一种耐高温高强度铝合金轮毂材料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种耐高温高强度铝合金轮毂材料的制备方法，属于铝合金加工技术领域。
【背景技术】
[0002]轮毂是汽车行驶系统的重要部件之一，是一种要求较高的保安件，它与车辆的行驶性能、乘坐的舒适性和安全性具有很大的关系。铝合金因具有重量轻、节能降耗、价格低、表面质量高、散热性好、易于成型、减振性能好等优点，而被广泛用于制作汽车轮毂。随着汽车工业的快速发展，对铝合金轮毂的性能要求也随之不断提高。因此在现有汽车轮毂生产工艺、设备、技术基础上，开发出一种耐高温高强度铝合金轮毂材料，对于中国汽车工业的发展，市场的开发与拓展，具有很高实用价值与实践意义。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种耐高温高强度铝合金轮毂材料的制备方法。
[0004]为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:一种耐高温高强度铝合金轮毂材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)按照以下质量百分数的合金元素:Si0.5-0.8、Cu 2.6-3.8、Mn 1.2-1.8、Zn 0.2-0.3, Ni 0.15-0.25, Ti 0.1-0.2, Ag 0.3-0.6, Ta 0.2-0.4, Sr 0.1-0.2, Pm0.04-0.06，余量为Al进行配料，将配好的炉料投入熔化炉中在725-755°C下加热熔化，待其全部熔化后，取样分析，调整成分，精炼、脱气后调整温度至710-730°C，静置25-30min ;
(2)将步骤(I)制得的合金液经漏嘴流入喷雾装置中，通过雾化喷嘴进行气体雾化，雾化气体为氮气或氩气，气体压力为0.5-1.0MPa，得铝合金粉A ;
(3)按照以下质量百分数的合金元素:Cu1.8-2.4、Mg 2.5-3.5、Zn 6.6-8.UMn0.4-0.7、Cr 0.2-0.3、Li 0.3-0.5、V 0.15-0.25、Pd 0.03-0.0.6、Ce 0.025-0.045、Sm0.02-0.03，余量为Al进行配料，将配好的炉料投入熔化炉中在730-760 °C下加热熔化，待其全部熔化后，取样分析，调整成分，精炼、脱气后调整温度至720-740°C，静置15-25min ;
(4)将步骤(3)制得的合金液经漏嘴流入喷雾装置中，通过雾化喷嘴进行气体雾化，雾化气体为氮气或氩气，气体压力为0.6-1.2MPa，得铝合金粉B ；
(5)将雾化得到的铝合金粉A与铝合金B按照质量比1:3-4的比例加入球磨机内进行球磨混料，450-550r/min球磨4_5h，再在275_295MPa的压力下冷等静压成坯料，脱模后用纯铝包套处理，然后加热至475-495?，保温l_2h，再进行热挤压，挤压比为14-18 ;
(6)将挤压得到的铝合金材料进行热处理:先以150-200°C/h升温至370-390°C，保温2-4h，再以80-120 °C /h降温至160-180 °C，保温4_7h，然后以100-150 °C /h升温至500-520°C，保温 l-2h，再以 75-95 °C /h 降温至 290-310 °C，保温 3_5h，然后放入 0-5 °C 的10%冰盐水中冷却至50°C以下，取出再以100-150°C /h升温至240-280°C，保温4_5h，再以60-800C /h升温至420-450°C，保温2_3h，再放入60-70°C的水中冷却l_2min，然后取出以40-50°C /h 升温至 85-95°C，保温 5_10h，再以 35_45°C /h 升温至 180_200°C，保温 12_16h，空冷至室温，然后以70-90 °C /h升温至165-185 °C，保温10_15h，再以50-60 °C /h降温至75-85 0C，保温4-8h，空冷至室温即可。
[0005]本发明的有益效果:
本发明制得的铝合金轮毂材料热稳定性优异，在高温条件下仍具有较高的机械强度和尺寸稳定性，能够有效解决常规铝合金轮毂材料遇高温易变形、易氧化等现象，大大提高了汽车轮毂的使用寿命。
【具体实施方式】
[0006]一种耐高温高强度铝合金轮毂材料的制备方法，包括以下步骤:
(1)按照以下质量百分数的合金元素:Si0.5-0.8、Cu 2.6-3.8、Mn 1.2-1.8、Zn 0.2-0.3, Ni 0.15-0.25, Ti 0.1-0.2, Ag 0.3-0.6, Ta 0.2-0.4, Sr 0.1-0.2, Pm0.04-0.06，余量为Al进行配料，将配好的炉料投入熔化炉中在745°C下加热熔化，待其全部熔化后，取样分析，调整成分，精炼、脱气后调整温度至720°C，静置20min ;
(2)将步骤(I)制得的合金液经漏嘴流入喷雾装置中，通过雾化喷嘴进行气体雾化，雾化气体为氮气或氩气，气体压力为0.8MPa，得铝合金粉A ;
(3)按照以下质量百分数的合金元素:Cu1.8-2.4、Mg 2.5-3.5、Zn 6.6-8.UMn0.4-0.7、Cr 0.2-0.3、Li 0.3-0.5、V 0.15-0.25、Pd 0.03-0.0.6、Ce 0.025-0.045、Sm0.02-0.03，余量为Al进行配料，将配好的炉料投入熔化炉中在755 °C下加热熔化，待其全部熔化后，取样分析，调整成分，精炼、脱气后调整温度至735°C，静置20min ;
