一种铝合金车轮毂的熔炼与重力铸造工艺，包括如下步骤：①将铝合金熔料投入熔化室进行熔化，在熔化室温度达到７４０～７６０℃时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼；②在调质室内添加Ａｌ－Ｓｒ中间合金、混合稀土（Ｒｅ）和Ａｌ－Ｚｒ中间合金，对进入调质室的铝合金熔液进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气进行二次除气；③铝合金熔液进入使用室进行保温备用，熔液温度保持在６９０～７２０℃之间；④通过铁勺将使用室中的熔液倒入模具进行浇铸，倒入方法为先慢后快再慢，每次倒入时间为２３～２５ｍｓ。上述工艺不但可有效起到排渣除气的作用，而且变质、细化效果好，有利于提高产品的质量。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铝合金车轮毂的熔炼与重力铸造工艺。
技术介绍
铝合金是受非金属夹杂(AL203等)与氢污染最为严重的金属之一，因此铝合金熔液净化处理是提高合金性能的重要方法，也是提高铝合金熔液纯净度的关键。由于铝液中夹杂与氢相伴而生、相互作用，除氢和排杂这两个过程有联系也有区别，各种净化方法都有一种主要作用，但又兼有另一种作用。因此，生产过程中仅采用一种工艺，要同时有效排杂和除气是非常困难的。 此外，对于高性能铝合金汽车车轮，仅通过净化处理提高铝液纯净度水平还不够，还需要通过变质及晶粒细化处理以消除铝合金中杂质元素及粗大结晶组织等的影响。其中 变质主要是针对铝合金中的共晶Si，未变质时，共晶Si以粗针状形态出现，这些粗大针状物会引发铝合金产生裂纹，从而使铝合金的力学性能下降，进行变质处理，可改变共晶Si的形貌和尺寸，使共晶Si由粗针状转变成细纤维状或层片状。目前行业内一般采用Sr变质，Sr对Al-Si共晶体的作用较好，能使共晶组织呈纤维状，但Sr的存在促进铝合金吸气，针孔倾向性大，变质后铝液流动性有所下降。 细化处理不仅可以细化晶粒，使组织致密，而且可以减轻铸件的热裂和偏析倾向，降低气孔率，从而显著提高铝合金铸件的力学性能。行业内一般使用Al-Ti合金或Al-Ti-B合金晶粒细化剂。但是Al-Ti-B细化剂的相组成、形态及分布对铝合金溶液的结构、凝固及固态处理等因素极其敏感，使组织形态和细化效果出现较大的差异，即在完全相同的合金成分和铸造工艺条件下，由于采用的微量辅料组织结构的差异使铝制品的组织和性能出现难以预料的波动，难以控制铝制品的生产质量。专利技术内容 本专利技术的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种改进的铝合金车轮毂的熔炼与重力铸造工艺，其不但可有效起到排渣和除气的作用，提高铝合金熔液的纯净度，而且变质、细化效果好，既能减少合金吸气，又能改善铝液流动性，还能确保铸件的组织和性能不出现波动，提高产品的质量。按照本专利技术提供的铝合金车轮毂的熔炼与重力铸造工艺，包括如下步骤 ①将铝合金熔料投入熔炉中的熔化室进行熔炼并形成铝合金液体，在熔化室温度达到740 76(TC时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼，除去铝合金熔液中的气体与非金属夹杂物； ②在熔炉中的调质室内添加Al-Sr中间合金、混合稀土 (Re)和Al-Zr中间合金，对进入调质室的铝合金熔液进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气对铝合金熔液进行二次除气； ③铝合金熔液进入熔炉中的使用室进行保温备用，熔液温度保持在690 720°C之间； ④通过铁勺将使用室中的熔液倒入模具进行浇铸，倒入方法为先慢后快再慢，每次倒入时间为23 25ms。 此外，本专利技术还具有如下附属技术特征 所述Al-Sr中间合金、混合稀土 (Re)和Al-Zr中间合金的加入量分别为铝合金熔液的O. 01% 0. 018%、0. 1% 0. 3%和0. 01% 0. 018%，复合变质及细化处理的时间为30 40min，温度为710 730°C 。 所述熔化室与调质室及调质室与使用室之间分别设有铝液连通口，且铝液连通口处均安装有泡沫陶瓷过滤网。 所述熔炉内精炼的频率为2小时/次，每次加入1 2公斤的精炼剂。 所述熔化室和调质室的氮气流量均为1. 5 3立方米/小时，喷吹压力为0. 25 0.35mpa。 所述模具在铝合金熔液倒入前加热至25(TC 29(TC，并于模具表面喷涂一定厚度的脱模剂。 所述铝合金溶液在浇铸过程中通过风管冷却。 按照本专利技术提供的铝合金车轮毂的熔炼与重力铸造工艺，相对于现有技术具有如下优点 首先，本专利技术对铝合金熔液采用了四级复合净化技术，即在熔化室内通过氮气和精炼剂进行第一次净化，通过熔化室与调质室之间的泡沫陶瓷过滤网进行第二次净化，在调质室内吹入氮气进行第三次净化，通过调质室与使用室之间的泡沫陶瓷过滤网进行第四次净化。通过该四次净化，可以有效排除和除去铝合金熔液中的杂渣及有害气体，提高铝合金熔液的纯净度。 其次，本专利技术采用了复合变质技术，即将A1-Sr中间合金和混合稀土 (Re)的优点结合在一起，实现铝合金熔液的变质。