一种汽车用铝合金板材的生产工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种汽车用铝合金板材的生产工艺，该铝合金中各元素的质量百分数为：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，余量为铝。本发明通过添加少量Y、Ce、Pm、Ga、Bi等多种合金元素来细化晶粒,改变再结晶状态，提高合金的高温强度以及耐疲劳、耐磨、抗冲击等性能，同时改进铸造、轧制及热处理等工艺获得良好的综合性能。本发明制得的铝合金板材具有优异的强度、耐磨性、抗冲击性、耐疲劳以及耐高温等性能,可以广泛用于汽车车身、车轮、油箱、汽缸体等各种零部件。
【专利说明】一种汽车用铝合金板材的生产工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种汽车用铝合金板带材的生产工艺，属于铝合金材料【技术领域】。
【背景技术】
[0002]近年来铝合金在车辆上的使用受到广泛的重视，替代其它的材料(如钢、塑料等)用作汽车零部件，可用于汽车车身、车轮、油箱、铝罐、机器盖板、电机壳等结构。虽然铝合金具有成型性好、导热性好、塑性好、强度高等优点，但是其抗疲劳、抗冲击、耐磨性以及耐闻温性能还有待提闻。
【发明内容】
[0003]为了解决上述问题，本发明提供了一种高温强度高、塑形好、高抗冲击、高耐磨、高抗疲劳的汽车用铝合金板带材的生产工艺，延长铝合金材料的使用寿命。
[0004]本发明采用的技术方案如下:
一种汽车用铝合金板材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤:
(1)按照元素质量百分数满足如下要求: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，余量为Al进行配料，将炉料投入熔炼炉在730-750°C下进行熔炼，待金属全部熔化，搅拌均匀后，在铝液深度的中部、炉膛两侧各取一个样进行分析，分析合格后即可转炉；
(2)熔体转入静置炉后，以氮气为载体，将精炼剂粉末喷入铝液深度的2/3处进行精炼，氮气压力为1.2-1.5kg/mm，精炼温度为715_725°C，精炼时间为20_30min，精炼完毕后静置 20-30min ；
(3)铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣，然后进行浇铸，铸造温度为685-705°C ；
(4)将合金铸锭先以80-90°C/h升温至180-220°C，保温5-10h，再以70-80°C /h升温至 330-360°C，保温 10-15h，再以 100-120°C /h 升温至至 480-500°C，保温 3_5h，然后以 80-100°C /h 降温至 280-320°C，保温 14_18h，再以 70_80°C /h 升温至 460-480°C，保温
5-10h，再以150-180°C /h降温至220-250°C，保温4-6h，风冷至室温；均匀化退火后对铸锭表面铳洗，以除去铸锭表面上的铸造瘤等缺陷；
(5)将铳洗后的铸锭加热至450-470°C，热轧至厚度为6-8mm，再冷轧至厚度为2_3mm，然后以 90-110°C /h 升温至 220-240°C，保温 2_3h，再以 60-80°C /h 升温至 360-380°C，保温l_2h，然后以80-100°C /h降温至170-190°C，保温3_4h，空冷至室温后冷轧至厚度为
1.5-2mm,总变形量达到85%以上；
(6)将成型后的板材以30-40°C/h升温至80-90°C，保温4_6h，再以40_50°C /h升温至150-180°C，保温2-3h，然后以30-40°C /h降温至90-100°C，保温3_5h，空冷至室温经精整、检查验收、包装即得成品。[0005]所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:硝酸钠10-15、氯化镁12-16、氟硅酸钠5-10、氯化钡4-8、耐火砖屑5_10、碳化硼4_8、氟化锆3_6、黄土 8_12、凹凸棒石5-10 ；b.将上述耐火砖屑、凹凸棒石、黄土粉碎过300-500目筛，混合均匀后，加入碳化硼和氟化锆，4000-5000rpm高速研磨5_10min，然后在1050-1250°C下煅烧3_5h，然后水淬冷却，研碎，待用；c.将其余各原料混合均匀加热至760-780°C，待其全部熔融后，澄清l-2h，将上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的颗粒，研细过300-400目筛，待用；d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
[0006]本发明精炼剂的脱杂质率在65-75%之间，去除合金液中的夹杂物及使夹杂物变性效果好、净化合金液提高了内部质量，气孔度降低1-2度，得到有效的控制。
[0007]本发明的有益效果:
本发明通过添加少量Y、Ce、Pm、Ga、Bi等多种合金元素来细化晶粒，改变再结晶状态，提高合金的高温强度以及耐疲劳、耐磨、抗冲击等性能，同时改进铸造、轧制及热处理等工艺获得良好的综合性能。本发明制得的铝合金板材具有优异的强度、耐磨性、抗冲击性、耐疲劳以及耐高温等性能，可以广泛用于汽车车身、车轮、油箱、汽缸体等各种零部件，经久耐用。
[0008]【具体实施方式】
一种汽车用铝合金板材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤:
(1)按照元素质量百分数满足如下要求: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，余量为Al进行配料，将炉料投入熔炼炉在740°C下进行熔炼，待 金属全部熔化，搅拌均匀后，在铝液深度的中部、炉膛两侧各取一个样进行分析，分析合格后即可转炉；
