一种四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂及其制备方法技术

技术编号:14907611 阅读:141 留言:0更新日期:2017-03-29 22:40
本发明专利技术公开了一种四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂及其制备方法,所述铝合金轮毂按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须8~14%、硅12~16%、锶1.0~1.5%、钽0.12~0.18%、镁2.0~2.8%、锰1.8~2.4%、铬0.40~0.56%和余量的铝;配料,熔化,雾化,得铝合金粉末;球磨混料,冷等静压制,脱模,包套处理,再进行升温保压处理,得坯料;加热,轧制,锻压,旋压成形得轮毂毛坯;经热处理、机加工及表面处理,即得轮毂成品。本发明专利技术通过合理控制铸后处理温度,使得合金结晶均匀、强度高、耐腐蚀、耐冲击、耐热性好、无气泡,铸造和锻造性能好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝合金配件
,具体是一种四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂及其制备方法
技术介绍
轮毂是汽车行驶系统的重要部件之一,是一种要求较高的汽车配件,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。目前,市场上的轮毂按照材质可以分为钢轮毂和合金轮毂,而且各有各的利弊。钢质轮毂最主要饿优点就是制造工艺简单,成本相对较低,而且抗金属疲劳能力很强。但钢质轮毂的缺点也相对比较突出,就是外观丑陋,重量大,惯性阻力大,散热性也较差,而且非常容易生锈。合金材质轮毂正好可以弥补这样的问题,较轻的重量,惯性阻力小,制作精度高,在高速转动时的变性小,惯性阻力小,有利于提高汽车的直线行驶性能,减轻轮胎滚动阻力,从而减少油耗。合金材质的导热性能是钢材质的三倍左右,散热性好,对于车辆的制动系,轮胎和制动系统的热衰减都能起到一定的作用。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,现有的铝合金轮毂还存在一些问题,如强度不够、重量较重,加工性能差,散热性差,变质处理效果有限,铸件质量不稳定等问题,因此,需要进一步提高轮毂用铝合金的综合性能。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种质轻、强度高、铸造性能好的四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂及其制备方法。为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:一种四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂,按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须8~14%、硅12~16%、锶1.0~1.5%、钽0.12~0.18%、镁2.0~2.8%、锰1.8~2.4%、铬0.40~0.56%和余量的铝。作为本专利技术进一步的方案:按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须10~12%、硅13~15%、锶1.2~1.4%、钽0.15~0.17%、镁2.4~2.6%、锰1.9~2.2%、铬0.42~0.48%和余量的铝。作为本专利技术进一步的方案:按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须11%、硅14%、锶1.3%、钽0.16%、镁2.5%、锰2.1%、铬0.45%和余量的铝。所述的四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂的制备方法,包括以下步骤:(1)按照上述重量百分比,称取各组分原料,各组分原料为纯锭或合金材料;(2)将铝锭投入680~700℃的熔化炉中熔化,进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼,然后将熔化炉升温至750~770℃,再将各合金材料投入熔化炉中熔化,并加入精炼剂二次精炼,待各合金材料全部熔化后,经除气处理得到铝合金液;(3)将铝合金液导入喷雾装置中,通过雾化喷嘴进行气体雾化,雾化气体为氮气,气体压力为1.4~1.5MPa,得到铝合金粉末;(4)将雾化得到的铝合金粉末转入球磨机中,再加入四针状氧化锌晶须进行球磨混料,料球比为1:6~8,转速为250~300r/min,混料时间为2~3h,得到混合粉末;(5)在450~480MPa的压力下,将混合粉末冷等静压成坯料,脱模后用纯铝皮包套处理,再以1.5~2℃/min的速率升温至110~120℃,保温30min,接着以1.2~1.5℃/min的速率升温至280~300℃,保温1h,然后以1℃/min的速率升温至510~520℃,保温6~8h,最后在410~420MPa的压力下保压2.5~3h,得到坯料;(6)将坯料加热至358~375℃,保温3~3.5h,然后轧制成厚度为60~78mm的热轧板,开轧温度为380~398℃,终轧温度为355~365℃;(7)将热轧板制成圆饼状坯料,然后预热至390~400℃,用锻压机进行锻压,将锻压得到的轮毂毛坯预热至358~365℃,再用旋压机进行强力旋压成形;(8)将旋压之后的轮毂毛坯进行热处理:先由室温以3~3.5℃/min的速率升温至280~300℃,保温25~28min,再以3~3.5℃/min的速率升温至470~480℃,保温25~28min,再以2.5~3.5℃/min的速率升温至542~548℃,保温4~4.5h;室温水淬,自然冷却至室温后,再以1.5~2.5℃/min的速率升温至120~140℃,保温2.5~3h,取出空冷至室温;(9)将热处理后的轮毂毛坯进行机加工及表面处理,即得轮毂成品。与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术组分科学合理,配方简单,容易实施,通过合理控制铸后处理温度,使得合金结晶均匀、强度高、耐腐蚀、耐冲击、耐热性好、无气泡,铸造和锻造性能好。本专利技术方法制得的铝合金轮毂的室温抗拉强度为394~409MPa,320℃条件下的抗拉强度为290~298MPa,屈服强度为318~326MPa,布氏硬度为92~110,延伸率为14.0~14.8%。该铝合金适用于制作高档轿车轮毂,经锻造后,表面光滑,外观美,质地轻,强度高,安全系数高。本专利技术制备工艺简单易操作,能耗低,生产效率高,适合大规模化生产。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本专利技术保护的范围。实施例1本专利技术实施例中,一种四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂,按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须8%、硅16%、锶1.0%、钽0.18%、镁2.0%、锰2.4%、铬0.40%和余量的铝。所述的四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂的制备方法,包括以下步骤:(1)按照上述重量百分比,称取各组分原料,各组分原料为纯锭或合金材料;(2)将铝锭投入6890℃的熔化炉中熔化,进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼,然后将熔化炉升温至760℃,再将各合金材料投入熔化炉中熔化,并加入精炼剂二次精炼,待各合金材料全部熔化后,经除气处理得到铝合金液;(3)将铝合金液导入喷雾装置中,通过雾化喷嘴进行气体雾化,雾化气体为氮气,气体压力为1.5MPa,得到铝合金粉末;(4)将雾化得到的铝合金粉末转入球磨机中,再加入四针状氧化锌晶须进行球磨混料,料球比为1:7,转速为300r/min,混料时间为3h,得到混合粉末;(5)在470MPa的压力下,将混合粉末冷等静压成坯料,脱模后用纯铝皮包套处理,再以2℃/min的速率升温至120℃,保温30min,接着以1.5℃/本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂,其特征在于,按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须8~14%、硅12~16%、锶1.0~1.5%、钽0.12~0.18%、镁2.0~2.8%、锰1.8~2.4%、铬0.40~0.56%和余量的铝。

