專利名稱：鋁合金汽車輪轂復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬新材料領(lǐng)域，具體涉及一種鋁合金汽車輪轂復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)。
背景技術(shù)：
輪轂是汽車上最重要的安全件之一，有鋼制輪轂和鋁制輪轂之分，輪轂接受著汽車和載物質(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，還承受汽車在行駛過程中轉(zhuǎn)彎、凹凸路面、路面障礙物沖擊等來自不同方向動(dòng)態(tài)載荷發(fā)生的不規(guī)則交變受力。輪轂的質(zhì)量和可靠性不但關(guān)系到車輛和車上人員物資的平安性，還影響到車輛在行駛中的平穩(wěn)性、支配性、舒適性等性能，這就要求輪轂動(dòng)平衡好、疲勞強(qiáng)度高、有好的剛度和彈性、尺寸和形狀精度高、質(zhì)量輕等。因此汽車生產(chǎn)廠家對(duì)鋁合金輪轂的性能要求越來越高，在日常生產(chǎn)過程中采用的鋁合金輪轂材料往往出現(xiàn)下列一些不盡如人意的情況硬度提高了，但材質(zhì)變脆，韌性達(dá)不到要求，或者韌性達(dá)到要求，但硬度卻滿足不了要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種鋁合金汽車輪轂復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)，通過改變鋁合金輪轂材料配方、合金化熔煉、熱處理技術(shù)以增強(qiáng)鋁合金輪轂的力學(xué)性能，提高鋁合金輪轂的硬度和抗拉強(qiáng)度，使鋁合金輪轂的硬度和韌度達(dá)到一個(gè)合理的范疇。其發(fā)明內(nèi)容如下I、其合金各組分的質(zhì)量百分比為Si6. 5-7.5%, MgO. 5-3 %, CuO. 03-0.2%,MnO. 3-0. 4%, TiO. 05-0. 1%, NiO. 02-0. 04%, SrO. 01-0. 02%，其余為 Al。2、材料的制備，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的(I)首先，將2/3的鋁料加入到熔煉爐中進(jìn)行熔化，當(dāng)鋁料熔化后，按材料配方將結(jié)晶硅、鎂等材料用鐘罩壓鋁液中，再將剩余的1/3鋁料加入到熔煉爐中，待合金全部熔化并攪拌均勻后升溫至7401，然后依次加入(11、51·、!！等中間合金，繼續(xù)升溫至750_780°C ；(2)采用A1-10% RE變質(zhì)及Al-5Ti_lB細(xì)化處理，為保證變質(zhì)處理的效果，選用變質(zhì)效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，變質(zhì)效果和重熔性都很好的Al-10% RE(混合稀土)中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)處理溫度為750°C，變質(zhì)劑用量為合金重量的1% ；(3)使用無毒精煉劑進(jìn)行精煉處理，將合金液溫度調(diào)整至710°C 720°C，精煉劑用量為合金重量的1.3-1.5% ；(4)加入Ar2氣精煉除氣，噴吹壓力為O. 25-0. 35MPa，吹氣時(shí)間10_20min，再降溫至665-675°C，撒上一層無毒除渣劑在液面上，靜置IOmin后撥渣保溫待用。3、成品熱處理(I)固熔溫度為(538±5)°C，時(shí)間 5h ；(2)固熔后需在20S內(nèi)淬火，水溫控制在60_90°C ；(3)人工時(shí)效溫度為(138±5)°C，時(shí)間4h。通過在原有合金成份的基礎(chǔ)上,添加微量元素(Mg、Ti、B、RE等)進(jìn)行合理的成份優(yōu)化，并在熔煉過程中進(jìn)行有效的凈化、晶粒細(xì)化、變質(zhì)處理、成品熱處理，保證合金有良好的鑄造性能的同時(shí)，獲得更好的力學(xué)性能。通過上述處理，其鋁合金輪轂產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度可達(dá)262MPa，屈服強(qiáng)度可達(dá)179MPa，延伸率達(dá)到9%。超過了國(guó)內(nèi)輪轂行業(yè)的強(qiáng)度性能標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的生產(chǎn)實(shí)際意義，而且熱處理周期的縮短，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式下面給出本發(fā)明的一個(gè)最佳實(shí)施例I、鎂合金材料的配方為(重量百分比)Si7. 2%, Mgl. 5%, CuO. 15%, MnO. 3%,TiO. 08%, NiO. 03%, SrO. 02%，其余為 Al。