CN103966487B - 锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺 - Google Patents
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Abstract
锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺，其组合物及重量比为：Cu0.20～0.30％，Fe0.20～0.25％，Mg0.90～1.20％，Si0.70～0.80％，Mn0.06～0.10％，Cr0.15～0.22％，Ti0.02％，Zn≤0.05％，Al‑Cu中间合金0.50～0.75％，Al‑Fe中间合金2.00～2.50％，Al‑Si中间合金3.50～4.00％，Al‑Mn中间合金0.60～1.00％，Al‑Cr中间合金3.00～4.4％，Al‑Ti中间合金0.20％，余量为Al；制备方法：将上述组合物按以上重量比置入熔炼炉内，当所有原料熔化后，再加入Mg，搅拌均匀，经除渣后，制成铝合金熔液；将铝合金熔液导入静置炉内，加入2号熔剂粉和Al‑Ti‑B熔丝原料精炼，除渣处理后，静置30min，通过热顶式铸造机铸造成型，制成铝合金铸棒；将铝合金铸棒经过均匀化退火和冷却程序处理后，即制成锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒。
Description
技术领域
本发明涉及锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺，具体的说是涉及一种专门用于制造汽车轮毂的铝合金铸棒的生产工艺，属于铝合金技术领域。
背景技术
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。由于铝合金重量轻、强度高、韧性好，国内外的许多汽车轮毂采用铝合金材料制成。
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，不仅要求具有较高的强度、抗腐蚀性，优良的冲击韧性、耐疲劳强度和良好的耐磨性能，而且还须具有较好光洁度，以增强汽车轮毂的美观效果。
生产轮毂过程中，为了让汽车轮毂达到较好的光洁度和美观效果，通常需要对轮毂表面进行抛光处理。但是，在抛光处理过程中，铝合金轮毂表面的一些小杂质难以去除，另外，对抛光后的轮毂采用荧光照射宏光检查时，会发现轮毂的表面(抛光面)有许多的小亮点或凹凸不平的现象，严重影响到了轮毂的外观美，甚至会造成所生产出的轮毂出现批量报废和大量次品。
铝合金轮毂表面出现杂质的主要原因，是由于生产原料——铝合金铸棒的质量不过关，铝合金铸棒生产工艺(制备方法)不合理而造成的。为了避免铝合金轮毂表面出现杂质，在汽车铝合金铸棒生产领域，对铝合金铸棒生产工艺的提高和改进，多年来一直是业内专家进行研究和需要攻克的技术难题。
发明内容
本发明的目的是提供了一种锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺。采用该工艺生产出来的铝合金铸棒，可锻造出优质的汽车轮毂，不仅具有较高的强度、抗腐蚀性，优良的冲击韧性、耐疲劳强度和良好的耐磨性 能，而且还具有较好光洁度，可节省对轮毂的打磨处理时间，达到提高汽车轮毂美观的目的。
为了达到上述目的，本发明是采用如下技术方案实现的。
锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺，其组合物及其重量百分比如下：
Cu0.20～0.30％，Fe0.20～0.25％，Mg0.90～1.20％，Si0.70～0.80％，Mn0.06～0.10％，Cr0.15～0.22％，Ti0.02％，Zn≤0.05％，Al-Cu中间合金0.50～0.75％，Al-Fe中间合金2.00～2.50％，Al-Si中间合金3.50～4.00％，Al-Mn中间合金0.60～1.00％，Al-Cr中间合金3.00～4.40％，Al-Ti中间合金0.20％，余量为Al；
所述的Al-Cu中间合金，为Cu含量40％的中间合金；
所述的Al-Fe中间合金，为Fe含量10％的中间合金；
