一种铸造轮毂专用铝合金锭及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝合金锭加工领域，特别是一种铸造轮毂专用铝合金锭及其制备方法。
【背景技术】
[0002]轮毂是汽车的一个重要部件，它的质量好坏直接影响到汽车性能的发挥及美观程度。汽车轮毂的生产工艺，对其轮毂材料的性能要求非常严格，生产出的轮毂，不仅要求具有较好的旋转弯曲性能，而且还须具有优良的冲击韧性及良好的耐磨性能等。近年来，国内外的高档汽车其轮毂大部分采用铝合金材料制成。
[0003]铝合金材料的好坏是影响轮毂质量好坏的一个重大因素，普通铸造轮毂目前普遍采用的是A356铝材，且生产铝合金轮毂时是一次性铸造成型，没有进行再加工，金属的内部组织结构没有发生变化，存在机械性能较低的问题。
【发明内容】
[0004]本发明提供了一种铸造轮毂专用铝合金锭及其制备方法，对铝合金轮毂采用的铝合金材料进行了变质和细化处理，为提高铝合金轮毂的机械性能提供了保证。
[0005]为实现上述目的，本发明的技术方案为:
[0006]一种铸造轮毂专用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为:S1.3?0.5 % ,Mn0.05?0.2%、Cr0.05?0.1%、Mg2.0?2.8%%、Cu0.1?0.3%、Zn0.1?0.3%、Ti0.3?0.8%、Sb0.05?0.2%、Zr0.1?0.2%、La0.2?0.6%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过
0.5%，其余为Al。
[0007]优选的，所述铝合金锭中各成分的质量百分比分别为:S1.4%、Mn0.1%、Cr0.08%、Mg2.4%、Cu0.2%、Zn0.2%、Ti0.6%、Sb0.12%、Zr0.15%、La0.4%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0008]—种铸造轮毂专用铝合金锭的制备方法，包括以下步骤:
[0009](I)熔化:将铝原料和镁、硅成分及覆盖剂在熔炼炉中熔化至700?720°C，然后加入除了铝、镁、硅之外的其他合金成分，继续升温至740?750°C，待合金元素全部熔化后得铝合金熔液；
[0010](2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至720?740°C，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行进一步的除气精炼，精炼后扒渣；
[0011](3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置，待铝合金熔液温度降至690?710°C;
[0012](4)铸锭:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在70?75mm/min，冷却水水压控制在0.09?0.14MPa，最终铸造成直径为45?55cm、高度为25?30cm的铝合金锭成品。
[0013]本发明的铝合金锭，在铸造的过程中加入了 Sb、Zr、La元素，并辅以S1、Mn、Cr、Mg、Cu等其他元素的协同作用，可对铝合金组织起到变质和细化作用，从而获得致密度高的铝合金锭，提高了铝合金的力学性能，为改善铝合金轮毂的机械性能提供了保证。
【具体实施方式】
[0014]以下结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围和应用范围不限于以下实施例:
[0015]实施例1
[0016]—种铸造轮毂专用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为:S1.4%、Mn0.1%、Cr0.08%、Mg2.4%、Cu0.2%、Zn0.2%、Ti0.6%、Sb0.12%、Zr0.15%、La0.4%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0017]上述铸造轮毂专用铝合金锭的制备方法，包括以下步骤:
[0018](I)熔化:将铝原料和镁、硅成分及覆盖剂在熔炼炉中熔化至700?720°C，然后加入除了铝、镁、硅之外的其他合金成分，继续升温至740?750°C，待合金元素全部熔化后得铝合金熔液；
[0019](2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至720?740°C，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行进一步的除气精炼，精炼后扒渣；
[0020 ] (3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置，待铝合金熔液温度降至690?710°C;
[0021](4)铸锭:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在70?75mm/min，冷却水水压控制在0.09?0.14MPa，最终铸造成直径为45?55cm、高度为25?30cm的铝合金锭成品。
[0022]采用上述铝合金锭，通过常规的低压铸造法制造铝合金轮毂，所获得的铝合金轮毂成品，在室温条件下的主要力学性能为:抗拉强度为328MPa，屈服强度为250MPa，延伸率为15.0%。实施例2
[0023]一种铸造轮毂专用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为:S1.3%、Mn0.05%、Cr0.05%、Mg2.0%、Cu0.1%、Zn0.1%、Ti0.3%、Sb0.05%、Zr0.1%、La0.2%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0024]上述铸造轮毂专用铝合金锭的制备方法，包括以下步骤:
[0025](I)熔化:将铝原料和镁、硅成分及覆盖剂在熔炼炉中熔化至700?720°C，然后加入除了铝、镁、硅之外的其他合金成分，继续升温至740?750°C，待合金元素全部熔化后得铝合金熔液；
