[發明專利]適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料及制備方法

有效

• 申請號: 201810663237.6
• 申請日: 2018-06-25
• 公開（公告）號: CN109097642B
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 周銀鵬;汪時宜;陳曦;羅云斌;趙華
• 申請（專利權）人: 蘇州慧馳輕合金精密成型科技有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/03;C22F1/047
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 蔣亮珠

1.一種適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料的制備方法，其特征在于，該方法為高固溶度快速冷卻的方法，具體包括以下步驟：

(1)將高純Al元素投入加熱爐，并加熱至600℃純鋁完全融化，并保溫15min，升溫至650℃后，加入Si、Mn、Fe單質元素；

(2)升溫至700℃后，加入Al-Zn中間合金，并預加工為塊狀立方體，邊長為10mm；

(3)升溫至750℃后，加入Cu元素，由于Cu元素的熔點較高，采用Al-Cu中間合金，并預加工為納米粉狀，有利于其在材料中的快速均勻融化；所述的Al-Cu中間合金采用直流電弧等離子蒸發法預制為Al-Cu納米粉：先將原料放入反應室中作為電弧陽極，然后將整個設備的內部空間抽真空至5×10^-2Pa，充入活性氣體，通電起弧，調節電流和弧長以保持電弧穩定從而確保合適的蒸發速度，生成的納米粉體最后沉積于反應室內壁上，對納米粉體進行鈍化后，即可通過收集室取出；

(4)當Cu元素全部溶解后，直接加入Mg元素，并關閉加熱裝置，由于Mg合金的燒損較高，因此采用直接投入塊狀純Mg材料；

(5)將得到的合金材料于700℃保溫并隔絕空氣，壓入壓鑄模具中，模壓成共享單車鋁合金零部件，其中壓入壓鑄模具的壓射速度為4m/s，壓鑄模具的溫度為150℃；

適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料，由以下質量百分含量的組分組成：Mg：6.5wt％-7wt％；Si：1.8wt％-2.2wt％；Mn：0.2wt％-0.8wt％；Cu：0.2wt％-0.5wt％；Zn：0.1wt％-0.5wt％；Fe：0.2wt％-0.4wt％，其余雜質控制在0.01wt％以下，余量為Al。

2.根據權利要求1所述的適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述的Si、Mn、Fe單質元素均預加工為邊長為10mm的小立方體，有助于材料快速均勻的溶解。

3.根據權利要求1所述的適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述的Al-Zn中間合金將市售Zn錠和Al錠采用氣流研磨機研磨成1-2mm顆粒，混合均勻后，在300-500MPa 壓力下壓制成邊長為10mm的立方體，得到Al-Zn中間合金。

4.根據權利要求1所述的適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料的制備方法，其特征在于，步驟(5)所述的壓鑄模具為模溫機，其溫度均勻保持在150℃。

5.根據權利要求1所述的適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料的制備方法，其特征在于，所得壓鑄鋁合金材料的抗拉強度420-450MPa，延伸率16-20％。