CN105483472B - 一种铸造轮毂用铝合金锭及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铸造轮毂用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为：Si0.5～1.0％、Mn0.06～0.12％、Mg1.0～1.6％、Fe0.1～0.3％、Zn0.1～0.3％、Ti0.3～0.8％、Ce0.05～0.18％、Zr0.1～0.2％、Mo0.1～0.3％、B0.05～0.1％，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。将本发明的铝合金锭用于铸造轮毂，可提高铝合金轮毂的抗拉强度和屈服强度，使铝合金轮毂具有良好的硬度和抗冲击性能。

Description

一种铸造轮毂用铝合金锭及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝合金锭加工领域，特别是一种铸造轮毂用铝合金锭及其制备方法。

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。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。

铝合金材料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

本发明提供了一种铸造轮毂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。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种铸造轮毂用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为：Si0.5～1.0％、Mn0.06～0.12％、Mg1.0～1.6％、Fe0.1～0.3％、Zn0.1～0.3％、Ti0.3～0.8％、Ce0.05～0.18％、Zr0.1～0.2％、Mo0.1～0.3％、B0.05～0.1％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，其余为Al。

优选的，所述铝合金锭中各成分的质量百分比分别为：Si0.8％、Mn0.09％、Mg1.3％、Fe0.2％、Zn0.2％、Ti0.5％、Ce0.13％、Zr0.15％、Mo0.2％、B0.08％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，其余为Al。

一种铸造轮毂用铝合金锭的制备方法，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℃，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℃，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℃，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760℃，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℃；

(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。

本发明的铝合金锭，在铸造的过程中加入了Ti、Ce、Zr元素，并辅以Si、Mn、Mg、B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，从而获得晶粒细密且分布均匀的铝合金锭，将上述铝合金锭用于铸造轮毂，可提高铝合金轮毂的抗拉强度和屈服强度，使铝合金轮毂具有良好的硬度和抗冲击性能。

具体实施方式

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：

实施例1

一种铸造轮毂用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为：Si0.8％、Mn0.09％、Mg1.3％、Fe0.2％、Zn0.2％、Ti0.5％、Ce0.13％、Zr0.15％、Mo0.2％、B0.08％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，其余为Al。

上述铸造轮毂用铝合金锭的制备方法，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℃，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℃，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℃，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760℃，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℃；

(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。

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370MPa，屈服强度为289MPa，延伸率为15.0％。

实施例2

一种铸造轮毂用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为：Si0.5％、Mn0.06％、Mg1.0％、Fe0.1％、Zn0.1％、Ti0.3％、Ce0.05％、Zr0.1％、Mo0.1％、B0.05％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，其余为Al。

上述铸造轮毂用铝合金锭的制备方法，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℃，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℃，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℃，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760℃，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℃；

(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。

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332MPa，屈服强度为260MPa，延伸率为13.8％。

实施例3

一种铸造轮毂用铝合金锭，各成分的质量百分比分别为：Si1.0％、Mn0.12％、Mg1.6％、Fe0.3％、Zn0.3％、Ti0.8％、Ce0.18％、Zr0.2％、Mo0.3％、B0.1％，其他金属及非金属的杂质元素总量不超过0.5％，其余为Al。

上述铸造轮毂用铝合金锭的制备方法，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℃，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℃，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℃，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760℃，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℃；

(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。

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367MPa，屈服强度为285MPa，延伸率为14.7％。

Claims (2)

1.一种铸造轮毂用铝合金锭，其特征在于：

所述铝合金锭中各成分的质量百分比分别为：Si0.5～1.0％、Mn0.06～0.12％、Mg1.0～1.6％、Fe0.1～0.3％、Zn0.1～0.3％、Ti0.3～0.8％、Ce0.05～0.18％、Zr0.1～0.2％、Mo0.1～0.3％、B0.05～0.1％，其它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℃，然后加入除了铝、镁、硅之外的其它合金成分，继续升温至740～750℃，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℃，加入精炼剂进行精炼处理，然后升温至750-760℃，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℃；

(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。