[發明專利]一種高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料與制備方法

在審

• 申請號: 201810191965.1
• 申請日: 2018-03-08
• 公開（公告）號: CN108467978A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 徐海強;儲君
• 申請（專利權）人: 常州市南方驅動技術有限公司
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

1.一種高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料，其特征在于：所述鋁合金材料按質量百分比其組成為：Si：6.4～7.2％，Fe：0～0.15％，Mg:0.35～0.40％,Ti:0.15～0.18％，稀土元素:0.1～0.3％,Al:90～93％。

2.一種如權利要求1所述的高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料的制備方法，其特征在于：所述制備方法包括以下步驟：

(1)熔煉管控

①熔煉前對熔煉爐進行梯度升溫烘烤，至潮氣完全排出；

②加料前將鋁錠表面清理干凈，同時要確保鋁錠干燥，無水分；

③加入鋁錠，加料時將熔煉爐表面及爐膛清理干凈，以控制鐵含量；

④鋁錠熔化后，將爐膛溫度設置到750℃，鋁液溫度升高至700～730℃，進行保溫，防止鋁液溫度超過750℃；

(2)元素的添加管控

①鋁液熔化后，取樣做光譜成分分析，按照光譜檢測報告添加元素，添加元素時，鋁液溫度控制在700～730℃范圍，先添加高熔點元素，然后添加低熔點元素；其中，所添加的元素為：Si，Fe，Mg,Ti；

②按照鋁水質量的0.1～0.3％添加稀土元素；

③元素全部添加完成后，進行第一次除氣，除氣結束后，靜置12～18分鐘，取樣做光譜檢測，檢測合格后，進入下一個工序；

(3)鋁硅合金變質細化及管控

①采用鋁鍶中間合金變質法進行鋁硅合金變質；

②采用鋁鈦硼細化法進行鋁硅合金細化；

③變質細化結束后，靜置12～18分鐘取樣；

(4)除氣精煉工藝及管控

①采用惰性氣體法除氣，同時配合石墨轉子驅動設備，進行除氣除渣；

②除氣結束后，撈出鋁液表面的渣子，靜置約12～18分鐘，取樣后采用測氫儀快速進行測氫，結束后取出樣塊，檢測。

3.如權利要求2所述的高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述添加元素時將需要添加的金屬元素預熱到300℃。

4.如權利要求2所述的高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述添加Ti或添加Si時，按照添加比例計算出實際的添加量，把Ti或Si放在漏勺中，在鋁液的上層旋轉晃動，使其能夠快速的融化，完全融化后，再用漏勺從鋁液底部向鋁液中部翻動。

5.如權利要求2所述的高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料的制備方法，其特征在于：步驟(2)所述添加Mg時，按照添加比例計算出實際的添加量添加；在添加Mg時，用鐘罩把鎂塊壓到鋁液底部融化。

6.如權利要求2所述的高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料的制備方法，其特征在于：步驟(3)所述鋁硅合金變質時的合金比例為Al：90％，Sr：10％,添加量為爐料的0.03～0.04％，使用前200℃烘干；鋁硅合金細化時合金比例為Ti：5％，B：1％，Al：94％，鋁鈦硼的添加量為鋁液的0.15％，使用前200℃烘干。

7.如權利要求2所述的高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)所述除氣溫度控制在700～730℃范圍，除氣過程中，惰性氣體氣泡要小而密。

8.如權利要求2所述的高鐵齒輪箱用高性能鋁合金材料的制備方法，其特征在于：步驟(4)所述測氫儀壓力為0.8MPa以上，測氫時間300秒。