本发明专利技术提供了一种用细晶铝锭制造的轮毂用铝合金，化学成分为：６．０－８．０％Ｓｉ，０．３０－０．５０％Ｍｇ，０．０１－０．２０％Ｔｉ，≤０．６０％稀土，≤０．１％Ｂ，Ｓｒ≤０．１％。同时提供了一种制备该合金的方法，即在细晶铝锭熔体中加入Ｓｉ、Ｍｇ、Ｔｉ、稀土、Ｂ、Ｓｒ元素，熔炼成轮毂用铝合金。利用该方法制造的轮毂用铝合金，晶粒细小，性能优异，生产成本低廉，可满足轮毂使用要求。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属有色金属及其合金生产
，具体涉及。
技术介绍
Al-Si合金由于其良好的力学性能和优良的铸造性能在工业中广泛应用。由于硅相质脆且呈粗大片状存在，严重割裂合金基体，并在硅相尖端和棱角部位引起应力集中，从而降低合金的力学性能，尤其是塑性和切削加工性能，其疲劳寿命严重降低。因此，当Al-Si合金中Si量超过6％后，必须进行变质处理。变质处理使共晶Si由粗大的片状变成细小纤维状或层片状，从而提高合金性能。对Al-Si合金晶粒细化，获得细小均匀的等轴晶，可提高材料的强度，尤其是屈服强度；减小针孔的尺寸和数量，并使其分布更为弥散。因此，含6.0-8.0％Si，0.30-0.50％Mg，0.01-0.20％Ti，稀土≤0.60％，B≤0.1％，Sr≤0.1％的专利技术合金，由于含有Ti、B、稀土、Sr细化和变质元素，晶粒细小，变质充分，具有较好的性能，可满足轮毂使用要求。细晶铝锭是在电解铝生产设施和生产工艺不变的条件下，通过在电解质中添加一定比例的氧化钛，利用铝-钛共析原理生产的Ti的质量分数为0.01-0.20％的晶粒细化的铝锭。在用电解法生产细晶铝锭的过程中，Ti以原子的形式存在于阴极铝液中，由于Ti含量低，而且铝液受电解电流产生的磁场和阳极气体沸腾的作用处在不停的运动搅拌之中，Ti元素分布均匀。因此，细晶铝锭中TiAl3细小、均匀，对铝合金的晶粒细化能力较强。本专利技术合金由细晶铝锭熔炼，具有较细的晶粒，低廉的加Ti成本，优异的力学性能。申请号为01107885.5的专利申请“一种汽车轮毂用铝合金新材料及其制备方法”中，该铝合金材料包括铝、硅、铈、镁、锶、钛、硼，各组分的质量百分比为硅10-12％，铈0.03-0.08％，镁0.2-0.5％，锶0.02-0.04％，钛0.1-0.2％，硼0.1-0.2％，其余为铝。该合金的不足之处在于钛元素通过中间合金加入，使得添加成本提高。李双寿等.“中间合金对A356.2合金的细化效果”(《特种铸造及有色合金》2000，(1)23-25.)中介绍，在A356.2合金中添加Sr，或Al-5Ti-1B，或Al-5Ti-1B-10RE，或Al-10RE，或Al-5Ti-1B-10RE+Al-10RE进行变质和细化，与本专利技术合金相比，虽合金元素种类相同，但Ti不是由细晶铝锭加入，而且A356.2合金的硅、镁、钛含量与本专利技术合金不同。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有轮毂用铝合金晶粒细化及变质处理存在的问题，提供一种采用细晶铝锭制造的轮毂用铝合金，同时提供一种该合金的制造方法，以降低生产成本，细化铸态组织，提高产物的力学性能。本专利技术技术方案如下。，其特征在于在细晶铝锭中添加Si、Mg、稀土、B、Sr元素组成，其各元素的质量分数为Si 6.0-8.0％Mg 0.30-0.50％Ti 0.01-0.20％稀土 ≤0.6％B≤0.1％Sr ≤0.1％杂质 ≤1.1％余量为铝。其中优选Ti的质量分数为0.09-0.15％。Ti的质量分数为0.01-0.09％时，B的质量分数为0.03-0.09％。Ti的质量分数为0.01-0.20％或0.09-0.15％，Sr的质量分数为0.02-0.06％时，稀土的质量分数为0-0.4％。Ti的质量分数为0.01-0.09％，B的质量分数为0.01-0.09％，Sr的质量分数为0.02-0.06％时，稀土的质量分数为0-0.4％。Ti的质量分数为0.01-0.20％或0.09-0.15％，Sr的质量分数为0％时，稀土的质量分数为0.05-0.6％。Ti的质量分数为0.01-0.09％，B的质量分数为0.01-0.09％，Sr的质量分数为0％时，稀土的质量分数为0.05-0.6％。