2、其制備步驟如下(I)首先，將2/3的鋁料加入到熔煉爐中進(jìn)行熔化，當(dāng)鋁料熔化后，按材料配方將 結(jié)晶硅、鎂等材料用鐘罩壓鋁液中，再將剩余的1/3鋁料加入到熔煉爐中，待合金全部熔化 并攪拌均勻后升溫至740°C，然后依次加入Cu、Sr、Ti等中間合金，繼續(xù)升溫至750°C ；(2)采用A1-10% RE變質(zhì)及Al-5Ti_lB細(xì)化處理，為保證變質(zhì)處理的效果，選用變質(zhì)效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，變質(zhì)效果和重熔性都很好的Al-10% RE(混合稀土)中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)處理溫度為750°C，變質(zhì)劑用量為合金重量的1% ；(3)使用無毒精煉劑進(jìn)行精煉處理，將合金液溫度調(diào)整至720°C，精煉劑用量為合金重量的I. 5% ;(4)加入Ar2氣精煉除氣，噴吹壓力為O. 3MPa，吹氣時(shí)間20min，再降溫至670°C，撒上一層無毒除渣劑在液面上，靜置IOmin后撥渣保溫待用。3、成品熱處理(I)固熔溫度為545°C，時(shí)間5h ；(2)固熔后需在20S內(nèi)淬火，水溫控制在80°C ；(3)人工時(shí)效溫度為(138°C，時(shí)間4h。通過上述處理的鋁合金，可獲得較好的變質(zhì)效果，顯著改善合金的抗拉強(qiáng)度和延伸率，改善合金的補(bǔ)縮能力，減小熱裂傾向，減少針孔的尺寸和數(shù)量，并使其分布更為彌散。從而使鋁合金輪轂的力學(xué)性能，尤其是韌性和疲勞性能得以明顯改善。
權(quán)利要求
1.其合金各組分的質(zhì)量百分比為Si6.5-7. 5 %，MgO. 5-3 %，CuO. 03-0. 2 %，MnO. 3-0. 4%, TiO. 05-0. 1%, NiO. 02-0. 04%, SrO. 01-0. 02%，其余為 Al。
2.材料的制備，是通過以下步驟實(shí)現(xiàn)的 (1)首先，將2/3的鋁料加入到熔煉爐中進(jìn)行熔化，當(dāng)鋁料熔化后，按材料配方將結(jié)晶硅、鎂等材料用鐘罩壓鋁液中，再將剩余的1/3鋁料加入到熔煉爐中，待合金全部熔化并攪拌均勻后升溫至740°C，然后依次加入Cu、Sr、Ti等中間合金，繼續(xù)升溫至750_780°C ； (2)采用Al-10%RE變質(zhì)及Al-5Ti-lB細(xì)化處理，為保證變質(zhì)處理的效果，選用變質(zhì)效果持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，變質(zhì)效果和重熔性都很好的A1-10% RE (混合稀土)中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)處理溫度為750°C，變質(zhì)劑用量為合金重量的1% ； (3)使用無毒精煉劑進(jìn)行精煉處理，將合金液溫度調(diào)整至710°C 720°C，精煉劑用量為合金重量的1.3-1.5% ； (4)加入Ar2氣精煉除氣，噴吹壓力為O.25-0. 35MPa，吹氣時(shí)間10_20min，再降溫至665-675°C，撒上一層無毒除渣劑在液面上，靜置IOmin后撥渣保溫待用。
3.成品熱處理 (1)固熔溫度為(538±5)°C，時(shí)間5h; (2)固熔后需在20S內(nèi)淬火，水溫控制在60-90°C； (3)人工時(shí)效溫度為(138±5)°C，時(shí)間4h。
4.如權(quán)利要求2所述的鋁合金汽車輪轂復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)，其特征在于采用Al-10%RE (混合稀土)中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理，變質(zhì)溫度為750°C，變質(zhì)劑用量為合金重量的I %。
5.如權(quán)利要求2所述的鋁合金汽車輪轂復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)，其特征在于使用無毒精煉劑進(jìn)行精煉處理，將合金液溫度調(diào)整至710V 720°C，精煉劑用量為合金重量的I. 3-1. 5%。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁合金汽車輪轂復(fù)合強(qiáng)化技術(shù)，通過在原有合金成份的基礎(chǔ)上，添加微量元素(Mg、Ti、B、RE等)進(jìn)行合理的成份優(yōu)化，并在熔煉過程中進(jìn)行有效的凈化、晶粒細(xì)化、變質(zhì)處理、成品熱處理，保證合金有良好的鑄造性能的同時(shí)，獲得更好的力學(xué)性能。利用上述方法生產(chǎn)的鋁合金輪轂產(chǎn)品的抗拉強(qiáng)度可達(dá)262MPa，屈服強(qiáng)度可達(dá)179MPa，延伸率達(dá)到9％。超過了國(guó)內(nèi)輪轂行業(yè)的強(qiáng)度性能標(biāo)準(zhǔn)，具有一定的生產(chǎn)實(shí)際意義，而且熱處理周期的縮短，大大節(jié)約了生產(chǎn)成本。
文檔編號(hào)C22C1/06GK102925763SQ20111023350
公開日2013年2月13日 申請(qǐng)日期2011年8月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月11日
發(fā)明者趙凱志 申請(qǐng)人:趙凱志