(4)将步骤(3)制得的合金液经漏嘴流入喷雾装置中，通过雾化喷嘴进行气体雾化，雾化气体为氮气或氩气，气体压力为1.0MPa，得铝合金粉B ;
(5)将雾化得到的铝合金粉A与铝合金B按照质量比1:4的比例加入球磨机内进行球磨混料，500r/min球磨4h，再在285MPa的压力下冷等静压成坯料，脱模后用纯铝包套处理，然后加热至485°C，保温1.5h，再进行热挤压，挤压比为16 ;
(6)将挤压得到的铝合金材料进行热处理:先以180°C/h升温至380°C，保温3h，再以100C /h降温至175°C，保温5h，然后以120°C /h升温至510°C，保温lh，再以85°C /h降温至295°C，保温4h，然后放入1°C的10%冰盐水中冷却至50°C以下，取出再以120°C /h升温至260°C，保温5h，再以70°C /h升温至430°C，保温3h，再放入70°C的水中冷却2min，然后取出以45°C /h升温至90°C，保温8h，再以40°C /h升温至190°C，保温14h，空冷至室温，然后以80°C /h升温至175°C，保温12h，再以55°C /h降温至80°C，保温6h，空冷至室温即可。
[0007]经检测，上述制得的铝合金轮毂材料在150°C温度下的主要力学性能为:抗拉强度369MPa，屈服强度274MPa，伸长率11.8%。
【主权项】
1.一种耐高温高强度铝合金轮毂材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤: (1)按照以下质量百分数的合金元素:Si0.5-0.8、Cu 2.6-3.8、Mn 1.2-1.8、Zn 0.2-0.3, Ni 0.15-0.25, Ti 0.1-0.2, Ag 0.3-0.6, Ta 0.2-0.4, Sr 0.1-0.2, Pm.0.04-0.06，余量为Al进行配料，将配好的炉料投入熔化炉中在725-755°C下加热熔化，待其全部熔化后，取样分析，调整成分，精炼、脱气后调整温度至710-730°C，静置25-30min ; (2)将步骤(I)制得的合金液经漏嘴流入喷雾装置中，通过雾化喷嘴进行气体雾化，雾化气体为氮气或氩气，气体压力为0.5-1.0MPa，得铝合金粉A ; (3)按照以下质量百分数的合金元素:Cu1.8-2.4、Mg 2.5-3.5、Zn 6.6-8.UMn.0.4-0.7、Cr 0.2-0.3、Li 0.3-0.5、V 0.15-0.25、Pd 0.03-0.0.6、Ce 0.025-0.045、Sm.0.02-0.03，余量为Al进行配料，将配好的炉料投入熔化炉中在730-760 °C下加热熔化，待其全部熔化后，取样分析，调整成分，精炼、脱气后调整温度至720-740°C，静置15-25min ; (4)将步骤(3)制得的合金液经漏嘴流入喷雾装置中，通过雾化喷嘴进行气体雾化，雾化气体为氮气或氩气，气体压力为0.6-1.2MPa，得铝合金粉B ； (5)将雾化得到的铝合金粉A与铝合金B按照质量比1:3-4的比例加入球磨机内进行球磨混料，450-550r/min球磨4_5h，再在275_295MPa的压力下冷等静压成坯料，脱模后用纯铝包套处理，然后加热至475-495?，保温l_2h，再进行热挤压，挤压比为14-18 ; (6)将挤压得到的铝合金材料进行热处理:先以150-200°C/h升温至370-390°C，保温2-4h，再以80-120 °C /h降温至160-180 °C，保温4_7h，然后以100-150 °C /h升温至.500-520°C，保温 l-2h，再以 75-95 °C /h 降温至 290-310 °C，保温 3_5h，然后放入 0-5 °C 的.10%冰盐水中冷却至50°C以下，取出再以100-150°C /h升温至240-280°C，保温4_5h，再以.60-800C /h升温至420-450°C，保温2_3h，再放入60-70°C的水中冷却l_2min，然后取出以.40-500C /h 升温至 85-95°C，保温 5_10h，再以 35_45°C /h 升温至 180_200°C，保温 12_16h，空冷至室温，然后以70-90 °C /h升温至165-185 °C，保温10_15h，再以50-60 °C /h降温至.75-85 0C，保温4-8h，空冷至室温即可。
【专利摘要】本发明公开了一种耐高温高强度铝合金轮毂材料的制备方法。其主要通过两种配方配比不同的合金液雾化得到的铝合金粉依次进行球磨混料，冷等静压成形，热挤压，热处理等步骤制作而成。本发明制得的铝合金轮毂材料热稳定性优异，在高温条件下仍具有较高的机械强度和尺寸稳定性，能够有效解决常规铝合金轮毂材料遇高温易变形、易氧化等现象，大大提高了汽车轮毂的使用寿命。
【IPC分类】C22F1-053, C22C1-04, C22C21-18, C22C21-10
【公开号】CN104674088
【申请号】CN201510050273
【发明人】徐献朝, 徐奇峰
【申请人】安徽省斯特嘉汽车零部件有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2015年2月2日