[发明专利]锻造轮毂用高镁铝合金锭的制备方法

说明书

技术领域

本发明属汽车制造领域，具体涉及一种锻造轮毂用高镁铝合金锭的制备方法。

背景技术

目前，铝合金轮毂通常采用铸造或压铸成型的方法来生产，常规的铸造成形方法，无论是差压铸造、低压铸造还是重力铸造，都因其合金液充填压型的高速湍流运动，使模具型腔内的气体无法排尽，而导致产品毛坯组织结构不致密，容易产生疏松，夹孔等铸造缺陷，其制造成本高，能源及原材料消耗较大。产品的力学性能及铸件的表面质量也不能尽如人意。

采用锻造及旋压成形方法，能高效利用原材料，节约生产成本。但其锻压合金锭的制备常受其铸造性能支配，特别是含镁量较高的铝合金的铸造性能极不稳定，其主要表现在：(1)铸造时，在冷却不均匀的情况下较易形成热裂纹；(2)较易形成表面拉痕和拉裂；(3)合金熔体黏性较大，流动性差，易形成冷隔。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种锻造轮毂用高镁铝合金锭的制备方法，通过以下方式改善高镁铝合金的铸造性能：

(1)材质配方为(重量百分比)：Mg 5-10％，Si6.5-7.5％，Ca0.05-0.08％，Cu0.03-0.04％，Mn0.01-0.02％，Ti0.1-0.15％，Ni0.02-0.03％，Sr0.02-0.04％，其余为Al。在合金液中加入了Ca、Cu、Sr及约0.001-0.005％的铍等金属。以增强材料的稳定性和塑性，增强轮毂的硬度和抗拉强度。；

(2)按材料配方将镁、铝、硅及覆盖剂在熔炼中熔化至700-720℃，然后依次加入Ca、Cu、Sr及稀土中间合金，继续升温至740-750℃，待合金元素全部熔化后，再将合金液温度调整至720℃～740℃；

(3)加入精炼剂，升温至750-760℃；采用Al-10Sr变质+Al-5Ti-1B细化处理；

(4)加入Ar2气精炼除气、静置，铸造温度控制在690-710℃，比液相线温度高50-70℃。

为防止铸锭表面热裂纹，铸造速度控制在70-75mm/min，冷却水水压控制在0.08-0.15MPa，铸造成直径400-600mm，高度为250--300mm的合金锭。

由于高镁铝合金材料的钠脆性，易使合金的高温强度降低因而不轻易使用钠熔剂作覆盖剂和精炼剂。

具体实施方式

实施例1：

(1)材质配方为(重量百分比)：Mg8％，Si7％，Ca0.06％，Cu0.035％，Mn0.01％，Ti0.15％，Ni0.02％，Sr0.03％，其余为Al。在合金液中加入了Ca、Cu、Sr及约0.002％的铍。

(2)按材料配方将镁、铝、硅及覆盖剂在熔炼中熔化至720℃，然后依次加入Ca、Cu、Sr及稀土中间合金，继续升温至740℃，待合金元素全部熔化后，再将合金液温度调整至720℃；

(3)加入精炼剂，升温至760℃；采用Al-10Sr变质+Al-5Ti-1B细化处理；

(4)加入Ar2气精炼除气、静置，铸造温度控制在695℃，为防止铸锭表面热裂纹，铸造速度控制在73mm/min，冷却水水压控制在0.10MPa，铸造成直径400mm，高度为250mm的合金锭。

实施例2：

(1)材质配方为(重量百分比)：Mg 7％，Si6.57％，Ca0.07％，Cu0.04％，Mn0.02％，Ti0.15％，Ni0.02％，Sr0.04％，其余为Al。在合金液中加入了Ca、Cu、Sr及0.004％的铍。

(2)按材料配方将镁、铝、硅及覆盖剂在熔炼中熔化至710℃，然后依次加入Ca、Cu、Sr及稀土中间合金，继续升温至750℃，待合金元素全部熔化后，再将合金液温度调整至740℃；

(3)加入精炼剂，升温至760℃；采用Al-10Sr变质+Al-5Ti-1B细化处理；

(4)加入Ar2气精炼除气、静置，铸造温度控制在710℃，为防止铸锭表面热裂纹，铸造速度控制在75mm/min，冷却水水压控制在0.15MPa，铸造成直径600mm，高度为250mm的合金锭。