【技术特征摘要】
1.一种四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂,其特征在于,按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须8~14%、硅12~16%、锶1.0~1.5%、钽0.12~0.18%、镁2.0~2.8%、锰1.8~2.4%、铬0.40~0.56%和余量的铝。
2.根据权利要求1所述的四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂,其特征在于,按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须10~12%、硅13~15%、锶1.2~1.4%、钽0.15~0.17%、镁2.4~2.6%、锰1.9~2.2%、铬0.42~0.48%和余量的铝。
3.根据权利要求1所述的四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂,其特征在于,按照重量百分比计,由以下组分制成:四针状氧化锌晶须11%、硅14%、锶1.3%、钽0.16%、镁2.5%、锰2.1%、铬0.45%和余量的铝。
4.一种如权利要求1~3任一所述的四针状氧化锌晶须增强铝合金轮毂的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)按照上述重量百分比,称取各组分原料,各组分原料为纯锭或合金材料;
(2)将铝锭投入680~700℃的熔化炉中熔化,进行脱杂质、脱氧、采用精炼剂一次精炼,然后将熔化炉升温至750~770℃,再将各合金材料投入熔化炉中熔化,并加入精炼剂二次精炼,待各合金材料全部熔化后,经除气处理得到铝合金液;
(3)将铝合金液导入喷雾装置中,通过雾化喷嘴进行气体雾化,雾化气体为氮气,气体压力为1.4~1.5MPa,得到铝合金粉末;
(4)将雾化得到的铝...

【专利技术属性】
技术研发人员:温煜平张建兵张健锋吴杰毅
申请(专利权)人:东莞品派实业投资有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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