包括可回收铸造铝合金组件的车辆和由回收的车辆组件制造铝合金组件的方法技术

包括可回收铸造铝合金组件的车辆

【技术实现步骤摘要】
包括可回收铸造铝合金组件的车辆和由回收的车辆组件制造铝合金组件的方法


[0001]本专利技术公开了包括可回收铸造铝合金组件的车辆和由回收的车辆组件制造铝合金组件的方法
。

技术介绍

[0002]本部分提供与本公开相关的背景信息，其不一定是现有技术
。
[0003]本公开大体上涉及铸造铝合金组件，更特别涉及包括可回收铸造铝合金组件的车辆
。
[0004]铝合金用于制造消费品和组件部件，并可以经由多种方法成型为所需形状，包括经由压铸和永久模铸造
。
在传统铸造工艺中，将熔融金属引入模腔并使其冷却和凝固，随后从中取出铸件
。
例如可以在铸造前将润滑剂喷涂到模腔内表面上以帮助控制模具温度和辅助从模具中取出铸件
。
在一些铸造工艺（例如高压压铸工艺）中，在高表压下（例如在大约
1,500 psi
至大约
25,400 psi
的压力下）迫使熔融金属进入模腔，这可以有助于快速填充模腔，并可以允许大量生产具有相对薄的壁（例如小于大约5毫米）的部件
。
在其它铸造工艺中，可通过重力
、
通过施加相对低的表压（例如大约
3 psi
至大约
50 psi
）或在真空下将模塑金属引入模腔，这可以有助于生产具有相对低孔隙率的相对厚壁（例如大于大约5毫米）的铸件
。
这些相对低压铸造工艺的实例包括永久模铸造（例如低压压铸
、
反压铸造和重力铸造）
、
使用砂芯的半永久模铸造工艺
、
和砂型铸造
。
[0005]用于铸造铝合金部件的模具通常由钢制成，在铸造工艺过程中当熔融铝粘附或焊接到模腔内表面上并在从模具中取出铸件后残留在模腔中时，可能发生称为粘模（
soldering
）的铸造缺陷
。
为了避免粘模缺陷，铝合金可配制为包含相对大量的铁（例如按质量计大于大约
0.8%
的
Fe
）或锰（例如按质量计大于大约
0.5%
的
Mn
）
。
但是，如此大量的铁和
/
或锰可降低由其制成的铸造铝合金部件的延性，这可能阻碍此类合金用于制造某些结构组件部件，如在汽车行业中
。
例如，当铸造铝合金部件时，可能需要足够高的延性以确保该铸件表现出优异的破碎或碰撞性能，即使当该部件被设计为薄壁以减轻重量时
。
[0006]回收铝合金组件对节能和可持续性而言是合意的
。
当输入和输出铝合金材料的组成基本相同（即在输入和输出材料中以基本相同的量存在相同的合金元素）时，组成闭环回收操作是尤其合意的，因为其可能消除已到达其寿命终点的铝合金组件的降级循环（并促进升级循环）
。
在降级循环中，混合多种不同铝合金组件可能导致杂质和合金元素在回收的铝合金材料中的积累，这可能将回收的材料的下游用途限制为较低纯度的用途
。
例如，用于高压压铸工艺的铝合金组合物通常含有相对大量的铁和
/
或锰以使由其制成的铝合金组件具有对模具粘模的耐受性
。
另一方面，用于制造承重结构组件的铝合金组合物可以经由相对低压铸造工艺来铸造，并可以含有相对少量的铁和
/
或锰以确保此类组件表现出足够高的延性
。
在回收过程中组合具有不同组成的铝合金组件可以阻止所得回收的铝合金材料被重新用于制造相同的铝合金组件
。
提高铝合金组件的升级循环（并防止降级循环）的一种方
法是在熔融前按组成分析和分离组件；但是，此类方法耗时且昂贵
。
[0007]为了促进车辆中各种铝合金组件的升级循环，有益的是开发一类铝合金组合物，其可用于制造具有不同的化学和机械性质的铝合金组件，并表现出足够类似的组成以允许此类铝合金组件在其寿命终点相互组合并重新用于制造相同的铝合金组件
。

