一种铸造轮毂专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，特别是一种铸造轮毂专用铝合金铸棒及其制备方法。
【背景技术】
[0002]汽车工业高速发展，2013年中国汽车产量就已超过2000万辆，成为名副其实的汽车生产第一大国。轮毂是汽车的重要部件，铝合金轮毂以美观、重量轻、散热性好、加速和制动性能优的优点，正在逐步取代钢轮毂在汽车中的应用，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]本发明提供了一种铸造轮毂专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]—种铸造轮毂专用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为:S1.3?0.5%、Mn0.05?0.2%、Cr0.05?0.1%、Mgl.3?1.9%、Cu0.1?0.3 %、T1.3 ?0.8%、B0.03 ?
0.06%、3130.06?0.15%、2”.12?0.2%、6(10.02?0.05%，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:S1.4%、Mn0.12%、Cr0.08%、Mgl.7%、Cu0.2%、Ti0.6%、B0.05%、Sb0.11%、Zr0.16%、Gd0.04%，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Sb、Zr、Gd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，且具有优良的耐磨性能和抗冲击性能，安全性好，使用寿命长。
【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]一种铸造轮毂专用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为:S1.4%、Mn0.12%、Cr0.08%、Mgl.7%、Cu0.2%、Ti0.6%、B0.05%、Sb0.11%、Zr0.16%、Gd0.04%，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378MPa，屈服强度为297MPa，延伸率为15.0%。
[0023]实施例2
[0024]一种铸造轮毂专用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为:S1.3%、Mn0.05%,Cr0.05%、Mgl.3%、Cu0.1%、Ti0.3%、B0.03%、Sb0.06%、Zr0.12%、Gd0.02%，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5%,其余为Al。
[0025]上述铸造轮毂专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322MPa，屈服强度为270MPa，延伸率为13.5%。
[0031]实施例3
[0032]一种铸造轮毂专用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为:S1.5%、Mn0.2%、Cr0.1%、Mgl.9%、Cu0.3%、Ti0.8%、B0.06%、Sb0.15%、Zr0.2%、Gd0.05%，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]上述铸造轮毂专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376MPa，屈服强度为296MPa，延伸率为15.0%。
【主权项】
1.一种铸造轮毂专用铝合金铸棒，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:S1.3?0.5%、Mn0.05?0.2%、Cr0.05?0.1%、Mgl.3?1.9%、Cu0.1?0.3%、Ti0.3?0.8%、B0.03?0.06%、Sb0.06?0.15%、Zr0.12?0.2%、Gd0.02?0.05%，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:S1.4%、Mn0.12%、Cr0.08%、Mgl.7%、Cu0.2%、Ti0.6%、B0.05%、Sb0.11%、Zr0.16%、Gd0.04%，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 0C，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?7400C ; (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】本发明公开了一种铸造轮毂专用铝合金铸棒，各成分的质量百分比分别为：Si0.4％、Mn0.12％、Cr0.08％、Mg1.7％、Cu0.2％、Ti0.6％、B0.05％、Sb0.11％、Zr0.16％、Gd0.04％，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。本发明的铝合金铸棒，加入了Sb、Zr、Gd等元素可对铝合金组织起到变质和细化作用，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】C22C21/08, C22C1/02
【公开号】CN105648288
【申请号】
【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6月8日
【申请日】2016年1月27日