一种高硬度铝合金材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于合金领域，具体而言设及一种高硬度侣合金材料。
【背景技术】
[0002] 侣合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，在航空、航天、汽车、机械 制造、船舶及化学工业中已大量应用。随着科学技术W及工业经济的飞速发展，对侣合金的 需求日益增多，使侣合金的研究也随之深入。侣型材在很多性能方面优于钢材，主要表现 在:抗腐蚀性、易导热性、非铁磁性、可加工性、可成型性及可回收性。
[0003] 添加一定元素形成的合金在保持纯侣质轻等优点的同时还能具有较高的硬度、强 度，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机 的机身、蒙皮、压气机等常W侣合金制造，W减轻自重。采用侣合金代替钢板材料的焊接，结 构重量可减轻50 % W上。
[0004] 目前汽车车架生产制造领域，几乎都是采用钢铁材料进行制造，钢铁车架重量大， 不利于节能环保。本发明所设及的一种高硬度侣合金材料，可W用于汽车车架，就是将侣 材的各种优异特性，通过原料配方加 W改进，实现其在汽车车架制造方面的优异价值。但 是，传统侣合金仍然存在不足之处，其主要成分为侣、儀和娃，由于受材料组织结构的限制， 加工出来的材料性能较差，在加工过程中容易出现断裂、皱纹、疲劳等缺陷，成品率较低，导 热性差、导致了材料的浪费。同时，生产效率较低，增加了劳动强度，增加了生产成本。
【发明内容】
[0005] 本发明通过选择特定的配方制备出一种具有较高强度、硬度的高性能侣合金材 料，同时具有优异散热性，能够用于汽车车架的制造，可W减轻汽车的自重，可W广泛地应 用于新能源汽车领域。
[0006] 具体而言，本发明提供一种高硬度侣合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、 Mg、M打、Cr、Zn、TiD
[0007] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的一种高硬度侣合金材料包括A1、Si、Fe、 化、]\%、]\111、吐、化、11，各组分的重量百分比为：510.58-〇.6〇/〇、化<0.16〇/〇、〇1<0.02〇/〇、]\%0.8- 0.83〇/〇、Mn0.0 15-0.025〇/〇、Cr<0.012〇/〇、化<0.012〇/〇、Ti0.0 15-0.03〇/〇,余量为 Al。
[000引在本发明一个具体的实施方式中，所述的一种高硬度侣合金材料包括A1、Si、Fe、 Cu、Mg、Mn、Cr、Zn、Ti，各组分的重量百分比为：Si0.58%、Fe0.12%、Cu0.01%、Mg0.80/0、 100.015%、化0.01%、化0.01%、110.015%，余量为八1。
[0009] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的一种高硬度侣合金材料包括Al、Si、Fe、 加、]?邑、]\111、打、211、1'1，各组分的重量百分比为：510.6%、尸6〇.06%、加 0.015%、]\1邑0.83〇/〇、 Mn0.0 25%、化0.008%、Zn0.01 l%、Ti0.0 3%，余量为 A1。
[0010] 在本发明一个具体的实施方式中，所述的一种高硬度侣合金材料包括Al、Si、Fe、 加、]?邑、]\111、灯、211、11，各组分的重量百分比为：510.59%^6〇.15%、加 0.012%、]\1邑0.82〇/〇、 Mn0.0 2%、Cr0.01 l%、Zn0.00 5%、Ti0.02%，余量为 A1。
[0011] 本发明另一方面在于提供所述的高硬度侣合金材料的制备方法，包括 (1) 原料的准备:根据需要配制合金总量，按照合金的配比备料，将准备好的原料放入 恒溫预热干燥炉中干燥； (2) 精炼清渣剂的准备:按步骤（1)中各原料总质量的0.55~1.15%准备精炼清渣剂， 将准备好的精炼清渣剂放入恒溫预热干燥炉中干燥； (3) 融化:将步骤（1)中干燥后的侣放入融化炉中，点火，控制炉溫700~750°C，待A1全 部烙化后静置并保溫15~20min，加入干燥后的其他原料，继续升溫至760~800°C保溫15~ 20min促进烙体合金化； (4) 精炼:向步骤(3)中喷入步骤(2)中得到的精炼清渣剂，精炼除气，于750°C静置保溫 15~18min，除渣； (5) 锻造成型:将步骤(4)中得到的侣合金烙体保溫并压铸，获得A1合金制品。
[0012] 在本发明一个具体的实施方式中，其中所述的精炼清渣剂为娃酸盐或氯盐。
[0013] 在本发明一个具体的实施方式中，其中所述的精炼清渣剂是无钢的。
[0014] 本发明第Ξ方面提供所述高硬度侣合金材料的用途，用于汽车车架。
[0015] 本发明通过选择特定的配方制备出一种具有较高强度、硬度的高性能侣合金材 料，同时具有优异散热性，能够用于汽车车架的制造，可W减轻汽车的自重，可W广泛地应 用于新能源汽车领域。
【具体实施方式】
[0016] 下面结合【具体实施方式】，对本发明作进一步说明。
[0017]实施例1: 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： 510.58%、化0.12%、化0.01%、]\%0.8%、]\1110.015%、化0.01%、化0.01%、110.015%，余量为八1。
[001引实施例2: 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： SiO. 6%、化0.06%、Cu0.015%、Mg0.83%、Mn0.0 25%、化0.008%、Zn0.01 l%、Ti0.0 3%，余量为A1。
[0019] 实施例3: 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： SiO. 59%、化0.15%、Cu0.0 12%、Mg0.82%、Mn0.0 2%、化0.01 l%、Zn0.00 5%、Ti0.02%，余量为A1。
[0020] 对比例1: 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： 510.65%、化0.12%、化0.01%、]\%0.8%、]\1110.015%、化0.01%、化0.01%、110.015%，余量为八1。
