一种铝合金汽车轮毂的低压铸造方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102366828A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102366828A(43)申请公布日2012.03.07(21)申请号201110306276.9(22)申请日2011.10.10(71)申请人陈伟军地址214000江苏省无锡市锡山区锡北镇北光明村陈巷上15号(陈伟军)(72)发明人陈伟军(74)专利代理机构北京品源专利代理有限公司11332代理人陈丽燕(51)Int.Cl.B22D18/04(2006.01)C22C21/04(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)C22F1/043(2006.01)B60B27/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页(54)发明名称一种铝合金汽车轮毂的低压铸造方法(57)摘要本发明公开了铝合金汽车轮毂的低压铸造方法。本发明方法通过优化合金成分设计，添加适当含量的Al-Ti-B-C细化剂和稀土变质剂，优化了低压铸造工艺参数和热处理参数，从而使得制备的汽车轮毂具有细小均匀的a枝晶和细小均匀的蠕虫状或球状硅组成的组织，提高铝合金汽车轮毂的性能。CN102368ACCNN110236682802366836A权利要求书1/1页1.一种铝合金汽车轮毂的低压铸造方法，包括如下步骤：a、配制铝合金，其材料成分质量百分数配比为：Si：6.8％～7.2％，Mg：0.6％～1.0％，Ti：0.1％～0.2％，Cu：0.5％～0.8％，Zn：0.2～0.5％；Fe、Mn、Sn、Pb等杂质元素总量不超过0.5％，其余为Al；b、将配制好的铝合金，在熔化炉中加热进行熔化，待合金完全熔化后，将铝液温度调整到760℃～770℃，采用Al-Ti-B-C细化剂进行细化处理，加入量为熔炼合金总质量的0.1％～0.2％；将铝液温度调整到750℃～760℃，采用稀土变质剂进行变质处理，加入量为熔炼合金总质量的0.3％～0.5％；将铝液温度调整到710℃～730℃，采用精炼剂进行精炼处理，加入量为熔炼合金总质量的0.5％～0.6％；最后撇渣，并将铝合金液转入低压铸造机保温炉中，并将合金液温度调到695℃～700℃待浇；c、合模，并锁紧模具，设定低压铸造工艺参数，即升液压力0.03MPa～0.04MPa，升液速率30mm/s～50mm/s，充型压力0.07MPa～0.08MPa，充型速率50mm/s～80mm/s，保压压力0.14MPa～0.15MPa，保压时间20s～30s，卸压，完成升液、充型、保压、卸压整个浇注过程，开模，取出铸件；d、对获得的汽车轮毂铸件，进行固溶处理加不完全人工时效的热处理工艺，即将汽车轮毂铸件放入铝合金固溶处理设备中，加热到535±5℃，保温时间6h～8h，在30s内浸入水中，水温应控制70℃以上，将经过时效处理后的汽车轮毂铸件冷却至室温，并在室温状态下停留8h，再转入铝合金时效处理设备中，时效温度165±5℃，保温时间6h～8h，取出空冷即可。2CCNN110236682802366836A说明书1/4页一种铝合金汽车轮毂的低压铸造方法技术领域[0001]本发明涉及铸造领域，特别涉及低压铸造领域。背景技术[0002]汽车车轮在行驶过程中高速回转，并承载着汽车重量、驱动扭矩和路面不平产生的各种复杂应力，要求车轮材料有高强度、高弹性模量和高的疲劳强度，以满足汽车产品规定的安全性和可靠性要求。汽车车轮材料最初采用钢板，焊接后通过成型挤压形成汽车车轮，由于制造工艺复杂，质量重以及车轮表面质量不能满足现代汽车发展的要求，汽车车轮材料已经由铝合金取代了钢板；由于重量轻、耐腐蚀、加工方法简单、良好的常温和低温冲击韧性以及优良的外观质量等特性，铝合金在汽车车轮上的应用不断增加，到2005年超过60％的轿车使用了铝合金车轮。[0003]铝合金车轮的制造方法有锻压法和铸造法。铝合金车轮的锻压制造方法利用了大吨位热模锻设备，获得的车轮内部组织致密性高，缺陷少，力学性能好，满足了汽车车轮的使用要求；但全套锻压设备投资都在一亿元左右，并且制造成本高，加上锻压工艺复杂，在经济上没有规模化应用的前景。[0004]目前铝合金车轮广泛采用低压铸造法生产，合金牌号为A356.2。A356.2为亚共晶铝硅合金，其含硅量为7％左右，其常规组织为不均匀的a枝晶间分布着粗大的块状和针状硅，硅的形态引起应力集中现象，降低了铝合金的抗拉强度等力学性能和延伸率等闪让塑性，同时加大了凝固时的热裂和缩松倾向，降低了铝合金车轮的机械性能；为减少不规则硅形态的有害作用，在实际工作中，采用添加含钠的盐或含锶中间合金等变质剂对铝合金溶体进行处理，以改变硅在铝合金中的分布和形态；但在低压铸造的生产条件下，处理好的铝合金溶体在一定时间内必须保持稳定的变质效