一种汽车轮毂用铝合金材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种汽车轮毂用铝合金材料及其制备方法，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu 1.5‑3.8％、Mg 4.5‑5.6％、Ag 1.55‑3.25％、Zn6.5‑8.2％、Si 3.5‑5.7％、Mn 1.4‑2.2％、Tb 1.2‑3.0％、Ra 0.3‑0.54％、Ti 3.12‑6.15％、Ge 0.18‑0.25％、Yb 1.2‑1.7％、W 0.16‑0.45％、Ru 0.7‑1.5％、Ta 0.3‑2.2％、余量为Al。本发明专利技术的汽车轮毂用铝合金材料，各金属原材料协同配伍实现了增强铝合金强度的作用，在保证铝合金轮毂机械性能的同时,降低生产成本，且实现轻量化；铸造后无需进行热处理来提高热导率与力学性能，缩短了制备时长，节约制造成本。

【技术实现步骤摘要】
一种汽车轮毂用铝合金材料及其制备方法
本专利技术涉及铝合金
，尤其涉及一种汽车轮毂用铝合金材料及其制备方法。
技术介绍
能源、环境和安全是当今世界各国极为关注的三大问题，随着现代汽车节能降耗要求的不断高涨，安全和环保法规日趋严格，汽车轻量化的要求更为迫切。高强韧轻质铝合金轮毂较普通轮毂平均轻2kg左右，当车速为60km/h时可节省油耗5-7％，提高了配套车辆的使用经济性。但轮毂减重是建立在轮毂强度要求基础之上的，没有强韧性，何谈轮毂减重。因而要实现轮毂减重必须提高轮毂材料的强韧性。原铝在市场供应中统称为电解铝，是生产铝材及铝合金材的原料。铝是强度低、塑性好的金属，除应用部分纯铝外，为了提高强度或综合性能，配成合金。铝中加入一种合金元素，就能使其组织结构和性能发生改变，适宜作各种汽车铸造零件。经常加入的合金元素有铜、镁、锌、硅、锰等。现有技术中轮毂用铝合金还存在一些问题，如强度不够、重量大、加工性能差、散热性差、变质处理效果有限、铸件质量不稳定等等问题，需要进一步提高轮毂铝合金的综合性能。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术中的不足，提供一种汽车轮毂用铝合金材料及其制备方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案是：本专利技术第一方面提供一种汽车轮毂用铝合金材料，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu1.5-3.8％、Mg4.5-5.6％、Ag1.55-3.25％、Zn6.5-8.2％、Si3.5-5.7％、Mn1.4-2.2％、Tb1.2-3.0％、Ra0.3-0.54％、Ti3.12-6.15％、Ge0.18-0.25％、Yb1.2-1.7％、W0.16-0.45％、Ru0.7-1.5％、Ta0.3-2.2％、余量为Al。优选地，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu2.5-3.0％、Mg4.8-5.3％、Ag2.55-3.05％、Zn7.5-8.0％、Si4.5-5.0％、Mn1.8-2.0％、Tb1.8-2.5％、Ra0.40-0.50％、Ti4.12-5.15％、Ge0.19-0.22％、Yb1.4-1.6％、W0.26-0.35％、Ru0.9-1.3％、Ta1.3-2.0％、余量为Al。优选地，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu2.8％、Mg5.0％、Ag2.85％、Zn7.7％、Si4.8％、Mn1.9％、Tb2.2％、Ra0.45％、Ti4.6％、Ge0.2％、Yb1.5％、W0.31％、Ru1.1％、Ta1.6％、余量为Al。本专利技术第二方面提供上述汽车轮毂用铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述质量百分比将所述Cu、Mg、Ag、Zn、Si、Mn、Tb、Ra、Ti、Ge、Yb、W、Ru、Ta和Al各原料装入熔炼炉中，炉料完全熔化后制得混熔体；(2)向经步骤(1)制得的所述混熔体中通入惰性气体进行精炼处理，精炼结束后扒渣，静置45-60min，制得铝合金液，进行铸造后制得铝合金材料。优选地，步骤(1)中，所述熔炼的具体过程为：从室温开始加热，加热至360-380℃时，保温30-55min；继续升温至550-600℃时，保温50-65min；再次升温至690-780℃时，保温60-75min；最后升温至900-950℃时，保温120-150min。优选地，步骤(2)中，所述惰性气体为高纯氮气或高纯氩气。优选地，步骤(2)中，所述精炼的温度为860-970℃，所述精炼的时间为2-3h。优选地，步骤(2)中，在所述扒渣之前，升温通入所述惰性气体再次进行除气精炼。优选地，所述除气精炼的温度为980-1055℃，所述除气精炼的时间3-5h。优选地，步骤(2)中，所述铸造的具体过程为：将所述铝合金液浇铸成铸件，且铸造温度为740-1020℃，铸造时间为55-60min。本专利技术采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：本专利技术的汽车轮毂用铝合金材料，各金属原材料协同配伍实现了增强铝合金强度的作用，在保证铝合金轮毂机械性能的同时,降低生产成本，且实现轻量化；铸造后无需进行热处理来提高热导率与力学性能，缩短了制备时长，节约制造成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步说明，但不作为本专利技术的限定。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。实施例1一种汽车轮毂用铝合金材料，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu1.5％、Mg4.5％、Ag1.55％、Zn6.5％、Si3.5％、Mn1.4％、Tb1.2％、Ra0.3％、Ti3.12％、Ge0.18％、Yb1.2％、W0.16％、Ru0.7％、Ta0.3％、余量为Al。上述汽车轮毂用铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述质量百分比将所述Cu、Mg、Ag、Zn、Si、Mn、Tb、Ra、Ti、Ge、Yb、W、Ru、Ta和Al各原料装入熔炼炉中，所述熔炼的具体过程为：从室温开始加热，加热至360℃时，保温30min；继续升温至550℃时，保温50min；再次升温至690℃时，保温60min；最后升温至900℃时，保温120min，炉料完全熔化后制得混熔体；(2)向经步骤(1)制得的所述混熔体中通入高纯氮气进行精炼处理，精炼的温度为860℃，所述精炼的时间为2h；升温通入所述惰性气体再次进行除气精炼，除气精炼的温度为980℃，所述除气精炼的时间3h；精炼结束后扒渣，静置45min，制得铝合金液，将所述铝合金液浇铸成铸件，且铸造温度为740℃，铸造时间为55min，制得铝合金材料。实施例2一种汽车轮毂用铝合金材料，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu2.8％、Mg5.0％、Ag2.85％、Zn7.7％、Si4.8％、Mn1.9％、Tb2.2％、Ra0.45％、Ti4.6％、Ge0.2％、Yb1.5％、W0.31％、Ru1.1％、Ta1.6％、余量为Al。上述汽车轮毂用铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：(1)按上述质量百分比将所述Cu、Mg、Ag、Zn、Si、Mn、Tb、Ra、Ti、Ge、Yb、W、Ru、Ta和Al各原料装入熔炼炉中，所述熔炼的具体过程为：从室温开始加热，加热至370℃时，保温45min；继续升温至570℃时，保温55min；再次升温至720℃时，保温70min；最后升温至930℃时，保温135min，炉料完全熔化后制得混熔体；(2)向经步骤(1)制得的所述混熔体中通入高纯氮气进行精炼处理，精炼的温度为920℃，所述精炼的时间为3h；升温通入所述惰性气体再次进行除气精炼，除气精炼的温度为1000℃，所述除气精炼的时间4h；精炼结束后扒渣，静置50min，制得铝合金液，将所述铝合金液浇铸成铸件，且铸造温度为950℃，铸造时间为57min，制得铝合金材料。实施例3一种汽车轮毂用铝合金材料，所述铝合金材料包括以下质量百分比本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车轮毂用铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu 1.5-3.8％、Mg 4.5-5.6％、Ag 1.55-3.25％、Zn 6.5-8.2％、Si 3.5-5.7％、Mn1.4-2.2％、Tb 1.2-3.0％、Ra 0.3-0.54％、Ti 3.12-6.15％、Ge 0.18-0.25％、Yb 1.2-1.7％、W 0.16-0.45％、Ru 0.7-1.5％、Ta 0.3-2.2％、余量为Al。/n

