[發(fā)明專利]一種高性能汽車輪轂用鋁合金錠及其制備方法

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• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN111996422A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙玉亮;王祺;劉曉東;于紀(jì)坤;林永濤
• 申請（專利權(quán)）人: 煙臺市鼎潤鋁業(yè)有限公司
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/02;C22C1/06;B22D7/00
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本發(fā)明屬于鋁合金錠加工領(lǐng)域，公開了一種高性能汽車輪轂用鋁合金錠及其制備方法，高性能汽車輪轂用鋁合金錠各成分的質(zhì)量百分別為：Si 1.2～2.0％、Mn 0.05～0.2％、Cr 0.05～0.1％、Mg 1.0～1.6％、Cu 0.5％～0.8％、Zn 0.1～0.3％、Ti 0.3～0.42％、Nd 0.05～0.2％、Er 0.1～0.2％、Ga 0.2～0.6％，其余為Al；制備方法包括熔化、精煉、靜置、鑄錠，最終鑄造成直徑為50mm、高度為30mm的鋁合金錠成品，為制備的輪轂用鋁合金材料。本發(fā)明可對鋁合金錠起到變質(zhì)和細(xì)化作用，力學(xué)性能顯著改善，其強(qiáng)度、耐磨性、耐疲勞性達(dá)到工業(yè)要求，大大提高了輪轂的強(qiáng)度，加工過程中精確控制溫度保證輪轂質(zhì)量，可用于鋁合金輪轂的應(yīng)用中，提高了鋁合金輪轂的機(jī)械強(qiáng)度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于鋁合金錠加工領(lǐng)域，特別是涉及一種高性能汽車輪轂用鋁合金 錠及其制備方法。

背景技術(shù)

輪轂是汽車上最重要的安全零件之一，輪轂承受著汽車和載物質(zhì)量作用的 壓力，受到車輛在起動(dòng)、制動(dòng)時(shí)動(dòng)態(tài)扭矩的作用，汽車對輪轂材料性能要求嚴(yán) 格，如重量輕、強(qiáng)度高、耐磨型、沖擊韌性好等，目前，高性能汽車已大部分 采用鋁合金輪轂，鋁合金輪轂生產(chǎn)工藝已趨于成熟，但公知的鋁合金輪轂材料 過多考慮鑄造性能及耐疲勞性能，在沖擊韌性方面，難以滿足汽車工業(yè)發(fā)展的 更高要求。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中所存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高性能汽車輪 轂用鋁合金錠，各成分的質(zhì)量百分別為：Si 1.2～2.0％、Mn 0.05～0.2％、Cr 0.05～0.1％、Mg1.0～1.6％、Cu 0.5％～0.8％、Zn 0.1～0.3％、Ti 0.3～0.42％、Nd 0.05～0.2％、Er 0.1～0.2％、Ga 0.2～0.6％，其余為Al。

優(yōu)選的，所述鋁合金錠中各成分的質(zhì)量百分比分別為：Si 1.6％、Mn 0.125％、 Cr0.075％、Mg 1.3％、Cu 0.65％、Zn 0.2％、Ti 0.36％、Nd 0.125％、Er 0.15％、 Ga 0.4％，其余為Al。

優(yōu)選的，所述鋁合金錠中各成分的質(zhì)量百分比分別為：Si 2.0％、Mn 0.05％、 Cr0.1％、Mg 1.6％、Cu 0.5％、Zn 0.2％、Ti 0.3％、Nd 0.1％、Er 0.1％、Ga 0.6％， 其余為Al。

高性能汽車輪轂用鋁合金錠的制備方法包括以下步驟：

1).熔化：按重量百分比稱取金屬材料，將鋁原料和鎂、硅成分及覆蓋劑在 熔煉爐中熔化至700℃，然后加入了除了鋁、鎂、硅之外的其他合金成分，繼續(xù) 升溫至750℃，待合金元素全部熔化后，保持溫度固定，熔煉1h，得鋁合金熔 液；

2).精煉：將鋁合金熔液的溫度調(diào)整至710℃，加入精煉劑進(jìn)行精煉處理，然 后升溫至750℃，通入氬氣進(jìn)行進(jìn)一步的除氣精煉，精煉后扒渣；

3).靜置：將精煉后的鋁合金熔液靜置，待鋁合金熔液溫度降至700℃；

4).鑄錠：將經(jīng)步驟3)處理后的鋁合金熔液通過鑄造機(jī)進(jìn)行成型鑄造，鑄造 過程中，鑄造速度控制在70mm/min，冷卻水水壓控制在0.1MPa，最終鑄造成 直徑為50mm、高度為30mm的鋁合金錠成品，為制備的輪轂用鋁合金材料。

有益效果：

本發(fā)明可對鋁合金錠起到變質(zhì)和細(xì)化作用，力學(xué)性能顯著改善，其強(qiáng)度、 耐磨性、耐疲勞性達(dá)到工業(yè)要求，大大提高了輪轂的強(qiáng)度，加工過程中精確控 制溫度保證輪轂質(zhì)量，可用于鋁合金輪轂的應(yīng)用中，提高了鋁合金輪轂的機(jī)械 強(qiáng)度。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以 下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體 實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。