一种轮毂用高强度铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种轮毂用高强度铝合金及其制备方法，属于合金铸造技术领域，按百分比计算包括如下原料：Al 63.00

【技术实现步骤摘要】
一种轮毂用高强度铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术属于合金铸造
，具体涉及一种轮毂用高强度铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]汽车铝合金轮毂中有A356牌号，A356系列铝合金现有的炉内除渣工艺为：采用不定量的喷粉机10到15分钟将25kg的清渣剂喷到炉内铝液中，由于喷粉机喷粉量不受控，清渣剂在前5分钟内被喷入铝液中，以后只喷氮气，造成清渣剂不能均匀有效的分布在铝液中，导致铝液内有少量的渣残留。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种轮毂用高强度铝合金及其制备方法，以解决
技术介绍
中的问题。
[0004]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种轮毂用高强度铝合金，按质量百分比计算包括如下原料：Al 63.00
‑
64.00％、Fe 0.92
‑
1.05％、Si 11.70
‑
13.20％、Mg 0.35
‑
0.40％、Ti 0.02
‑
0.12％、Cu 0.02
‑
0.06％、Mn 0.27
‑
0.33％、Zn 0.05
‑
0.12％、变质剂0.012
‑
0.018％、清渣剂2.30
‑
2.80％、覆盖剂1.25
‑
1.55％，余量为杂质金属；其中变质剂为Sr合金锭，该Sr合金锭为Al和Sr按1:9.5的质量比熔炼而成；
[0005]一种轮毂用高强度铝合金的制备方法，包括如下步骤：
[0006]步骤一：将A00铝加入熔炼炉中，熔炼炉升温至730
‑
750℃，加入覆盖剂，待A00铝熔化20
‑
30％后，加入工业硅和Ti粉；Ti在合金中可以形成异质晶核，从而细化合金组织，和铝液熔融后可以减少烧损；A00铝完全熔化后立刻加入金属镁和金属铜，继续熔炼；金属镁和金属铜加入得太早会增加烧损，加入得太晚会影响扩散产生偏析；
[0007]步骤二：向熔炼炉中加入变质剂，升温至800
‑
850℃，继续熔炼3.5
‑
4.5h；Sr可以使片状的粗硅细化成细小的组织，改善合金的机械性能，减少烧损和衰退；
[0008]步骤三：用RH
‑
402测氢仪测量合金液的氢含量，在含氢量＜18
×
10
‑6时进行精炼；精炼的方法为在除气旋转操作时，将清渣剂用喷粉机喷到合金液表面，并进行浅度均匀搅拌；
[0009]除气旋转操作为通过除气机向熔炼炉的炉底通入氮气，氮气上升过程中带走合金液中的氢和废渣，把废渣扒至熔炼炉口，静置10
‑
15min，等待粘附在废渣上的合金液熔化后，扒出废渣，完全清除废渣后进行淬火处理；清渣剂均分为两份，每份在14
‑
16min喷完。
[0010]其中，清渣剂按质量份计包括如下原料：NaCl 2
‑
5份、MgCl
2 2
‑
3份、Na2SiF
6 8
‑
10份、Na3AlF
6 5
‑
7份；通过如下步骤制备：
[0011]步骤S1：将NaCl和MgCl2在600
‑
650℃的条件下煅烧，研磨混合后过80目筛，冷却后加入去离子水搅拌均匀得到混合液，备用；
[0012]步骤S2：将Na2SiF6和冰晶石研磨粉碎后加入混合液中，在600r/min的条件下搅拌
30min，蒸干水分后研磨成细粉，过80目筛。
[0013]清渣剂中的氯盐可以破坏铝表面的氧化膜，便于铝在较高的温度下熔合成大块的液滴；冰晶石分子式为Na2SiF6，受热后可以分解为SiF4和NaF，可以和Al发生一系列放热反应，升高废渣的温度，便于废渣上的合金液熔化回流；Na3AlF6的熔点在1000℃以上，和合金液的界面张力大，可以提高合金液和废渣之间的分离性，Na3AlF
6还
可以溶解Al2O3，以提高精炼效果。
[0014]覆盖剂按质量份计包括：冰晶石2份、氟化钠3份、碳酸钠1份和硫酸钠2份；通过如下步骤制备：
[0015]将冰晶石和氟化钠粉碎，加入去离子水，在600r/min的条件下搅拌30min，蒸干水分后加入碳酸钠和硫酸钠，研磨成细粉，过80目筛。
[0016]其中喷粉机包括轨道架和机壳，机壳底部设置有与轨道架配合的车轮；机壳内固定焊接有横架，横架上方固定安装有物料罐，物料罐上设置有进料口，进料口螺接有盖子；机壳侧边对应物料罐铰接有侧门，机壳顶部固定安装有第一电机，第一电机的机轴向下伸入物料罐中且固定连接有螺杆，通过螺杆的旋转完成定量送料；横架上固定安装有第二电机，第二电机穿过横架固定有转盘，转盘上周向均匀安装有四个分料盒，横架上还对应分料盒固定安装有密封顶盖，密封顶盖内安装有密封垫圈，分料盒通过与送料组件配合完成送料；
