[發明專利]一種活絡模鋁鈦硼鋁鎂合金花紋塊鑄造材料及制作方法

有效

• 申請號: 201310497376.3
• 申請日: 2013-10-22
• 公開（公告）號: CN103556014A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 宋文松;楊國棟;劉浩堅
• 申請（專利權）人: 山東恒益模具有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/03;B29C33/00
• 代理公司: 東營雙橋專利代理有限責任公司 37107
• 代理人: 羅文遠

技術領域

本發明涉及一種子午線輪胎活絡模鑄造材料，特別涉及一種活絡模鋁鈦硼鋁鎂合金花紋塊鑄造材料及制作方法。

背景技術

????子午線輪胎是衡量一個國家汽車輪胎工業技術現代化水平的標準，在當今世界已成為汽車輪胎工業發展的方向。而高端子午線輪胎活絡模作為輪胎硫化的專用模具，主要為半鋼鑄鋁鋁合金花紋塊，是輪胎模具花紋塊應用的理想材料。我國稀土資源豐富，蘊藏量居世界首位。研究稀土在鋁合金凝固過程中的行為，開展稀土在金屬及合金中的應用基礎研究，對于開發我國稀土資源，發展新型工程材料，具有重要意義。近幾年稀土在鋁合金中的應用引起了國內外的高度重視；但這些研究通常是一般鑄造條件下進行的，因而無法嚴格控制工藝條件，這些條件的波動會掩蓋稀土的作用。我公司科研人員和生產技術人員利用近代分析手段，采用自行設計制造的高溫度梯度定向凝固裝置和固液態力學行為測定裝置及光譜儀的分析比對，對稀土金屬鋁鈦硼（ALTI5B1）對鋁合金凝固組織、枝晶間距、微觀偏析、固液態強度和熱裂傾向的影響，以及合金中添加稀土含量、凝固參數、枝晶間距與鋁合金力學性能的關系等進行深入系統的研究，通過對稀土鋁合金的界面現象、形態、穩定理論及前沿熔質再分布的研究，熔煉鋁合金時加入鋁鈦硼會起到細化晶粒作用，會使其最終凝固組織顯著細化，具有明顯提高合金的力學性能。含硼添加劑可以改善鋁合金的質量，降低熔點、減小膨脹，提高鋁合金強度硬度，不易產生裂紋和冷隔,減少偏析,改善壓延性能等優點，增強光澤，調高表面光潔度等。采用低鐵純鋁，溶化加入各種所需合金成份，精煉前加入鋁鈦硼（ALTI5B1；TI4.5～6；B0.9～1.2)，鋁合金內部硬度高，微觀間隙組織細小；鋁材的力學性能較高。使材料內部的組織更加致密，改善材料晶體的結構，消除間隙，從而從很大程度上提高了材料的強度和韌性。正是由于鋁鈦硼這種受激烈熱熔的半固態稀土合金具有這種特殊的物理性能，所以它的機械加工性能優良，鋁塊表面加工光潔，整個曲面及平面加工精度在0.02mm～0.05mm。既改善了整套模具的精度，又保證了花塊的不變形和抗摩擦和擠壓，花紋塊和鋼襯套的吻合狀態得到很大改善。在輪胎硫化中保持相對配合尺寸的穩定，模具的開合順暢，整套花紋塊模具的壽命得到提高。

?現在國內生產的輪胎模鋁花紋塊主要存在的問題是：鑄造鋁合金曲面收縮不穩定，易變型，有針空和鑄造缺陷，硬度低，鋁花紋塊模具不抗開合撞擊滑動，噴砂使用壽命短等，造成輪胎企業的成本增加。鋁鈦硼鋁鎂合金花紋塊與其他常用鋁相比，可體現出它獨特的特點：克服了其他鋁材料鑄造性能差，產品質量不穩定的難題。

發明內容

本發明的目的就是針對現有技術存在的上述缺陷，提供一種活絡模鋁鈦硼鋁鎂合金花紋塊鑄造材料及制作方法。

其技術方案是包括以下重量份的成分制成：

純鋁錠99.85%；硅0.20%、鐵0.10%、銅0.01%、錳0.10%、鎂3.80%、絡0.01％、鎳0.0050％、鋅0.0047%、鈹0.00018％、鉍0.0032％、鋰0.0108％、鈉0.00063％，鈦合金粉T15.2：0.0030％，鋁鈦硼ALTi5B1：0.0025%。

本發明提到的一種活絡模鋁鈦硼鋁鎂合金花紋塊鑄造材料的制作方法，包括以下制備工藝：

利用燃氣熔化爐，按比例將純鋁錠99.85%投入石墨坩堝升溫熔化，升溫950℃在熔化的純鋁中按比例投入硅0.20%、鐵0.10%、銅0.01%、錳0.10%、絡0.01％、鎳0.0050％、鈹0.00018％、鉍0.0032％、鋰0.0108％、鈉0.00063％，降溫至730℃在合金鋁中投入鎂3.80%、鋅0.0047%、鈦合金粉T15.2：0.0030%，精煉除渣前按比例投入鋁鈦硼0.0025%后，鋁鈦硼鋁鎂合金液通過澆包傾到入裝石膏花紋塊模型中自然固冷卻，開模沖型去除石膏模型得到符合要求的輪胎鋁合金花紋塊。

本發明的有益效果是：1、模具鑄造件冷卻收縮輪廓曲面精確，表面精密性好，無針孔，縮松、冷隔等鑄造缺陷；2、花紋棱角清晰，表面光潔度好；3、耐腐蝕，不粘粘垢，抗噴砂清洗；4、強度高，韌性好，加工不易產生塑性變形；5、耐磨損、抗模具開合沖擊使用壽命長；6、鋁鈦硼鋁鎂合金為自主配料，合金元素配量精確，成品率高，降低了企業的成本支出。

具體實施方式

????結合實施例對本發明作進一步的描述：