一种轮毂用铝合金铸棒及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及铝合金铸棒加工领域，特别是一种轮毂用铝合金铸棒及其制备方法。
【背景技术】
[0002]目前，汽车工业正朝着轻量、高速、节能、舒适和低污染的方向发展，因此，铝合金轮毂的使用量正以迅猛的势头在增长。轮毂作为汽车行驶系统中的重要部件之一，是一种要求较高的保安件，它不仅承载着汽车的重量，同时也是汽车外观的重要组成部分，由于铝合金轮毂具有美观、重量轻、散热性好、加速和制动性能优的优点，因此受到广大汽车厂商和消费者的喜爱;但是，铝合金轮毂的硬度较钢轮毂小，力学性能比钢轮毂差，改善力学性能的一个重要关注点就在于铝合金材料的改进。
[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]本发明提供了一种轮毂用铝合金铸棒及其制备方法，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]—种轮毂用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为:S1.6?1.1 % ,Mo0.05?0.11%、Mgl.4?1.9%、Zn0.1?0.3%、Ti0.3?0.8%、B0.03?0.06%、Be0.01?0.03%、La0.04?0.09%,Er0.03?0.07%、Ce0.01?0.03%，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，所述铝合金铸棒中各成分的质量百分比分别为:S1.8%、Mo0.09%、Mgl.7%、Zn0.2%、Ti0.6%、B0.05%、Be0.02%、La0.07%、Er0.05%、Ce0.02%，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]—种轮毂用铝合金铸棒的制备方法，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730?740°C，喷入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行除气精炼，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730?740°C;
[0012](4)铸造:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过热顶式铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在80?85mm/min，冷却水水压控制在0.07?0.12MPa，铝合金熔液的温度保持在730?740°C，最终铸造获得铝合金铸棒成品。
[0013]本发明的铝合金铸棒，在铸造的过程中加入了La、Er、Ce元素，并辅以S1、Mo、B、Mg、Be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，从而获得晶粒更细且分布更均匀的铝合金铸棒，利用上述铸棒来生产铝合金轮毂，所得铝合金轮毂的抗拉强度、屈服强度和延伸率均有较大提高，且具有优良的冲击韧性和抗腐蚀性，安全性好，经久耐用。
【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]—种轮毂用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为:S1.8%、Mo0.09%、Mgl.7%、Zn0.2%、Ti0.6%、B0.05%、Be0.02%、La0.07%、Er0.05%、Ce0.02%，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]上述轮毂用铝合金铸棒的制备方法，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730?740°C，喷入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行除气精炼，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730?740°C;
[0021](4)铸造:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过热顶式铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在80?85mm/min，冷却水水压控制在0.07?0.12MPa，铝合金熔液的温度保持在730?740°C，最终铸造获得铝合金铸棒成品。
[0022]采用上述铝合金铸棒，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380MPa，屈服强度为297MPa，延伸率为14.9%。
[0023]实施例2
[0024]—种轮毂用招合金铸棒，各成分的质量百分比分别为:S1.6%、Mo0.05%、Mgl.4%、Zn0.1%、Ti0.3%、B0.03%、Be0.01%、La0.04%、Er0.03%、Ce0.01%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0025]上述轮毂用铝合金铸棒的制备方法，包括以下步骤:
[0026](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；
[0027](2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至730?740°C，喷入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行除气精炼，精炼后扒渣；
[0028](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730?740°C;
[0029](4)铸造:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过热顶式铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在80?85mm/min，冷却水水压控制在0.07?0.12MPa，铝合金熔液的温度保持在730?740°C，最终铸造获得铝合金铸棒成品。
[0030]采用上述铝合金铸棒，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329MPa，屈服强度为280MPa，延伸率为13.2%。
[0031]实施例3
[0032]一种轮毂用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为:Sil.1 %、Mo0.11%、Mgl.9%、Zn0.3%、Ti0.8%、B0.06%、Be0.03%、La0.09%、Er0.07%、Ce0.03%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0033]上述轮毂用铝合金铸棒的制备方法，包括以下步骤:
[0034](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；
[0035](2)精炼:将铝合金熔液的温度调整至730?740°C，喷入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行除气精炼，精炼后扒渣；
[0036](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730?740°C;
[0037](4)铸造:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过热顶式铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在80?85mm/min，冷却水水压控制在0.07?0.12MPa，铝合金熔液的温度保持在730?740°C，最终铸造获得铝合金铸棒成品。
[0038]采用上述铝合金铸棒，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377MPa，屈服强度为295MPa，延伸率为14.8%。
【主权项】
1.一种轮毂用铝合金铸棒，其特征在于: 所述铝合金铸棒中各成分的质量百分比分别为:S1.6?1.1 %、Mo0.05?0.11 %、Mgl.4?1.9%、Zn0.1?0.3%、Ti0.3?0.8%、B0.03?0.06%、Be0.01?0.03%、La0.04?0.09%、Er0.03?0.07%、Ce0.01?0.03%，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所述的轮毂用铝合金铸棒，其特征在于: 所述铝合金铸棒中各成分的质量百分比分别为:310.8%、100.09%、1^1.7%、2110.2%、Ti0.6%、B0.05%、Be0.02%、La0.07%、Er0.05%、Ce0.02%，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所述的轮毂用铝合金铸棒的制备方法，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730?740°C，喷入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760°C，通入氩气进行除气精炼，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730?740°C; (4)铸造:将经步骤(3)处理后的铝合金熔液通过热顶式铸造机进行成型铸造，铸造过程中，铸造速度控制在80?85mm/min，冷却水水压控制在0.07?0.1210^，铝合金熔液的温度保持在730?740°C，最终铸造获得铝合金铸棒成品。
【专利摘要】本发明公开了一种轮毂用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为：Si0.6～1.1％、Mo0.05～0.11％、Mg1.4～1.9％、Zn0.1～0.3％、Ti0.3～0.8％、B0.03～0.06％、Be0.01～0.03％、La0.04～0.09％、Er0.03～0.07％、Ce0.01～0.03％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，其余为Al，上述铝合金铸棒的制备方法包括熔化、精炼、静置和铸造的步骤。利用该铸棒来生产铝合金轮毂，所得铝合金轮毂的抗拉强度、屈服强度和延伸率均有较大提高，且具有优良的耐磨性能和抗冲击性能，安全性好，使用寿命长。
【IPC分类】C22C1/02, C22C21/08
【公开号】CN105543591
【申请号】CN201610054872
【发明人】梁健
【申请人】广西平果铝合金精密铸件有限公司
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年1月27日