[0017]分料盒与转盘滑动连接，分料盒侧壁与转盘对应设置有环形槽，环形槽中设置有弹簧；弹簧一端抵住分料盒，另一端抵住转盘；不受外力情况下，分料盒开口处于转盘平齐；分料盒底部设置有单向阀，只能向分料盒内部进气；
[0018]送料组件包括气瓶、电动伸缩杆、输料杆和往复组件；电动伸缩杆安装于密封顶盖下方，电动伸缩杆的内杆固定有进气座，进气座内设置有密封垫圈，进气座通过输气管与气瓶连接安装；密封顶盖上设置有出料通道，通过连接的输料管与输料杆连通；输料杆的另一端设置有耐高温的金属喷头，且输料杆与往复组件连接安装；
[0019]往复组件包括固定架，固定架上安装有传动架和第三电机；传动架上部转动连接有一排转辊，下部转动连接有一排齿轮，输料杆穿过传动架，一侧与若干个齿轮啮合，另一侧抵住若干个转辊；每个齿轮的一侧轴均伸出传动架，且通过啮合的链条传动连接；第三电机的机轴与位于中间位置的齿轮的轴固定连接；壳体开设有供输料杆穿过的开口
[0020]物料罐向下方的分料盒定量分料后，螺杆停止转动不再落料，第二电机带动装有清渣剂的物料盒转动至进气座上方，电动伸缩杆伸长，进气座抵住分料盒底部，弹簧被压缩，分料盒开口抵住密封顶盖，气瓶中的氮气通过进气座泵入分料盒中，将分料盒中的清渣剂通过密封顶盖和输料管吹送到输料杆中，再通过喷头喷到合金液的表面；第三电机周期性正转和翻转，带动齿轮转动，齿轮带动啮合的输料杆来回移动，有利于清渣剂喷洒均匀。
[0021]本专利技术的有益效果：该高强度铝合金的制备方法中添加清渣剂所采用的喷粉机利用若干个电机按设定的频率将物料罐内的清渣剂均匀的分装在分料盒内，气瓶中的高压氮气将小盒内的清渣剂吹入合金液中，达到了定量均匀的喷粉效果，改善了以往添加清渣剂操作中，清渣剂量不易控制的情况，获得了更好的清渣效果，从而提高铝合金的强度。清渣剂经过配比，拥有更好的分散度，使用定量喷粉机炉内分两次除渣，每次用15分钟将25kg的清渣剂均匀的喷入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轮毂用高强度铝合金，其特征在于，按质量百分比计算包括如下原料：Al 63.00
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64.00％、Fe 0.92
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1.05％、Si 11.70
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13.20％、Mg 0.35
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0.40％、Ti 0.02
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0.12％、Cu 0.02
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0.06％、Mn 0.27
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0.33％、Zn 0.05
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0.12％、变质剂0.012
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0.018％、清渣剂2.30
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2.80％、覆盖剂1.25
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1.55％，余量为杂质金属。2.根据权利要求1所述的一种轮毂用高强度铝合金的制备方法，其特征在于，包括如下制备步骤：步骤一：将铝加入熔炼炉中，熔炼炉升温至730
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750℃，加入覆盖剂，待铝熔化20
‑
30％后，加入工业硅和Ti粉；A00铝完全熔化后立刻加入金属镁和金属铜，继续熔炼；步骤二：向熔炼炉中加入变质剂，升温至800
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850℃，继续熔炼3.5
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4.5h；步骤三：在含氢量＜18
×
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‑6时进行除气旋转操作，将清渣剂用喷粉机喷到合金液表...

【专利技术属性】
技术研发人员：张厚敏，王大龙，蒋乙明，赵冲辉，张朕，
申请(专利权)人：广州立中锦山合金有限公司，
类型：发明
国别省市：