【技术特征摘要】
1.一种汽车轮毂用铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu1.5-3.8％、Mg4.5-5.6％、Ag1.55-3.25％、Zn6.5-8.2％、Si3.5-5.7％、Mn1.4-2.2％、Tb1.2-3.0％、Ra0.3-0.54％、Ti3.12-6.15％、Ge0.18-0.25％、Yb1.2-1.7％、W0.16-0.45％、Ru0.7-1.5％、Ta0.3-2.2％、余量为Al。


2.根据权利要求1所述的汽车轮毂用铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu2.5-3.0％、Mg4.8-5.3％、Ag2.55-3.05％、Zn7.5-8.0％、Si4.5-5.0％、Mn1.8-2.0％、Tb1.8-2.5％、Ra0.40-0.50％、Ti4.12-5.15％、Ge0.19-0.22％、Yb1.4-1.6％、W0.26-0.35％、Ru0.9-1.3％、Ta1.3-2.0％、余量为Al。


3.根据权利要求2所述的汽车轮毂用铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料包括以下质量百分比的组分：Cu2.8％、Mg5.0％、Ag2.85％、Zn7.7％、Si4.8％、Mn1.9％、Tb2.2％、Ra0.45％、Ti4.6％、Ge0.2％、Yb1.5％、W0.31％、Ru1.1％、Ta1.6％、余量为Al。


4.根据权利要求1-3任一项所述的汽车轮毂用铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)按上述质量百分比将所述Cu、Mg、Ag、Zn、Si、Mn、Tb、Ra、Ti、G...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗布湾，
申请(专利权)人：慈溪市宜美佳铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33