所述的Al-Si中间合金，为Si含量20％的中间合金；
所述的Al-Mn中间合金，为Mn含量10％的中间合金；
所述的Al-Cr中间合金，为Cr含量5％的中间合金；
所述的Al-Ti中间合金，为Ti含量10％的中间合金；
本发明铝合金铸棒的制备方法：
(1)熔炼
将组合物Al、Cu、Fe、Si、Mn、Cr、Ti、Zn、Al-Cu中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Si中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金、Al-Ti中间合金按以上所述重量比置入到熔炼炉内，加入所述的中间合金时，将中间合金置于原铝锭之上(这样中间合金首先会接触到高温，由于中间合金与铝锭同时加入，可延长熔化和溶解的时间，有利于高熔点元素在铝熔液中扩散)；当所有原料经熔炼熔化后，再加入0.90～1.20％的Mg，使用搅拌设备将炉内的熔液搅拌均匀，然后使用冶金除渣装置进行除渣后，即制成铝合金熔液；
(2)精炼和静置
将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内，使用氩气或氮气将2号熔剂粉喷入铝合金熔液中进行精炼，2号熔剂粉的加入量是铝合金液重量的1.5‰；然后再用氩气或氮气精炼30分钟，同时向静置炉内加入Al-Ti-B熔丝原料，Al-Ti-B熔丝原料的加入重量比是铝合金熔液重量的1.7‰；精炼过程完成后，使用冶金 除渣装置对铝合金熔液再进行除渣处理；
所述的2号熔剂粉由组合物KCl、NaCl、CaCl2、MgCl2、BaCl2混合而成，组合物的重量百分比为KCl32～40％，NaCl≤8％，CaCl2≤8％，MgCl238～46％，BaCl25～8％；
(3)铸造成型
将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置30min，并将静置炉内的温度保持在735℃～745℃之间；然后将上述铝合金熔液通过热顶式铸造机进行铸造成型，可制成铝合金铸棒；再将铝合金铸棒经过均匀化退火和冷却程序的处理后，即制成锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒。
本发明主要具有以下有益效果：
采用该工艺生产出来的铝合金铸棒，可锻造出优质的汽车轮毂，不仅具有较高的强度、抗腐蚀性，优良的冲击韧性、耐疲劳强度和良好的耐磨性能，而且还具有较好光洁度，可节省对轮毂的打磨处理时间，达到提高汽车轮毂美观的目的。
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
具体实施方式
实施例
锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺，其组合物及其重量百分比如下：
Cu0.20～0.30％，Fe0.20～0.25％，Mg0.90～1.20％，Si0.70～0.80％，Mn0.06～0.10％，Cr0.15～0.22％，Ti0.02％，Zn≤0.05％，Al-Cu中间合金0.50～0.75％，Al-Fe中间合金2.00～2.50％，Al-Si中间合金3.50～4.00％，Al-Mn中间合金0.60～1.00％，Al-Cr中间合金3.00～4.40％，Al-Ti中间合金0.20％，余量为Al；
所述的Al-Cu中间合金，为Cu含量40％的中间合金；
所述的Al-Fe中间合金，为Fe含量10％的中间合金；
所述的Al-Si中间合金，为Si含量20％的中间合金；
所述的Al-Mn中间合金，为Mn含量10％的中间合金；
所述的Al-Cr中间合金，为Cr含量5％的中间合金；
所述的Al-Ti中间合金，为Ti含量10％的中间合金；
本发明铝合金铸棒的制备方法：
(1)熔炼
将组合物Al、Cu、Fe、Si、Mn、Cr、Ti、Zn、Al-Cu中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Si中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金、Al-Ti中间合金按以上所述重量比置入到熔炼炉内，加入所述的中间合金时，将中间合金置于原铝锭之上(这样中间合金首先会接触到高温，由于中间合金与铝锭同时加入，可延长熔化和溶解的时间，有利于高熔点元素在铝熔液中扩散)；当所有原料经熔炼熔化后，再加入0.90～1.20％的Mg，使用搅拌设备将炉内的熔液搅拌均匀，使用冶金除渣装置进行除渣后，即制成铝合金熔液；
