[發明專利]家用汽車控制臂鋁鎂硅合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201610654317.6
• 申請日: 2016-08-10
• 公開（公告）號: CN106048333B
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發明（設計）人: 孫浩明;高貴軍
• 申請（專利權）人: 江蘇亞太安信達鋁業有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02
• 代理公司: 無錫華源專利商標事務所(普通合伙)32228
• 代理人: 姬穎敏,聶啟新

技術領域

本發明涉及合金鑄造技術領域，尤其是涉及一種用于汽車懸掛系統控制臂的鋁硅鎂合金。

背景技術

控制臂是汽車懸掛系統的主要部件之一，是一種保障安全的重要部件，長期以鑄鐵為材料的控制臂占領市場。鑄鐵的剛度和硬度雖然比較優良，不易變形，但較脆。近來開發鋁鎂硅合金材料的控制臂成為熱點。鋁合金的密度低，強度高，接近或超過鑄鐵，塑性高；具有優良的導電、導熱和抗腐蝕性能；有望成為未來控制臂的主要材料。

申請號為CN201310139502.8的專利公開了一種Al-Mg-Si-Cu合金材料及其在汽車鋁制控制臂上的應用；申請號為CN201410293413.3的專利公開了一種汽車控制臂用可鍛造高強高韌鋁合金。這些專利增加銅的含量雖然提高了強度，但抗腐蝕性能降低和增加了生產成本，并且由于合金配方不是最優，在后續鍛造控制臂過程中容易產生粗晶，造成性能的降低。

基于此，開發一種綜合性能優良并且成本相對低的控制臂用鋁鎂硅合金迫在眉睫。

發明內容

針對現有技術存在的上述問題，本申請人提供了一種家用汽車控制臂鋁鎂硅合金及其制備方法。本發明制備得到的鋁鎂硅合金可以代替鑄鐵用作家用汽車控制臂，其具有環保、強度高、重量輕、省油等特點。

本發明的技術方案如下：

一種家用汽車控制臂鋁鎂硅合金，由如下重量百分比的原料組成：

硅：1.1-1.25％；銅：0.04-0.08％；錳：0.7-0.85％；鎂：0.7-0.9％；鉻：0.16-0.2％；鋯：0.02-0.04％；余量為Al。

所述鋁鎂硅合金的制備方法為：

(1)先將鋁錠投入熔煉爐中進行熔化，熔化溫度控制范圍在720～760℃，熔 化時間3～4小時，打開爐門用灰耙入爐底探視是否全部熔化；待爐內所有用料完全熔化后，開啟電磁攪拌設備，進行攪拌15～20分鐘；

(2)然后加入精煉劑，用壓力0.08-0.12Mpa的氮氣對鋁液進行第一次精煉15～20分鐘，然后進行扒渣；

(3)扒渣后加入銅、錳、鉻、鋯合金靜置10～15分鐘；然后進行第二次精煉20～25分鐘、電磁攪拌、扒渣；

(4)扒渣后加入硅、鎂合金靜置10～15分鐘；然后進行第三次精煉15～20分鐘、電磁攪拌、扒渣；

(5)然后靜置15～30分鐘，讓鋁液中的氫氣和雜質上浮進行扒渣，把鋁液中的氣體和雜質盡量處理干凈，確保鋁液的氫含量控制在0.30ml/100g以下；

(6)經過爐后在線氬氣除氣系統，使氫含量低于0.12ml/100g；在線細化晶粒晶粒度優于1級，陶瓷過濾采用西利兩級過濾，100微米以上雜質完全過濾；氣滑模鑄造出棒料偏析層控制在0.3mm以下，最終得到表面光滑、性能優質鋁鎂硅合金棒料。

所述精煉劑為鋁精煉劑。

優選的，所述鋁鎂硅合金由如下重量百分比的原料組成：

硅：1.19％；銅：0.06％；錳：0.8％；鎂：0.8％；鉻：0.18％；鋯：0.03％；鋁：余量。

本發明有益的技術效果在于：

本申請人通過大量的實驗，巧妙設定并精確控制鋁鎂硅合金常用組分的配比，最終得到的用于家用汽車控制臂的鋁鎂硅合金具有優良的導電、導熱、抗腐蝕性能，強度優于鑄鐵，并且后續加工時材質致密強度高。把鑄鐵更換成鋁合金材質控制臂，可以降低重量，節能降耗，節約成本。

本發明不僅優選并合理控制各原料金屬及其用量，而且還精確控制了各原料的添加順序，以及添加各原料前后的處理工藝，細化了晶粒，可以控制后續的鍛造控制臂的過程中不產生粗晶；強化了晶體結構，提高了強度，使得最終產品的使用性能非常優異；中和了鐵的破壞作用，提高了抗腐蝕性能；在前期鑄棒上提高了各項性能，在后期鍛造上面又有細化和抑制晶粒的雙重效果，對控制臂的性能提高明顯，起到了意想不到的效果。

具體實施方式

下面結合實施例和測試例，對本發明進行具體描述。

實施例1：

本申請人提供了一種家用汽車控制臂鋁鎂硅合金，由如下重量的原料組成：硅：110kg，銅：4kg，錳：70kg，鎂：70kg，鉻：16kg，鋯：2kg，鋁：9728kg。

所述鋁鎂硅合金的制備方法為：

(1)先將鋁錠投入熔煉爐中進行熔化，熔化溫度控制范圍在760℃，熔化時間3小時，打開爐門用灰耙入爐底探視是否全部熔化；待爐內所有用料完全熔化后，開啟電磁攪拌設備，進行攪拌15分鐘；