一種汽車用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種汽車用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，該鋁合金中各元素的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為：Mg0.8-1.2、Si0.6-1.1、Cu0.3-0.5、Fe0.2-0.3、Mn0.5-0.8、Zn0.1-0.2、Ti0.05-0.15、Bi0.4-0.7、Sb0.3-0.5、Ga0.1-0.2、Y0.04-0.06、Ce0.03-0.05、Pm0.02-0.03，余量為鋁。本發(fā)明通過添加少量Y、Ce、Pm、Ga、Bi等多種合金元素來細(xì)化晶粒,改變再結(jié)晶狀態(tài)，提高合金的高溫強度以及耐疲勞、耐磨、抗沖擊等性能，同時改進鑄造、軋制及熱處理等工藝獲得良好的綜合性能。本發(fā)明制得的鋁合金板材具有優(yōu)異的強度、耐磨性、抗沖擊性、耐疲勞以及耐高溫等性能,可以廣泛用于汽車車身、車輪、油箱、汽缸體等各種零部件。
【專利說明】一種汽車用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車用鋁合金板帶材的生產(chǎn)工藝，屬于鋁合金材料【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來鋁合金在車輛上的使用受到廣泛的重視，替代其它的材料(如鋼、塑料等)用作汽車零部件，可用于汽車車身、車輪、油箱、鋁罐、機器蓋板、電機殼等結(jié)構(gòu)。雖然鋁合金具有成型性好、導(dǎo)熱性好、塑性好、強度高等優(yōu)點，但是其抗疲勞、抗沖擊、耐磨性以及耐聞溫性能還有待提聞。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高溫強度高、塑形好、高抗沖擊、高耐磨、高抗疲勞的汽車用鋁合金板帶材的生產(chǎn)工藝，延長鋁合金材料的使用壽命。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種汽車用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足如下要求:Mg0.8-1.2、Si 0.6-1.1、Cu 0.3-0.5、Fe 0.2-0.3、Mn 0.5-0.8、Zn 0.1-0.2、Ti 0.05-0.15、Bi 0.4-0.7、Sb 0.3-0.5、Ga 0.1-0.2、
Y0.04-0.06、Ce 0.03-0.05、Pm 0.02-0.03，余量為Al進行配料，將爐料投入熔煉爐在730-750°C下進行熔煉，待金屬全部熔化，攪拌均勻后，在鋁液深度的中部、爐膛兩側(cè)各取一個樣進行分析，分析合格后即可轉(zhuǎn)爐；
(2)熔體轉(zhuǎn)入靜置爐后，以氮氣為載體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進行精煉，氮氣壓力為1.2-1.5kg/mm，精煉溫度為715_725°C，精煉時間為20_30min，精煉完畢后靜置 20-30min ；
(3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然后進行澆鑄，鑄造溫度為685-705°C ；
(4)將合金鑄錠先以80-90°C/h升溫至180-220°C，保溫5-10h，再以70-80°C /h升溫至 330-360°C，保溫 10-15h，再以 100-120°C /h 升溫至至 480-500°C，保溫 3_5h，然后以 80-100°C /h 降溫至 280-320°C，保溫 14_18h，再以 70_80°C /h 升溫至 460-480°C，保溫
5-10h，再以150-180°C /h降溫至220-250°C，保溫4-6h，風(fēng)冷至室溫；均勻化退火后對鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷；
(5)將銃洗后的鑄錠加熱至450-470°C，熱軋至厚度為6-8mm，再冷軋至厚度為2_3mm，然后以 90-110°C /h 升溫至 220-240°C，保溫 2_3h，再以 60-80°C /h 升溫至 360-380°C，保溫l_2h，然后以80-100°C /h降溫至170-190°C，保溫3_4h，空冷至室溫后冷軋至厚度為
1.5-2mm,總變形量達到85%以上；
