本發明涉及一種鋁合金生產工藝,特別是一種鋁合金鑄棒生產工藝。
背景技術:
鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料,在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。工業經濟的飛速發展,對鋁合金焊接結構件的需求日益增多,使鋁合金的焊接性研究也隨之深入。目前鋁合金是應用最多的合金。
鋁合金制品有很多,其中就包括鋁合金輪轂,輪轂是汽車行駛系統的重要部件之一,是一種要求較高的保安件,它與車輛的行駛性能、乘坐的舒適性和安全性密切相關,鋁合金輪轂因具有美觀、重量輕、價格低、散熱性好、易于成型、減震性能好等優點,而被廣泛應用于目前的汽車工業中,但是,鋁合金輪轂的硬度較鋼輪轂小,力學性能比鋼輪轂差,改善力學性能的一個重要關注點就在于鋁合金材料的改進。
技術實現要素:
針對上述問題,本發明公開了一種鋁合金鑄棒生產工藝。
為解決以上技術問題,本發明提供的技術方案是:
一種鋁合金鑄棒生產工藝,其特征在于,包括以下步驟:
(1)原料選取:
所述鋁合金鑄棒中各原料組分按質量比分別包括:Si0.45~0.79%、Mo0.05~0.11%、Mg1.3~1.8%、Fe0.02~0.14%、Cr0.04~0.11%、Ti0.22~0.67%、B0.03~0.06%、Mn0.06~0.15%、Sb0.06~0.15%,其他金屬及非金屬的雜質元素總量不超過0.3%,其余為Al;
優選的,所述鋁合金鑄棒中各原料組分按質量比分別包括:Si0.55%、Mo0.1%、Mg1.5%、Fe0.12%、Cr0.08%、Ti0.43%、B0.04%、Mn0.12%、Sb0.12%,其他金屬及非金屬的雜質元素總量不超過0.3%,其余為Al;
(2)制備鋁合金熔體:
熔煉爐預熱,在1小時內緩慢均勻升溫至200~220℃,并保溫5小時,隨后將上述原料加入熔煉爐,在1~2小時內升溫至700~750℃,并保溫,直至原料完全熔化;
(3)精煉:
原料完全熔化后,控制熔煉爐溫度在700~705℃,然后進行除渣工作,去除爐料表面浮渣,并在5分鐘內,緩慢攪拌爐料5~10周,釋放爐料內部部分氫氣,隨后通過送料設備將鋅塊送入爐料內部,待鋅塊完全融化后3~5分鐘,再次將少量鎂塊送入爐料內部,待鎂塊完全融化,緩慢回轉,確保鎂塊在爐料內均勻散布,然后提高熔煉爐溫度,并控制在715~720℃,加入精煉劑,并通入氬氣,對爐料進行精煉,時間控制在10~18分鐘,最后再次進行除渣工作,去除爐料表面浮渣,完成精煉;
(4)靜置:
提高熔煉爐溫度至730-745℃,并保溫,將精煉后的鋁合金熔液靜置;
(5)鑄造:將經步驟(4)處理后的鋁合金熔液通過熱頂式鑄造機進行成型鑄造,鑄造過程中,鑄造速度控制在80~85mm/min,冷卻水水壓控制在0.07~0.12MPa,鋁合金熔液的溫 度保持在730~740℃,最終鑄造獲得鋁合金鑄棒成品。
上述的一種鋁合金鑄棒生產工藝,其中,所述精煉劑為氯化錳或氯化鋅,其重量與原料總重量的百分比為0.1~0.5%。
上述的一種鋁合金鑄棒生產工藝,其中,步驟(3)中所述的鎂塊的重量與原料總重量的百分比為1~1.23%。
本發明的有益效果為:
本發明公開的一種鋁合金鑄棒生產工藝,其生產的鋁合金鑄棒,在鑄造的過程中加入了Mo、Cr、Ti元素,并輔以B0、Mn、Sb等其他元素的協同作用,可對鋁合金組織起到變質和細化作用,從而獲得晶粒更細且分布更均勻的鋁合金鑄棒,同時為補償熔煉過程中造成的Mg丟失,在精煉進行了補償,用本發明工藝生產的鑄棒來生產鋁合金輪轂,所得鋁合金輪轂的抗拉強度、屈服強度和延伸率均有較大提高,且具有優良的沖擊韌性和抗腐蝕性,安全性好,經久耐用。
具體實施方式
實施例一
一種鋁合金鑄棒生產工藝,其特征在于,包括以下步驟:
(1)原料選取:
所述鋁合金鑄棒中各原料組分按質量比分別包括:Si0.55%、Mo0.1%、Mg1.5%、Fe0.12%、Cr0.08%、Ti0.43%、B0.04%、Mn0.12%、Sb0.12%,其他金屬及非金屬的雜質元素總量不超過0.3%,其余為Al;
(2)制備鋁合金熔體:
熔煉爐預熱,在1小時內緩慢均勻升溫至210℃,并保溫5小時,隨后將上述原料加入熔煉爐,在1小時內升溫至720℃,并保溫,直至原料完全熔化;
(3)精煉:
原料完全熔化后,控制熔煉爐溫度在700℃,然后進行除渣工作,去除爐料表面浮渣,并在5分鐘內,緩慢攪拌爐料5~10周,釋放爐料內部部分氫氣,隨后通過送料設備將鋅塊送入爐料內部,待鋅塊完全融化后3~5分鐘,再次將少量鎂塊送入爐料內部,待鎂塊完全融化,緩慢回轉,確保鎂塊在爐料內均勻散布,然后提高熔煉爐溫度,并控制在715℃,加入精煉劑,并通入氬氣,對爐料進行精煉,時間控制在15分鐘,最后再次進行除渣工作,去除爐料表面浮渣,完成精煉;
(4)靜置:
提高熔煉爐溫度至735℃,并保溫,將精煉后的鋁合金熔液靜置;
(5)鑄造:將經步驟(4)處理后的鋁合金熔液通過熱頂式鑄造機進行成型鑄造,鑄造過程中,鑄造速度控制在80mm/min,冷卻水水壓控制在0.11MPa,鋁合金熔液的溫度保持在732℃,最終鑄造獲得鋁合金鑄棒成品。
上述的一種鋁合金鑄棒生產工藝,其中,所述精煉劑為氯化錳,其重量與原料總重量的百分比為0.15%。
上述的一種鋁合金鑄棒生產工藝,其中,步驟(3)中所述的鎂塊的重量與原料總重量的百分比為1%。
實施例二
本實施例與實施例一的不同之處在于,步驟(1)中員,原料組分Mg的選量降低至1.32%,步驟(3)中所述的鎂塊的重量與原料總重量的百分比提升至1.13%。
實施例三
本實施例與實施例一、實施例二的不同之處在于,所述精煉劑為氯化鋅,其重量與原料總重量的百分比為0.35%。
以上所述,僅為本發明較佳的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內,可輕易想到的變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍內。因此,本發明的保護范圍應該以權利要求書的保護范圍為準。