[0021] 对比例2: 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： 810.58%^60.2%、〇10.01%、]\%0.8%、]\1110.015%、化0.01%、化0.01%、110.015%，余量为八1。
[0022] 对比例3: 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： 510.58%、化0.12%、化0.01%、]\%0.8%、]\1110.03%、化0.01%、化0.01%、110.015%，余量为八1。
[0023] 对比例4: 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： 510.58%、化0.12%、化0.01%、]\%0.8%、]\1110.015%、化0.015%、2110.01%、110.015%，余量为八1。
[0024] 对比例5 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： 510.58%、化0.12%、化0.01%、]\%0.8%、]\1110.015%、化0.01%、化0.01%、110.01%，余量为八1。
[0025] 对比例6 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： 510.55%、化0.12%、化0.01%、]\%0.8%、]\1110.015%、化0.01%、化0.01%、110.015%，余量为八1。 [00%] 对比例7 一种高硬度侣合金材料，包括41、51少6、化、1旨、111、化、211、11，各组分的重量百分比为： 510.58%、化0.12%、化0.01%、]\%0.75%、]\1110.015%、化0.01%、化0.01%、110.015%，余量为八1。
[0027]实施例4:本发明高硬度侣合金材料的性能检测 测试本发明实施例1-3 W及对照例1-7的侣合金材料的各种性能，检测结果列入表1。 [0〇2引表1本发明侣合金材料的性能_^^^
表1的数据表明，本发明侣合金具有较高的硬度和延伸率，并具有较高的屈服强度和抗 拉强度，能够满足制造汽车车架的性能要求。同时，表1的数据还表明配方中51爪、111、吐超 量会导致侣合金的性能下降，Ti、Si、Mg的用量不足也会导致侣合金的性能下降。
【主权项】
1. 一种高硬度铝合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Cr、Zn、Ti。2. 根据权利要求1所述的一种高硬度铝合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、 皿11、〇、211、11，各组分的重量百分比为 ：510.58-0.6%、？6<0.16%、〇1<0.02%、]\%0.8-0.83%、 Mn0.015-0.025%、Cr <0.012%、211<0.012%、110.015-0.03%，余量为八1。3. 根据权利要求1所述的一种高硬度铝合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、 皿11、〇、211、11，各组分的重量百分比为 ：510.58%、？60.12%、(：110.01%、]\^0.8%、]\1110.015%、 00.01%、211〇.01%、110.015%，余量为八1。4. 根据权利要求1所述的一种高硬度铝合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、 皿11、〇、211、1^，各组分的重量百分比为 ：5丨0.6%、？60.06%、(：110.015%、]\^0.83%、]\1110.025%、 CrO · 008%、Zn0 · 01 l%、TiO · 03%，余量为 A1。5. 根据权利要求1所述的一种高硬度铝合金材料，其特征在于，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、 皿11、〇、211、1^，各组分的重量百分比为 ：5丨0.59%、？60.15%、〇10.012%、]\^0.82%、]\1110.02%、 CrO · 011%、Ζη0 · 005%、Ti0 · 02%，余量为 A1。6. 根据权利要求1-5任一项所述的一种高硬度铝合金材料的制备方法，包括 (1) 原料的准备:按照合金各组分的重量百分比备料，将准备好的原料放入恒温预热干 燥炉中干燥； (2) 精炼清渣剂的准备:按步骤（1)中各原料总质量的0.55~1.15 %准备精炼清渣剂， 将准备好的精炼清渣剂放入恒温预热干燥炉中干燥； (3) 融化:将步骤（1)中干燥后的铝放入融化炉中，点火，控制炉温700~750 °C，待A1全 部熔化后静置并保温15~20min，加入干燥后的其他原料，继续升温至780~800°C保温15~ 20min促进恪体合金化； (4) 精炼：向步骤(3)中喷入步骤(2)中得到的精炼清渣剂，精炼除气，于780°C静置保温 15~18min，除渣； (5) 锻造成型:将步骤(4)中得到的铝合金熔体保温并压铸，获得A1合金制品。7. 根据权利要求6所述的制备方法，其中所述的精炼清渣剂为硅酸盐或氯盐。8. 根据权利要求1-5任一项所述的高硬度铝合金材料的用途，其特征在于，用于汽车车 架。
【专利摘要】本发明涉及一种高硬度铝合金材料，包括Al、Si、Fe、Cu、Mg、Mn、Cr、Zn、Ti，各组分的重量百分比为：Si0.58-0.6%、Fe≤0.16%、Cu≤0.02%、Mg0.8-0.83%、Mn0.015-0.025%、Cr≤0.012%、Zn≤0.012%、Ti0.015-0.03%，余量为Al。本发明通过选择特定的配方制备出一种具有较高强度、硬度的高性能铝合金材料，同时具有轻量、耐磨损、可塑性好的优点，并且具有优异散热性，能够用于汽车车架的制造，可以减轻汽车的自重，广泛地应用于新能源汽车领域。
【IPC分类】C22C21/08, C22C1/06, C22C1/02
【公开号】CN105671382
【申请号】CN201610193325
【发明人】周峰, 王匀
【申请人】江苏公爵新能源汽车有限公司
【公开日】2016年6月15日
【申请日】2016年3月30日