[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

本發明涉及一種適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料及其制備方法，包括以下質量百分含量的組分：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。通過高固溶度快速冷卻的方法，將大量的Mg、Si、Cu等元素固溶在Al基體中，從而在高強的同時保證材料的延伸率，抗拉強度350MPa，延伸率8?10％。

技術領域

本發明涉及合金材料，具體涉及適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料制備方法。

背景技術

鋁合金一直是交通運輸行業的重要材料之一，它廣泛用于軌道交通行業——如動車組和高鐵的車廂材料、線路支架和箱內座椅等；汽車行業——如發動機外殼、高級汽車面板、汽車輪轂等；隨著國家對節能減排要求不斷提高，一種鋁合金新的用途正在自行車行業快速發展。自行車是人類近百年前發明的重要交通工具，但是多年來，自行車材料一直是鋼鐵加橡膠，包括外觀基本沒有得到很大改變。直到近年來，人民的生活質量不斷提高，長途出行靠汽車，近距游玩用放在后備箱內的多功能折疊自行車，逐漸成為某些有車一族的時尚選擇，這對自行車這一傳統交通工具也提出更高的要求。

為了使自行車輕便自如，生產商對自行車材質進行了輕量化改進，如車圈采用鋁合金6063擠壓材；輪轂由鋼轂改用6061鋁合金冷鍛件；前叉、曲柄、折疊合頁用6061或7xxx系鋁合金熱鍛制造；車骨架用7020鋁合金擠壓管材焊接等。采用鋁合金輕量化后，一輛比賽用車，整車減重50％以上。

隨著近年來共享單車的爆發性增長，對共享單車自行車的輕量化又提出了新的要求。在保證共享單車高強度高韌性的同時，還需要保持其造型美觀、整車的質量輕量化、并且造價要低。而現有技術為鍛造工藝，鍛造是一種利用鍛壓機械對金屬坯料施加壓力，使其產生塑性變形以獲得具有一定機械性能、一定形狀和尺寸鍛件的加工方法，鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一。通過鍛造能消除金屬在冶煉過程中產生的鑄態疏松等缺陷，優化微觀組織結構，同時由于保存了完整的金屬流線，鍛件的機械性能一般優于同樣材料的鑄件。但是對于目前形狀和結構越來越復雜多變，個性化極強的共享單車來說，鍛造生產成本高、周期長，外形變化難度大，因此急需開發一款適用于共享單車的高強高韌鋁合金材料，并且同時可以采用壓鑄工藝降低產品成本，但是一般壓鑄成型的鋁合金材料，抗拉強度一般為250-280MPa，延伸率一般為4-5％。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種抗拉強度可達420-450MPa，延伸率可達16-20％的適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料及制備方法。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：一種適用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料，其特征在于，包括以下質量百分含量的組分：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。

進一步優選：用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料，包括以下質量百分含量的組分：Mg：6.6wt％-6.8wt％；Si：1.9wt％-2.1wt％；Mn：0.3wt％-0.6wt％；Cu：0.3wt％-0.5wt％；Zn：0.2wt％-0.4wt％；Fe：0.3wt％-0.4wt％，其余雜質控制在0.01wt％以下，余量為Al。

再進一步優選：用于共享單車的高強高韌壓鑄鋁合金材料，包括以下質量百分含量的組分：Mg：6.8wt％；Si：2.0wt％；Mn：0.56wt％；Cu：0.36wt％；Zn：0.18wt％；Fe：0.25wt％，其余雜質控制在0.01wt％以下，余量為Al。