一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料及其液态模锻成型方法技术

技术编号:13710528 阅读:116 留言:0更新日期:2016-09-16 10:56
本发明专利技术公开一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:主成分含量按重量百分比计:四羰合钴负离子体Co(CO)4-:0.005‑0.02%,锰Mn:≤2%,镉Cd:0.05%~0.5%,铜Cu:4.2%~8.0%且Cu≥0.8Mn+4.05%;路易斯酸碱对总量1%×10‑4~2.0%,合金平均晶粒度<120微米,余量为铝Al。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料及其制备方法。
技术介绍
铝合金轮毂在汽车或工程车领域代替球铁或钢制轮毂已成为产业发展的方向,汽车铝合金轮毂已经得到普及。但工程铝合金车轮毂还在起步阶段,国外在该领域已经形成规模,就其原因,是还未找到能够满足要求的基础材料及配套制造技术。目前工程车铝合金轮毂依靠进口,引进的生产线是用锻造工艺,该工艺存在制造成本高、材料利用率低、生产效率低等不足,限制锻造铝合金车轮在重载汽车及工程车的推广。通过中国国家标准《耐热高强韧铸件用铝合金锭》(GB/T 29434—2012)及其对应的专利ZL2009103061769介绍,211Z耐热高强韧铸造铝合金因具有“四高三好”特征(即高强、高韧、高硬、耐高温,同时铸造性能好、加工性能好、循环性能好)而进入了铝材料国际领先水平。但是,从材料设计角度看,211Z材料也存在一些难以克服的问题。微观分析发现,有一些大颗粒有很高的钛Ti和稀土浓度,作为用来促使晶粒细化的物质,这种现象表明Ti和稀土走向了需要解决问题的对立面,一;而在211Z合金铸件的生产过程中,也发生着与普通铝合金一样常见的缺陷,包括针孔、气孔、缩孔、缩松、偏析、粗大固溶体、高硬度化合物、夹杂(渣)、冷隔、冷豆、裂纹、变质缺陷、固溶不足和过烧等。这些缺陷,主要原因仍然要从合金本身的化学成分及其形成的微观物相结构入手来研究,尤其是对物相分子组合结构的形成机理进行深入研究,才能认清本质,进而找到解决问题、消除缺陷的有效途径。通过对铝铜锰系(Al-Cu-Mn)合金最高达0.08nm的极高分辨率的球差校正扫描透射电子显微镜(STEM)精微选区分析,获得了建立在原子尺度上的各种物相结构、原子分辨和化学元素分布。证实其中存在一系列强化相,包括众所周知的Al-Cu二元亚稳相(GP区、θ"、θ')、新的盘片相和平衡相θ(Al2Cu);其中在基体晶粒内部,新发现一种棒叉状(T+θH)组合相,该组合相的主干部分T相是Al-Cu-Mn三元相,分子结构式Al20Cu2Mn3,分子物相特征是直径约100nm、长度约600~1000nm呈棒轴状且其(010)面与铝合金基体的{010本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:主成分含量按重量百分比计:四羰合钴负离子体Co(CO)4-:0.005‑0.02%, 锰Mn:≤2%,镉Cd:0.05%~0.5%,铜Cu:4.2%~8.0%且Cu≥0.8Mn+4.05%;路易斯酸碱对总量1%×10‑4~2.0%,合金平均晶粒度<120微米,余量为铝Al。

【技术特征摘要】
1.一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:主成分含量按重量百分比计:四羰合钴负离子体Co(CO)4-:0.005-0.02%, 锰Mn:≤2%,镉Cd:0.05%~0.5%,铜Cu:4.2%~8.0%且Cu≥0.8Mn+4.05%;路易斯酸碱对总量1%×10-4~2.0%,合金平均晶粒度<120微米,余量为铝Al。2.根据权利要求1所述的一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:合金晶粒为等轴晶。3.根据权利要求1所述的一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:合金晶粒内亚纳米(T+θH)组合相数量达到≥1个/平方微米。4.根据权利要求1所述的一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:所述路易斯酸碱对为金属与配体结合而成的正离子体、复杂配体化合物、超大杂多化合物、主族类元素中的一种,或者一种以上混合。5.根据权利要求4所述的一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:所述的金属与配体结合而成的正离子体:包括三乙二胺合镍正离子体[Ni(en)3]2+。6.根据权利要求4所述的一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:所述的复杂配体化合物或超大杂多化合物,包括二氯氧钛TiOCl2。7.根据权利要求1-6之一所述的一种替代QT500汽车轮毂的铝合金材料,其特征在于:所述路易斯酸碱对,按元素添加量占Al基体重量百分比,范围为:Sr<0.02%,Ba<0.05%,B<0.03%,[Ni(en)3]2+<0.02%,TiOCl2<0.01%。8.如权利要求7所述的一种替代QT500汽车...

【专利技术属性】
技术研发人员:门三泉张中可车云
申请(专利权)人:贵州华科铝材料工程技术研究有限公司
类型:发明
国别省市:贵州;52

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