[發(fā)明專利]一種硼酸鎂晶須增強(qiáng)A356鋁合金輪轂的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510050246.4
• 申請(qǐng)日: 2015-02-02
• 公開（公告）號(hào): CN104762536A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐獻(xiàn)朝;徐奇峰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽省斯特嘉汽車零部件有限公司
• 主分類號(hào): C22C21/02
• 分類號(hào): C22C21/02;B22F3/18;B22F3/20;C22C47/14;C22C49/06;C22C121/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 34112
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種硼酸鎂晶須增強(qiáng)A356鋁合金輪轂的制備方法，屬于鋁合金加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

輪轂是汽車行駛系統(tǒng)的重要部件之一，是一種要求較高的保安件，它與車輛的行駛性能、乘坐的舒適性和安全性具有很大的關(guān)系。鋁合金因具有重量輕、節(jié)能降耗、價(jià)格低、表面質(zhì)量高、散熱性好、易于成型、減振性能好等優(yōu)點(diǎn)，而被廣泛用于制作汽車輪轂。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)鋁合金輪轂的性能要求也隨之不斷提高，傳統(tǒng)鑄造工藝制得的鋁合金輪轂成品容易產(chǎn)生成分偏析，導(dǎo)致成品的力學(xué)性能不如人意，無法滿足市場(chǎng)的需求。相比于傳統(tǒng)的制備工藝,用粉末冶金工藝制備的鋁合金材料,可有效地避免成分偏析,減少切削甚至無切削,提高其力學(xué)性能。然而目前市場(chǎng)上很少見到粉末冶金工藝制備的鋁合金輪轂。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種硼酸鎂晶須增強(qiáng)A356鋁合金輪轂的制備方法。

????為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：??????一種硼酸鎂晶須增強(qiáng)A356鋁合金輪轂的制備方法，包括以下步驟：

????（1）按照以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的合金元素：Si?6.8-7.4、Mg?0.25-0.35、Fe?0.1-0.2、Cu?0.1-0.2、Mn?0.05-0.1、Zn?0.05-0.1、Ti0.08-0.16、Ga?0.03-0.05、Ce?0.02-0.04、Er?0.01-0.03，余量為Al進(jìn)行配料，將配好的爐料投入熔化爐中進(jìn)行加熱熔化，精煉除氣，扒渣，取樣分析，二次精煉除氣和二次取樣分析操作；

????（2）將合金液經(jīng)漏嘴流入噴霧裝置中，通過霧化噴嘴進(jìn)行氣體霧化，霧化氣體為氮?dú)饣驓鍤猓瑲怏w壓力為1.0-1.5MPa；

（3）將霧化得到的合金粉末轉(zhuǎn)入球磨機(jī)內(nèi)，再加入14-18wt%的改性硼酸鎂晶須進(jìn)行球磨混料，球料比為4-6:1，轉(zhuǎn)速為400-500r/min,正反裝10-15min交替進(jìn)行，混料時(shí)間為4-5h；

（4）將混合后的粉料在375-405MPa的壓力下冷等靜壓成坯料，脫模后用純鋁皮包套處理，然后以80-100℃/h升溫至165-185℃，保溫2-3h，再以70-90℃/h升溫至330-360℃，保溫3-5h，再以90-110℃/h升溫至530-550℃，保溫6-10h后再在380-400MPa的壓力下保壓1-2h；

（5）將步驟（4）得到的坯料加熱在375-395℃，保溫2-3h，然后軋制成厚度為30-70mm的熱軋板，開軋溫度為420-460℃，終軋溫度為350-370℃；

（6）將步驟（5）得到的熱軋板制成圓餅狀坯料，然后預(yù)熱至400-430℃，用鍛壓機(jī)進(jìn)行鍛壓；將鍛壓得到的輪轂毛坯預(yù)熱至345-365℃，再用旋壓機(jī)進(jìn)行強(qiáng)力旋壓成形；

（7）將旋壓之后的輪轂毛坯進(jìn)行熱處理：先以100-150℃/h升溫至260-290℃，保溫3-5h，再以80-120℃/h升溫至450-480℃，保溫1-2h，再以50-70℃/h降溫至340-360℃，保溫2-4h，空冷至常溫，然后以150-200℃/h升溫至370-390℃，保溫2-3h，再以60-80℃/h升溫至530-550℃，保溫0.5-1h，室溫水淬后以80-90℃/h升溫至160-180℃，保溫5-10h，再以40-50℃/h降溫至75-85℃，保溫2-3h，再以60-70℃/h升溫至200-220℃，保溫10-15h；

（8）將熱處理之后的輪轂毛坯進(jìn)行機(jī)加工及表面處理，即得輪轂成品。

步驟（3）所述的硼酸鎂晶須改性步驟如下：按照摩爾比2-3:1稱取檸檬酸和氯化高錫，在磁力攪拌下將檸檬酸與氯化高錫分別溶于去離子水中，制成濃度分別為30%、40%的溶液，然后將氯化高錫的水溶液緩慢地加入檸檬酸的水溶液中，機(jī)械攪拌5-10min，再加入相當(dāng)于溶液重量30-40%的硼酸鎂晶須，機(jī)械攪拌20-30min，超聲處理4-6min，抽濾，烘干，最后在250-300℃溫度下保溫0.5-1h，再加熱至680-740℃，保溫1-2h，冷卻至室溫即可。

上述硼酸鎂晶須的改性處理，可以提高晶須與金屬基體的潤(rùn)濕性，阻止界面反應(yīng)的發(fā)生，從而可以顯著提高鋁合金材料的力學(xué)性能。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明制得的鋁合金輪轂不僅具有A356鋁合金較高的韌性、塑性和良好的耐腐蝕性能、減震性能，還兼有硼酸鎂晶須的高強(qiáng)度高硬度和良好的耐磨性、良好的高溫性能和熱穩(wěn)定性的特點(diǎn)，經(jīng)久耐用，安全可靠。

具體實(shí)施方式