[发明专利]一种锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料性能的方法

说明书

本发明公开了一种锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料性能的方法；涉及自行车制造技术领域，通过向铝合金基体中添加中间合金，具体为，将铝合金基体与中间合金进行混合到一起，然后再一起进行熔炼，熔炼过程中，保温搅拌1‑1.5小时，然后再进行浇注成型，得到复合铝合金，即可；本发明提供了一种锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料性能的方法，本发明方法能够大幅度的改善铝合金材料的力学性能，从而能够显著的提高其在自行车车架领域的应用可靠性，大幅度的提高了其安全性能和时候寿命。

技术领域

本发明属于自行车制造技术领域，特别是一种锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料性能的方法。

背景技术

自从 200多年前法国人西布拉克发明了自行车最原始的模型以来, 自行车的发展始终不曾停下脚步。而应用于它的材料也在不断的探索当中, 由最初的木制车架逐渐换到钢铁车架, 到20世纪60 代出现的钛合金车架, 再到铝合金、碳纤维、镁合 金、钪合金以及其他复合材料车架的出现, 其间相距的时间越来越短, 种类越来越多, 综合性能也在不断提高。目前自行车车架制造的趋势主要是朝着轻量化、高强度、舒适性以及低成本的综合方面发展, 基于各种材料不能同时满足上述的要求, 至今还没有一种材料可以在自行车领域占有垄断的地位。因此, 如何通过生产工艺的进一步改善、添加元素或者先进复合工艺对上述材料进行改进,以期使其更适用于自行车车架材料的制造, 依然是科研人员继续探寻的目标。

铝合金材料自行车车架是当前应用较为广泛的，铝本身具有密度小、塑性好、耐腐蚀等优点，但是，当发生应力集中时, 对于本身强度就不够理想的铝合金来说,性能的下降是非常显著的，因此，需要进一步的改善铝合金材料的性能，进而满足其在自行车车架的性能需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料性能的方法，以解决现有技术中的不足。

本发明采用的技术方案如下：

一种锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料性能的方法，通过向铝合金基体中添加中间合金，具体为，将铝合金基体与中间合金进行混合到一起，然后再一起进行熔炼，熔炼过程中，保温搅拌1-1.5小时，然后再进行浇注成型，得到复合铝合金，即可；

所述中间合金为：铝锰中间合金、铝锆中间合金、铝铒中间合金；

所述复合铝合金中锆/铒质量比为：1-2:2-1；

本发明制备的锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料中晶粒大小和分布更加均匀，6061铝合金基体中的结晶组织晶粒具有被拉长的现象，而本发明制备的锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料中再结晶组织中的晶粒被拉长的现象消失，经过检测，本发明制备锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料中的晶粒平均直径为31μm，而6061铝合金基体晶粒平均直径为47μm，由此可见，本发明方法制备得到的锆铒复合改善自行车车架用铝合金材料中的晶粒明显要更加细小，表明，通过本发明方法具有细化铝合金晶粒的效果。

所述熔炼温度不低于720℃；

所述浇注温度不低于680℃。

所述铝合金基体为6061铝合金。

所述铝锰中间合金为Al-10.15%Mn中间合金。

所述铝锆中间合金为Al-5.3%Zr中间合金。

所述所述铝铒中间合金为Al-3.6%Er中间合金。

所述复合铝合金中Mn质量分数为0.18-0.23%；

所述复合铝合金中Zr质量分数为0.22-0.28%。

所述熔炼温度为720-760℃。

所述浇注温度为680-700℃。