[0026](2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至720?740°C，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行进一步的除气精炼，精炼后扒渣；
[0027 ] (3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置，待铝合金熔液温度降至690?710°C;
[0028](4)铸锭:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在70?75mm/min，冷却水水压控制在0.09?0.14MPa，最终铸造成直径为45?55cm、高度为25?30cm的铝合金锭成品。
[0029]采用上述铝合金锭，通过常规的低压铸造法制造铝合金轮毂，所获得的铝合金轮毂成品，在室温条件下的主要力学性能为:抗拉强度为302MPa，屈服强度为220MPa，延伸率为13.8%。实施例3
[0030]一种铸造轮毂专用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为:S1.5%、Mn0.2%、Cr0.1%、Mg2.8%、Cu0.3%、Zn0.3%、Ti0.8%、Sb0.2%、Zr0.2%、La0.6%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0031]上述铸造轮毂专用铝合金锭的制备方法，包括以下步骤:
[0032](I)熔化:将铝原料和镁、硅成分及覆盖剂在熔炼炉中熔化至700?720°C，然后加入除了铝、镁、硅之外的其他合金成分，继续升温至740?750°C，待合金元素全部熔化后得铝合金熔液；
[0033](2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至720?740°C，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行进一步的除气精炼，精炼后扒渣；
[0034](3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置，待铝合金熔液温度降至690?710°C;
[0035](4)铸锭:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在70?75mm/min，冷却水水压控制在0.09?0.14MPa，最终铸造成直径为45?55cm、高度为25?30cm的铝合金锭成品。
[0036]采用上述铝合金锭，通过常规的低压铸造法制造铝合金轮毂，所获得的铝合金轮毂成品，在室温条件下的主要力学性能为:抗拉强度为326MPa，屈服强度为249MPa，延伸率为 14.9%。
【主权项】
1.一种铸造轮毂专用铝合金锭，其特征在于: 所述铝合金锭中各成分的质量百分比分别为:S1.3?0.5 % ,Mn0.05?0.2%、Cr0.05?0.1%、Mg2.0 ?2.8%、Cu0.1 ?0.3%、Ζη0.1 ?0.3%、Ti0.3 ?0.8%、Sb0.05 ?0.2%、Zr0.1?0.2%、La0.2?0.6%,其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。2.根据权利要求1所述的铸造轮毂专用铝合金锭，其特征在于: 所述铝合金锭中各成分的质量百分比分别为:3丨0.4%、1110.1%、(^0.08%、1^2.4%、Cu0.2%、Zn0.2%、Ti0.6%、Sb0.12%、Zr0.15%、La0.4%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%，其余为Al。3.根据权利要求1或2所述的铸造轮毂专用铝合金锭的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)熔化:将铝原料和镁、硅成分及覆盖剂在熔炼炉中熔化至700?720°C，然后加入除了铝、镁、硅之外的其他合金成分，继续升温至740?750°C，待合金元素全部熔化后得铝合金熔液； (2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至720?740°C，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行进一步的除气精炼，精炼后扒渣； (3)静置:将精炼后的铝合金熔液静置，待铝合金熔液温度降至690?710°C; (4)铸锭:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在70?75mm/min，冷却水水压控制在0.09?0.1410^，最终铸造成直径为45?55cm、高度为25?30cm的铝合金锭成品。
【专利摘要】本发明公开了一种铸造轮毂专用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为：Si0.3～0.5％、Mn0.05～0.2％、Cr0.05～0.1％、Mg2.0～2.8％、Cu0.1～0.3％、Zn0.1～0.3％、Ti0.3～0.8％、Sb0.05～0.2％、Zr0.1～0.2％、La0.2～0.6％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，其余为Al，上述铝合金锭的制备方法包括熔化、精炼、静置和铸造的步骤。本发明的铝合金锭，加入了稀土元素可对铝合金组织起到变质和细化作用，从而提高了铝合金的力学性能，为改善铝合金轮毂的机械性能提供了保证。
【IPC分类】C22C1/06, C22C21/08
【公开号】CN105543588
【申请号】CN201510953859
【发明人】覃铭, 何兵, 杨途才, 古斌
【申请人】百色学院
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2015年12月18日