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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108467978A(43)申请公布日2018.08.31(21)申请号201810191965.1(22)申请日2018.03.08(71)申请人常州市南方驱动技术有限公司地址213200江苏省常州市武进经济技术开发区菊香路12号(72)发明人徐海强储君(74)专利代理机构常州市英诺创信专利代理事务所(普通合伙)32258代理人王美华(51)Int.Cl.C22C21/04(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)权利要求书2页说明书5页(54)发明名称一种高铁齿轮箱用高性能铝合金材料与制备方法(57)摘要本发明公开了一种高铁齿轮箱用高性能铝合金材料及其制备方法,铝合金材料按质量百分比其组成为:Si:6.4~7.2%,Fe:0~0.15%,Mg:0.35~0.40%,Ti:0.15~0.18%,稀土元素:0.1~0.3%,Al:90~93%。通过控制微量金属元素的添加方法和添加时机,保证了铝水的微量金属结晶分布均匀,保证了铝水密度,从而保证了产品的机械性能;铝水微量金属元素添加完毕后,需要除气除氢,以消除针孔。CN108467978ACN108467978A权利要求书1/2页1.一种高铁齿轮箱用高性能铝合金材料,其特征在于:所述铝合金材料按质量百分比其组成为:Si:6.4~7.2%,Fe:0~0.15%,Mg:0.35~0.40%,Ti:0.15~0.18%,稀土元素:0.1~0.3%,Al:90~93%。2.一种如权利要求1所述的高铁齿轮箱用高性能铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:(1)熔炼管控①熔炼前对熔炼炉进行梯度升温烘烤,至潮气完全排出;②加料前将铝锭表面清理干净,同时要确保铝锭干燥,无水分;③加入铝锭,加料时将熔炼炉表面及炉膛清理干净,以控制铁含量;④铝锭熔化后,将炉膛温度设置到750℃,铝液温度升高至700~730℃,进行保温,防止铝液温度超过750℃;(2)元素的添加管控①铝液熔化后,取样做光谱成分分析,按照光谱检测报告添加元素,添加元素时,铝液温度控制在700~730℃范围,先添加高熔点元素,然后添加低熔点元素;其中,所添加的元素为:Si,Fe,Mg,Ti;②按照铝水质量的0.1~0.3%添加稀土元素;③元素全部添加完成后,进行第一次除气,除气结束后,静置12~18分钟,取样做光谱检测,检测合格后,进入下一个工序;(3)铝硅合金变质细化及管控①采用铝锶中间合金变质法进行铝硅合金变质;②采用铝钛硼细化法进行铝硅合金细化;③变质细化结束后,静置12~18分钟取样;(4)除气精炼工艺及管控①采用惰性气体法除气,同时配合石墨转子驱动设备,进行除气除渣;②除气结束后,捞出铝液表面的渣子,静置约12~18分钟,取样后采用测氢仪快速进行测氢,结束后取出样块,检测。3.如权利要求2所述的高铁齿轮箱用高性能铝合金材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述添加元素时将需要添加的金属元素预热到300℃。4.如权利要求2所述的高铁齿轮箱用高性能铝合金材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述添加Ti或添加Si时,按照添加比例计算出实际的添加量,把Ti或Si放在漏勺中,在铝液的上层旋转晃动,使其能够快速的融化,完全融化后,再用漏勺从铝液底部向铝液中部翻动。5.如权利要求2所述的高铁齿轮箱用高性能铝合金材料的制备方法,其特征在于:步骤(2)所述添加Mg时,按照添加比例计算出实际的添加量添加;在添加Mg时,用钟罩把镁块压到铝液底部融化。6.如权利要求2所述的高铁齿轮箱用高性能铝合金材料的制备方法,其特征在于:步骤(3)所述铝硅合金变质时的合金比例为Al:90%,Sr:10%,添加量为炉料的0.03~0.04%,使用前200℃烘干;铝硅合金细化时合金比例为Ti:5%,B:1%,Al:94%,铝钛硼的添加量为铝液的0.15%,使用前200℃烘干。2CN108467978A权利要求书2/2页7.如权利要求2所述的高铁齿轮箱用高性能铝合金材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述除气温度控制在700~730℃范围,除气过程中,惰性气体气泡要小而密。8.如权利要求2所述的高铁齿轮箱用高性能铝合金材料的制备方法,其特征在于:步骤(4)所述测氢仪压力为0.8MPa以上,测氢时间300秒。3CN108467978A说明书1/5页一种高铁齿轮箱用高性能铝合金材料与制备方法技术领域[0001]本发明属于合金材料技术领域,特别涉及一种高铁齿轮箱用高性能铝合金材料与制备工艺。背景技术[0002]近几年我国高速铁路建设高速发展,据中国铁路总公司报道,截止到2017年底,我国铁路营业里程达到12.7万公里,其中高速铁路2