通过两种变质剂的共同作用，不但能使固液相线温度差减少，减小合金的糊状凝固趋势，并且还能降低合金的表面张力，使铝合金溶液流动性提高，粘度降低，有利于夹杂物和气体的排除，比单纯用Sr变质效果更好。 再次，由于混合稀土 (Re)在作为变质剂的同时也具有细晶强化的作用，因此，其还可以与A1-Zr中间合金一起对铝合金溶液进行复合细化处理，通过该复合处理，可以避免铝合金的组织和性能出现波动，从而提高产品的质量。 最后，本专利技术在浇注时以先慢后快再慢的方式将熔液倒入模具浇铸，可以使浇铸后的合金获得理想的金相组织和机械性能，从而进一步确保产品的质量。具体实施例方式按照本专利技术提供的铝合金车轮毂的熔炼与重力铸造工艺，包括如下步骤 ①将铝合金熔料投入熔炉中的熔化室进行熔炼并形成铝合金液体，在熔化室温度达到740 76(TC时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼，除去铝合金熔液中的气体与非金属夹杂物；在该步骤中，精炼的频率为2小时/次，每次加入1 2公斤的精炼剂。 ②在熔炉中的调质室内添加Al-Sr中间合金、混合稀土 (Re)和Al-Zr中间合金，4对进入调质室的铝合金熔液进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气对铝合金熔液进行二次除气；在该步骤中，三种中间元素的添加温度为710 730°C。 ③铝合金熔液进入熔炉中的使用室进行保温备用，熔液温度保持在690 720°C之间。 ④通过铁勺将使用室中的熔液倒入模具进行浇铸，倒入方法为先慢后快再慢，每次倒入时间为23 25ms。在该步骤中，模具在铝合金熔液倒入前加热至250°C 290°C，并于模具表面喷涂一定厚度的脱模剂，以便于铸件成型后的卸取，浇铸时，铝合金溶液通过风管冷却。 如上所述，熔化室与调质室及调质室与使用室之间分别设有铝液连通口，且铝液连通口处均安装有泡沫陶瓷过滤网，通过该两处的过滤网可以分别对出熔化室和出调质室的铝合金熔液进行过滤除渣。所述熔化室和调质室的氮气流量均为1. 5 3立方米/小时，喷吹压力为0. 25 0. 35mpa。 此外，由于混合稀土 (Re)具有很好的长效性和重熔稳定性，吸气倾向性小，无污染，加入工艺简便、无腐蚀作用，能改善铝液流动性，同时兼有净化铝液的作用。因为为取得较好的变质效果，为达到既减少合金吸气，又能改善铝液流动性的效果，本项目采用了复合变质技术，即通过A1-Sr中间合金和混合稀土 (Re)的共同作用，结合两者的优点，实现铝合金溶液的变质。 同时，混合稀土 (Re)的细化作用也引起我们的重视，稀土在铝合金中的强化作用主要有细晶强化、有限固熔强化和稀土化合物的第二相强化等。而Al-Zr中间合金细化剂(主要包括Al-Zr-Ti-B和Al-Zr-B-0等)，可以起到细化和微合金化的作用，还可以为合金提供原位合成增强颗粒，进一步提高合金性能。因此，为了获得最佳的晶粒细化效果，我们集合了两种细化剂的优点，采用了复合细化技术，即在铝合金溶液中添加混合稀土 (Re)和Al-Zr中间合金，实现铝合金溶液的细化和微合金化。 如上，在变质和细化过程中，Al-Sr中间合金的加入量本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝合金车轮毂的熔炼与重力铸造工艺，其特征在于包括如下步骤： ①将铝合金熔料投入熔炉中的熔化室进行熔炼并形成铝合金液体，在熔化室温度达到７４０～７６０℃时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼，除去铝合金熔液中的气体与非金属夹杂物； ②在熔炉中的调质室内添加Ａｌ－Ｓｒ中间合金、混合稀土（Ｒｅ）和Ａｌ－Ｚｒ中间合金，对进入调质室的铝合金熔液进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气对铝合金熔液进行二次除气； ③铝合金熔液进入熔炉中的使用室进行保温备用，熔液温度保持在６９０～７２０℃之间； ④通过铁勺将使用室中的熔液倒入模具进行浇铸，倒入方法为先慢后快再慢，每次倒入时间为２３～２５ｍｓ。
【技术特征摘要】
一种铝合金车轮毂的熔炼与重力铸造工艺，其特征在于包括如下步骤①将铝合金熔料投入熔炉中的熔化室进行熔炼并形成铝合金液体，在熔化室温度达到740～760℃时，通过氮气将精炼剂吹入熔化室进行精炼，除去铝合金熔液中的气体与非金属夹杂物；②在熔炉中的调质室内添加Al-Sr中间合金、混合稀土(Re)和Al-Zr中间合金，对进入调质室的铝合金熔液进行复合变质及细化处理，并向调质室内吹入氮气对铝合金熔液进行二次除气；③铝合金熔液进入熔炉中的使用室进行保温备用，熔液温度保持在690～720℃之间；④通过铁勺将使用室中的熔液倒入模具进行浇铸，倒入方法为先慢后快再慢，每次倒入时间为23～25ms。2. 如权利要求1所述的熔炼与重力铸造工艺，其特征在于所述A1-Sr中间合金、混合稀土 (Re)和A1-Zr中间合金的加入量分别为铝合金熔液的0.01% 0.018%、0. 1% `0....
【专利技术属性】
技术研发人员：郑东海，
申请(专利权)人：郑东海，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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