(2)熔体转入静置炉后，以氮气为载体，将精炼剂粉末喷入铝液深度的2/3处进行精炼，氮气压力为1.3kg/mm，精炼温度为720°C，精炼时间为25min，精炼完毕后静置30min ；
(3)铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣，然后进行浇铸，铸造温度为700°C ；
(4)将合金铸锭先以90°C/h升温至210°C，保温8h，再以80°C /h升温至340°C，保温12h，再以120°C /h升温至至490°C，保温4h，然后以90°C /h降温至305°C，保温16h，再以700C /h升温至460°C，保温10h，再以160°C /h降温至230°C，保温5h，风冷至室温；均匀化退火后对铸锭表面铳洗，以除去铸锭表面上的铸造瘤等缺陷；
(5)将铳洗后的铸锭加热至460°C，热轧至厚度为7mm，再冷轧至厚度为2.5mm，然后以IOO0C /h升温至230°C，保温3h，再以70°C /h升温至375°C，保温lh，然后以90°C /h降温至180°C，保温3h，空冷至室温后冷轧至厚度为2mm，总变形量达到85%以上；
(6)将成型后的板材以40°C/h升温至90°C，保温5h，再以50°C /h升温至160°C，保温3h，然后以40°C /h降温至100°C，保温4h，空冷至室温经精整、检查验收、包装即得成品。
[0009]所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量(kg)的原料:硝酸钠12、氯化镁15、氟硅酸钠8、氯化钡6、耐火砖屑8、碳化硼6、氟化锆4、黄土 10、凹凸棒石10 ；b.将上述耐火砖屑、凹凸棒石、黄土粉碎过500目筛,混合均匀后,加入碳化硼和氟化错,5000rpm高速研磨6min，然后在1150°C下煅烧4h，然后水淬冷却，研碎，待用；c.将其余各原料混合均匀加热至780°C，待其全部熔融后，澄清lh，将上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的颗粒，研细过400目筛，待用；d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
[0010]所得的铝合金板材经检验力学性能为:抗拉强度377Mpa，屈服强度为268Mpa，伸长率为14.6% 。
【权利要求】
1.一种汽车用铝合金板材的生产工艺，其特征在于包括以下步骤: (1)按照元素质量百分数满足如下要求: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，余量为Al进行配料，将炉料投入熔炼炉在730-750°C下进行熔炼，待金属全部熔化，搅拌均匀后，在铝液深度的中部、炉膛两侧各取一个样进行分析，分析合格后即可转炉； (2)熔体转入静置炉后，以氮气为载体，将精炼剂粉末喷入铝液深度的2/3处进行精炼，氮气压力为1.2-1.5kg/mm，精炼温度为715-725°C，精炼时间为20-30m1n，精炼完毕后静置 20-30m1n ； (3)铸造前用14目玻璃纤维丝布过滤，充分滤去熔体中的氧化物、夹渣，然后进行浇铸，铸造温度为685-705°C ； (4)将合金铸锭先以80-90°C/h升温至180-220°C，保温5-10h，再以70-80°C /h升温至 330-360°C，保温 10-15h，再以 100-120°C /h 升温至至 480-500°C，保温 3-5h，然后以 80-100°C /h 降温至 280-320°C，保温 14-18h，再以 70-80°C /h 升温至 460-480°C，保温5-10h，再以150-180°C /h降温至220-250°C，保温4-6h，风冷至室温；均匀化退火后对铸锭表面铳洗，以除去铸锭表面上的铸造瘤等缺陷； (5)将铳洗后的铸锭加热至450-470°C，热轧至厚度为6-8mm，再冷轧至厚度为2-3mm，然后以 90-110°C /h 升温至 220-240°C，保温 2-3h，再以 60-80°C /h 升温至 360-380°C，保温1-2h，然后以80-100°C /h降温至170-190°C，保温3-4h，空冷至室温后冷轧至厚度为1.5-2mm,总变形量达到85%以上； (6)将成型后的板材以30-40°C/h升温至80-90°C，保温4-6h，再以40-50°C /h升温至150-180°C，保温2-3h，然后以30-40°C /h降温至90-100°C，保温3-5h，空冷至室温经精整、检查验收、包装即得成品。
2.根据权利要求1所述的汽车用铝合金板材的生产工艺，其特征在于，所述的精炼剂制备方法如下:a.称取以下重量份的原料:硝酸钠10-15、氯化镁12-16、氟硅酸钠5-10、氯化钡4-8、耐火砖屑5-10、碳化硼4-8、氟化锆3-6、黄土 8-12、凹凸棒石5-10 ；b.将上述耐火砖屑、凹凸棒石、黄土粉碎过300-500目筛，混合均匀后，加入碳化硼和氟化锆，4000-5000rpm高速研磨5-10m1n，然后在1050-1250°C下煅烧3-5h，然后水淬冷却，研碎，待用；c.将其余各原料混合均匀加热至760-780°C，待其全部熔融后，澄清1-2h，将上面的澄清液倒入水中冷淬，得到破碎的颗粒，研细过300-400目筛，待用；d.将步骤b、c得到的物料混合搅拌即得所述精炼剂。
【文档编号】C22F1/05GK103469032SQ201310348380
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年8月12日 优先权日:2013年8月12日
【发明者】陈鹏, 王冲, 金继松 申请人:安徽环宇铝业有限公司