技术实现思路

[0008]本部分提供本公开的概括性总结，并且并非全面公开其全部范围或其所有特征
。
[0009]本公开涉及包括大于或等于大约
100
千克的可回收铸造铝合金组件的车辆
。
该可回收铸造铝合金组件包括车体组件和车辆底盘组件
。
组合地，该可回收铸造铝合金组件按质量计包含：大于或等于大约
6%
至小于或等于大约
11%
的量的硅，小于或等于大约
0.5%
的量的镁，大于或等于大约
0.15%
至小于或等于大约
0.25%
的量的铁，小于或等于大约
0.3%
的量的锰，和大于或等于大约
87%
的铝
。
[0010]组合地，该可回收铸造铝合金组件按质量计可进一步包含：（
i
）大于或等于大约
0.1%
至小于或等于大约
0.3%
的量的铬和小于
0.15%
的量的锰，或（
ii
）大于或等于大约
0.2%
至小于或等于大约
0.3%
的量的锰和大于或等于大约百万分之
100
份至小于或等于大约百万分之
500
份的量的锶
。
[0011]该车体组件可经由高压压铸工艺铸造
。
[0012]该车体组件可以由第一
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金铸造，所述第一
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金按质量计包含：大于或等于大约
7%
至小于或等于大约
9.5%
的量的硅，小于或等于大约
0.25%
的量的镁，大于或等于大约
0.15%
至小于或等于大约
0.25%
的量的铁，和大于或等于大约
89%
的铝
。
[0013]该第一
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金可进一步包含铸造剂（
casting agent
）
。
该铸造剂按质量计可包含：（
i
）大于或等于大约
0.15%
至小于或等于大约
0.3%
的量的铬和小于
0.15%
的量的锰，或（
ii
）大于或等于大约
0.2%
至小于或等于大约
0.3%
的量的锰和大于或等于大约百万分之
300
份至小于或等于大本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
包括大于或等于大约
100
千克的可回收铸造铝合金组件的车辆，所述可回收铸造铝合金组件包括车体组件和车辆底盘组件，其中，组合地，所述可回收铸造铝合金组件按质量计包含：大于或等于大约
6%
至小于或等于大约
11%
的量的硅；小于或等于大约
0.5%
的量的镁；大于或等于大约
0.15%
至小于或等于大约
0.25%
的量的铁；小于或等于大约
0.3%
的量的锰；大于或等于大约
87%
的铝；和以下其中之一：（
i
）大于或等于大约
0.1%
至小于或等于大约
0.3%
的量的铬和小于
0.15%
的量的锰，或（
ii
）大于或等于大约
0.2%
至小于或等于大约
0.3%
的量的锰和大于或等于大约百万分之
100
份至小于或等于大约百万分之
500
份的量的锶
。2.
根据权利要求1所述的车辆，其中所述车体组件经由高压压铸工艺铸造，并且其中所述车体组件由第一
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金铸造，所述第一
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金按质量计包含：大于或等于大约
7%
至小于或等于大约
9.5%
的量的硅；小于或等于大约
0.25%
的量的镁；大于或等于大约
0.15%
至小于或等于大约
0.25%
的量的铁；铸造剂，其包含：（
i
）大于或等于大约
0.15%
至小于或等于大约
0.3%
的量的铬和小于
0.15%
的量的锰，或（
ii
）大于或等于大约
0.2%
至小于或等于大约
0.3%
的量的锰和大于或等于大约百万分之
300
份至小于或等于大约百万分之
500
份的量的锶；和大于或等于大约
89%
的铝
。3.
根据权利要求2所述的车辆，其中所述车体组件是减震塔
、
车体支柱
、
前端托架
、
底座组件
、
地板
、
底板
、
车门框
、
车门框防撞杆
、
车顶加强件
、
窗框
、
窗框加强件
、
柱加强件
、
保险杠
、
防火墙
、
仪表盘支撑梁
、
一体式结构或其组合
。4.
根据权利要求1所述的车辆，其中所述车辆底盘组件经由永久模铸造工艺或半永久模铸造工艺铸造，并且其中所述车辆底盘组件由第二
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金铸造，所述第二
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金按质量计包含：大于或等于大约
6.5%
至小于或等于大约
7.5%
的量的硅；大于或等于大约
0.25%
至小于或等于大约
0.4%
的量的镁；大于或等于大约
0.15%
至小于或等于大约
0.25%
的量的铁；铸造剂，其包含：（
i
）大于或等于大约
0.1%
至小于或等于大约
0.2%
的量的铬和小于
0.15%
的量的锰，或（
ii
）大于或等于大约
0.2%
至小于或等于大约
0.3%
的量的锰和大于或等于大约百万分之
100
份至小于或等于大约百万分之
200
份的量的锶；和大于或等于大约
91%
的铝
。5.
根据权利要求4所述的车辆，其中所述车辆底盘组件是车架组件
、
副车架
、
车轮
、
发动机托架
、
转向组件
、
悬架组件或其组合
。6.
根据权利要求1所述的车辆，其中所述可回收铸造铝合金组件进一步包括车辆推进
系统组件，其中所述车辆推进系统组件经由高压压铸工艺制造，并且其中所述车辆推进系统组件由第三
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金铸造，所述第三
Al
‑
Si
‑
Mg
‑
Fe
合金按质量计包含：大于或等于大约
8%
至小于或等于大约
10.5%
的量的硅；大于或等于大约
0.3%
至小于或等于大约
0.5%
的量的镁；大于或等于大约
0.2%
至小于或等于大约
0.25%
的量的铁；铸造剂，其包含：（
i
）大于或等于大约
0.2%
至小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王攀，湛弘义，王建锋，张乐朋，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：