(6)將成型后的板材以30-40°C/h升溫至80-90°C，保溫4_6h，再以40_50°C /h升溫至150-180°C，保溫2-3h，然后以30-40°C /h降溫至90-100°C，保溫3_5h，空冷至室溫經(jīng)精整、檢查驗收、包裝即得成品。[0005]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:硝酸鈉10-15、氯化鎂12-16、氟硅酸鈉5-10、氯化鋇4-8、耐火磚屑5_10、碳化硼4_8、氟化鋯3_6、黃土 8_12、凹凸棒石5-10 ；b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過300-500目篩，混合均勻后，加入碳化硼和氟化鋯，4000-5000rpm高速研磨5_10min，然后在1050-1250°C下煅燒3_5h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料混合均勻加熱至760-780°C，待其全部熔融后，澄清l-2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細(xì)過300-400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
[0006]本發(fā)明精煉劑的脫雜質(zhì)率在65-75%之間，去除合金液中的夾雜物及使夾雜物變性效果好、凈化合金液提高了內(nèi)部質(zhì)量，氣孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0007]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過添加少量Y、Ce、Pm、Ga、Bi等多種合金元素來細(xì)化晶粒，改變再結(jié)晶狀態(tài)，提高合金的高溫強度以及耐疲勞、耐磨、抗沖擊等性能，同時改進鑄造、軋制及熱處理等工藝獲得良好的綜合性能。本發(fā)明制得的鋁合金板材具有優(yōu)異的強度、耐磨性、抗沖擊性、耐疲勞以及耐高溫等性能，可以廣泛用于汽車車身、車輪、油箱、汽缸體等各種零部件，經(jīng)久耐用。
[0008]【具體實施方式】
一種汽車用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟:
(1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足如下要求:Mg0.8-1.2、Si 0.6-1.1、Cu 0.3-0.5、Fe
0.2-0.3、Mn 0.5-0.8、Zn 0.1-0.2、Ti 0.05-0.15、Bi 0.4-0.7、Sb 0.3-0.5、Ga 0.1-0.2、
Y0.04-0.06、Ce 0.03-0.05、Pm 0.02-0.03，余量為Al進行配料，將爐料投入熔煉爐在740°C下進行熔煉，待 金屬全部熔化，攪拌均勻后，在鋁液深度的中部、爐膛兩側(cè)各取一個樣進行分析，分析合格后即可轉(zhuǎn)爐；
(2)熔體轉(zhuǎn)入靜置爐后，以氮氣為載體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進行精煉，氮氣壓力為1.3kg/mm，精煉溫度為720°C，精煉時間為25min，精煉完畢后靜置30min ；
(3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然后進行澆鑄，鑄造溫度為700°C ；
(4)將合金鑄錠先以90°C/h升溫至210°C，保溫8h，再以80°C /h升溫至340°C，保溫12h，再以120°C /h升溫至至490°C，保溫4h，然后以90°C /h降溫至305°C，保溫16h，再以700C /h升溫至460°C，保溫10h，再以160°C /h降溫至230°C，保溫5h，風(fēng)冷至室溫；均勻化退火后對鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷；
(5)將銃洗后的鑄錠加熱至460°C，熱軋至厚度為7mm，再冷軋至厚度為2.5mm，然后以IOO0C /h升溫至230°C，保溫3h，再以70°C /h升溫至375°C，保溫lh，然后以90°C /h降溫至180°C，保溫3h，空冷至室溫后冷軋至厚度為2mm，總變形量達到85%以上；
(6)將成型后的板材以40°C/h升溫至90°C，保溫5h，再以50°C /h升溫至160°C，保溫3h，然后以40°C /h降溫至100°C，保溫4h，空冷至室溫經(jīng)精整、檢查驗收、包裝即得成品。