制备用细晶铝锭制造的轮毂用铝合金的方法，包括以下步骤a.向细晶铝锭熔体中加入所需质量的纯Al，搅拌均匀，使熔体Ti的质量分数为0.01-0.20％，b.按权利要求1给定的质量分数分别添加Si、Mg、B、稀土和Sr，c.温度为720-760℃，向熔体至少喷吹一次精炼剂或气体10-20min，喷吹气体为氮气或氩气，d.对熔体成分进行分析，通过向熔体补充钛以及纯铝对产物含钛量进行调节，e.680-730℃浇铸，即得产物，上述b-d步骤没有严格的先后顺序。制备用细晶铝锭制造的轮毂用铝合金的另一种方法，包括以下步骤a.向细晶铝锭熔体中加入所需质量的纯Al，搅拌均匀，使熔体Ti的质量分数为0.01-0.20％，b.按权利要求1给定的质量分数分别添加Si、Mg、B和稀土，c.温度为720-760℃，向熔体至少喷吹一次精炼剂或气体10-20min，喷吹气体为氮气或氩气，d.对熔体成分进行分析，通过向熔体补充钛以及纯铝对产物含钛量进行调节，e.680-730℃浇铸，得铝合金锭， f.铝合金锭重熔，按权利要求1给定的质量分数向铝合金熔体添加Sr，即得产物，上述b-d步骤没有严格的先后顺序。上述制备方法中细晶铝锭熔体为直接出电解槽的熔体或细晶铝锭熔化形成的熔体。Si在熔炼炉中预热到200-800℃，再加入细晶铝锭熔体。上述方法中d步骤对产物含Ti量进行调节是指，对熔体成分进行分析，如果Ti含量低于产物Ti含量目标值0.01％，则添加铝钛中间合金晶粒细化剂或钛剂或氟钛酸钾进行补充，如果高于0.01％，则添加纯铝进行稀释。与现有技术相比，本专利技术的优点在于1、细晶铝锭制造的轮毂用铝合金，由于其细晶铝锭加钛方式，晶粒细小，生产成本低廉。2、专利技术合金含0.01-0.20％Ti，稀土≤0.60％，B≤0.1％，Sr≤0.1％，晶粒细小，变质充分，具有优异的性能，可满足轮毂使用要求。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步描述，但不局限于下列实施例。本专利技术所用原料细晶铝锭，见申请号为200510017497.9的专利申请“细晶铝锭及其制备方法”中提供的制备方案。实施例1选取Ti的质量分数为0.15％的细晶铝锭为原料制备本专利技术铝合金，目标产物中Ti的质量分数为0.10％，Sr的质量分数为0.03％，。按目标产物中Si的质量分数6.8％的比例，将纯硅放置于熔炼炉中，预热到500℃，然后加入直接出电解槽的细晶铝锭熔体，并加入所需质量的纯铝(如Al 99.70A)，使熔体Ti的质量分数为0.10％；采用二次喷吹精炼剂，温度降至740℃，第一次喷吹15min，喷吹气体为氮气，所用精炼剂为从溶剂厂购买的铝合金用精炼剂； 添加纯Mg，使Mg的质量分数为0.35％；对熔体成分进行分析，Ti的质量分数如果低于0.09％，添加AlTi5中间合金晶粒细化剂进行补充，如果高于0.11％，添加纯铝进行稀释；第二次喷吹精炼剂10min；静置20min，浇铸，浇注温度为715℃，得铝合金锭。铝合金重熔，按给定的质量分数添加Sr，浇铸成目标产物。经检测，产物化学成分为6.7％Si，0.37％Mg，0.109％Fe，0.10％Ti，0.03％Sr，余量为Al；产物经T6热处理后力学性能为抗拉强度σb为302MPa，屈服强度σ0.2为241MPa，延伸率δ为6.5％。实施例2选取Ti的质量分数为0.18％的细晶铝锭为原料制备本专利技术铝合金，目标产物中Ti的质量分数为0.15％，Sr的质量分数为0.02％，本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用细晶铝锭制造的轮毂用铝合金，其特征在于：在细晶铝锭中添加Ｓｉ、Ｍｇ、稀土、Ｂ、Ｓｒ元素组成，其各元素的质量分数为Ｓｉ６．０－８．０％Ｍｇ０．３０－０．５０％Ｔｉ０．０１－０．２０％稀土≤ ０．６％Ｂ≤０．１％Ｓｒ≤０．１％杂质≤１．１％余量为铝。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：左秀荣，仲志国，宋天福，王明星，翁永刚，刘忠侠，杨昇，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]
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