铝合金晶粒均匀细小，有助于 提高A356铝合金力学性能。
[0119] 通过上述结合实验附图对本发明进行了描述，但以上具体实施案例仅仅是部分实 验，并不是用来限制本发明的实施范围。本领域的相关技术人员依据本发明或不脱离本发 明宗旨的情况下，所进行的等效变形和相关修饰，这些都在本发明的保护之内。
【主权项】
1. 一种细化铝合金的方法，其特征在于，所述的方法包括步骤： (1) 将铝合金在770-800摄氏度下熔化； (2) 按照铝合金原料质量的0. 2-0. 6wt. %加入铝合金细化剂，并在770-800摄氏度下 保温5-120分钟；并且 所述的铝合金细化剂包括原子百分比为50-60%的Zr、原子百分比为20-25%的Co、原 子百分比为14-18 %的Al和原子百分比为5-7 %的Ag;优选地，所述的铝合金细化剂是非 晶合金。2. 权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的方法在步骤（2)之后还包括步骤（3): 搅拌3-5分钟后取出坩埚放于空气中3-10分钟，待铝熔体温度为700-750°C时，除渣，将铝 熔体浇铸于铸铁模具中，自然空冷后形成棒材；优选地，所述的铸铁模具预热至170-230°C; 进一步优选地，预热至200°C。3. 权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的方法在步骤（3)之后还包括步骤（4): 棒材在540°C的热处理炉中保温2小时，在80°C的热水中进行淬火处理。4. 权利要求3所述的方法，其特征在于，所述的方法在步骤（4)之后还包括步骤（5): 淬火处理结束后，将棒材转移至150°C的热处理炉中保温12小时，并在空气中冷却。5. 权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述的铝合金细化剂由原子百分 比为50-60%的Zr、原子百分比为20-25%的Co、原子百分比为14-18%的Al和原子百分比 为5-7 %的Ag组成； 优选地，所述的铝合金细化剂选自： (1) 所述的铝合金细化剂由原子百分比为53-58%的Zr、原子百分比为21-24%的Co、 原子百分比为17-18%的Al和原子百分比为5-7%的Ag组成； (2) 所述的铝合金细化剂由原子百分比为56%的Zr、原子百分比为22%的Co、原子百 分比为16%的Al和原子百分比为6%的Ag组成； (3) 所述的铝合金细化剂由原子百分比为58%的Zr、原子百分比为21%的Co、原子百 分比为16%的Al和原子百分比为5%的Ag组成； (4) 所述的铝合金细化剂由原子百分比为54%的Zr、原子百分比为25%的Co、原子百 分比为14%的Al和原子百分比为7%的Ag组成。6. 权利要求1-5中任一项所述的方法所述的方法，其特征在于，所述的铝合金细化剂 按照如下的方法来制备： (1) 将权利要求1-5任一项所述的各种金属的单质按照比例加入电弧熔炼炉中，并在 惰性气体氛围下进行熔炼；以及 (2) 使用铜模具将步骤（1)所述的熔体制备成铸件； 优选地，所述步骤（2)中使用熔体纺丝的方法来将熔体制备成铸件。7. 权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述的待处理铝合金是A356铝合 金。8. 权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤（2)中，还包括使用以下的 条件中的一种或多种： (1) 按照铝合金原料质量的0. 4wt. %加入铝合金细化剂；以及 (2) 在步骤（2)中，保温10-30分钟，优选地保温10分钟。9. 按照权利要求1-8中任一项所述的方法细化得到的铝合金。10. 按照权利要求1-8中任一项所述的方法细化得到的铝合金或者权利要求11所述的 铝合金在铸造车轮中的用途。
【专利摘要】本发明提供一种细化铝合金的方法及其制造的铝合金。所述的方法包括步骤：(1)将铝合金在770-800摄氏度下熔化；(2)按照铝合金原料质量的0.2-0.6wt.％加入铝合金细化剂，并在770-800摄氏度下保温5-120分钟；并且所述的铝合金细化剂包括原子百分比为50-60％的Zr、原子百分比为20-25％的Co、原子百分比为14-18％的Al和原子百分比为5-7％的Ag；优选地，所述的铝合金细化剂是非晶合金。本发明的有益技术效果包括：细化A356铝合金的晶粒，从而获得力学性能更优异的A356铝合金，以满足铝合金车轮材质的要求。该方法提高了合金的强度和塑性，该A356铝合金非常适合于制造汽车车轮。
【IPC分类】C22C21/02, C22C1/06, C22C45/10, C22F1/043
【公开号】CN104911386
【申请号】CN201510165424
【发明人】朱志华, 王永宁, 刘春海, 李昌海, 阿拉腾, 王立生, 张振栋, 苏云高, 赵乃勤, 朱胜利, 何春年
【申请人】中信戴卡股份有限公司, 天津大学
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月9日