[0009]所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量(kg)的原料:硝酸鈉12、氯化鎂15、氟硅酸鈉8、氯化鋇6、耐火磚屑8、碳化硼6、氟化鋯4、黃土 10、凹凸棒石10 ；b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過500目篩,混合均勻后,加入碳化硼和氟化錯,5000rpm高速研磨6min，然后在1150°C下煅燒4h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料混合均勻加熱至780°C，待其全部熔融后，澄清lh，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細(xì)過400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
[0010]所得的鋁合金板材經(jīng)檢驗力學(xué)性能為:抗拉強度377Mpa，屈服強度為268Mpa，伸長率為14.6% 。
【權(quán)利要求】
1.一種汽車用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，其特征在于包括以下步驟: (1)按照元素質(zhì)量百分?jǐn)?shù)滿足如下要求:Mg0.8-1.2、S1 0.6-1.1、Cu 0.3-0.5、Fe0.2-0.3、Mn 0.5-0.8、Zn 0.1-0.2、T1 0.05-0.15、B1 0.4-0.7、Sb 0.3-0.5、Ga 0.1-0.2、Y0.04-0.06、Ce 0.03-0.05、Pm 0.02-0.03，余量為Al進行配料，將爐料投入熔煉爐在730-750°C下進行熔煉，待金屬全部熔化，攪拌均勻后，在鋁液深度的中部、爐膛兩側(cè)各取一個樣進行分析，分析合格后即可轉(zhuǎn)爐； (2)熔體轉(zhuǎn)入靜置爐后，以氮氣為載體，將精煉劑粉末噴入鋁液深度的2/3處進行精煉，氮氣壓力為1.2-1.5kg/mm，精煉溫度為715-725°C，精煉時間為20-30m1n，精煉完畢后靜置 20-30m1n ； (3)鑄造前用14目玻璃纖維絲布過濾，充分濾去熔體中的氧化物、夾渣，然后進行澆鑄，鑄造溫度為685-705°C ； (4)將合金鑄錠先以80-90°C/h升溫至180-220°C，保溫5-10h，再以70-80°C /h升溫至 330-360°C，保溫 10-15h，再以 100-120°C /h 升溫至至 480-500°C，保溫 3-5h，然后以 80-100°C /h 降溫至 280-320°C，保溫 14-18h，再以 70-80°C /h 升溫至 460-480°C，保溫5-10h，再以150-180°C /h降溫至220-250°C，保溫4-6h，風(fēng)冷至室溫；均勻化退火后對鑄錠表面銃洗，以除去鑄錠表面上的鑄造瘤等缺陷； (5)將銃洗后的鑄錠加熱至450-470°C，熱軋至厚度為6-8mm，再冷軋至厚度為2-3mm，然后以 90-110°C /h 升溫至 220-240°C，保溫 2-3h，再以 60-80°C /h 升溫至 360-380°C，保溫1-2h，然后以80-100°C /h降溫至170-190°C，保溫3-4h，空冷至室溫后冷軋至厚度為1.5-2mm,總變形量達到85%以上； (6)將成型后的板材以30-40°C/h升溫至80-90°C，保溫4-6h，再以40-50°C /h升溫至150-180°C，保溫2-3h，然后以30-40°C /h降溫至90-100°C，保溫3-5h，空冷至室溫經(jīng)精整、檢查驗收、包裝即得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的汽車用鋁合金板材的生產(chǎn)工藝，其特征在于，所述的精煉劑制備方法如下:a.稱取以下重量份的原料:硝酸鈉10-15、氯化鎂12-16、氟硅酸鈉5-10、氯化鋇4-8、耐火磚屑5-10、碳化硼4-8、氟化鋯3-6、黃土 8-12、凹凸棒石5-10 ；b.將上述耐火磚屑、凹凸棒石、黃土粉碎過300-500目篩，混合均勻后，加入碳化硼和氟化鋯，4000-5000rpm高速研磨5-10m1n，然后在1050-1250°C下煅燒3-5h，然后水淬冷卻，研碎，待用；c.將其余各原料混合均勻加熱至760-780°C，待其全部熔融后，澄清1-2h，將上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的顆粒，研細(xì)過300-400目篩，待用；d.將步驟b、c得到的物料混合攪拌即得所述精煉劑。
【文檔編號】C22F1/05GK103469032SQ201310348380
【公開日】2013年12月25日 申請日期:2013年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月12日
【發(fā)明者】陳鵬, 王沖, 金繼松 申請人:安徽環(huán)宇鋁業(yè)有限公司