(2)精炼和静置
将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内，使用氩气或氮气将2号熔剂粉喷入铝合金熔液中进行精炼，2号熔剂粉的加入量是铝合金液重量的1.5‰；然后再用氩气或氮气精炼30分钟，同时向静置炉内加入Al-Ti-B熔丝原料，Al-Ti-B熔丝原料的加入重量比是铝合金熔液重量的1.7‰；精炼过程完成后，使用冶金除渣装置对铝合金熔液再进行除渣处理；
所述的2号熔剂粉由组合物KCl、NaCl、CaCl2、MgCl2、BaCl2混合而成，组合物的重量百分比为KCl32～40％，NaCl≤8％，CaCl2≤8％，MgCl238～46％，BaCl25～8％；
(3)铸造成型
将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置30min，并将静置炉内的温度保持在735℃～745℃之间；然后将上述铝合金熔液通过热顶式铸造机进行铸造成型，可制成铝合金铸棒；再将铝合金铸棒经过均匀化退火和冷却程序的处理后，即制成锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒。
Claims (1)
1.一种锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒生产工艺，其特征是：其组合物及其重量百分比如下：
Cu0.20～0.30％，Fe0.20～0.25％，Mg0.90～1.20％，Si0.70～0.80％，Mn0.06～0.10％，Cr0.15～0.22％，Ti0.02％，Zn≤0.05％，Al-Cu中间合金0.50～0.75％，Al-Fe中间合金2.00～2.50％，Al-Si中间合金3.50～4.00％，Al-Mn中间合金0.60～1.00％，Al-Cr中间合金3.00～4.40％，Al-Ti中间合金0.20％，余量为Al；
所述的Al-Cu中间合金，为Cu含量40％的中间合金；
所述的Al-Fe中间合金，为Fe含量10％的中间合金；
所述的Al-Si中间合金，为Si含量20％的中间合金；
所述的Al-Mn中间合金，为Mn含量10％的中间合金；
所述的Al-Cr中间合金，为Cr含量5％的中间合金；
所述的Al-Ti中间合金，为Ti含量10％的中间合金；
铝合金铸棒的制备方法：
(1)熔炼
将组合物Al、Cu、Fe、Si、Mn、Cr、Ti、Zn、Al-Cu中间合金、Al-Fe中间合金、Al-Si中间合金、Al-Mn中间合金、Al-Cr中间合金、Al-Ti中间合金按以上所述重量比置入到熔炼炉内，加入所述的中间合金时，将中间合金置于原铝锭之上；当所有原料经熔炼熔化后，再加入0.90～1.20％的Mg，使用搅拌设备将炉内的熔液搅拌均匀，然后使用冶金除渣装置进行除渣后，即制成铝合金熔液；
(2)精炼和静置
将熔炼炉中的铝合金熔液导入静置炉内，使用氩气或氮气将2号熔剂粉喷入铝合金熔液中进行精炼，2号熔剂粉的加入量是铝合金液重量的1.5‰；然后再用氩气或氮气精炼30分钟，同时向静置炉内加入Al-Ti-B熔丝原料，Al-Ti-B熔丝原料的加入重量比是铝合金熔液重量的1.7‰；精炼过程完成后，使用冶金除渣装置对铝合金熔液再进行除渣处理；
所述的2号熔剂粉由组合物KCl、NaCl、CaCl2、MgCl2、BaCl2混合而成，组合物的重量百分比为KCl32～40％，NaCl≤8％，CaCl2≤8％，MgCl238～46％，BaCl25～8％；
(3)铸造成型
将精炼后的铝合金熔液在静置炉内静置30min，并将静置炉内的温度保持在735℃～745℃之间；然后将上述铝合金熔液通过热顶式铸造机进行铸造成型，可制成铝合金铸棒；再将铝合金铸棒经过均匀化退火和冷却程序的处理后，即制成锻造汽车铝合金轮毂所使用的专用铝合金铸棒。
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