專利名稱：高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁鋅銅鎂鋅系鋁合金材料，特別涉及一種適用于摩托車輪輞 的高強(qiáng)度的鋁合金材料。
背景技術(shù)：
一般摩托車的主體結(jié)構(gòu)很少使用鋁合金材料，但隨著技術(shù)進(jìn)步和加工工藝的不斷 演化成熟，鋁合金作為一種替代材料逐漸被更多的廠家使用。就摩托車鋁輪輞，在選材上選 用的7XXX系合金。由于7XXX材料由于固相線較低，所以擠壓淬火溫度低，為了后續(xù)的加工，在擠壓 過程中控制出口溫度要低于淬火溫度，否則會(huì)由于7XXX合金的高合金含量，材料將迅速的 自然時(shí)效強(qiáng)化，必須在極短的時(shí)間，一般在1-2天內(nèi)完成鋁輪輞彎曲、沖孔壓窩加工。一旦 超過這個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)，就必須進(jìn)行固溶熱處理后才能繼續(xù)加工。若不進(jìn)行固溶熱處理進(jìn)行加 工，在沖孔壓窩加工過程中由于塑性不夠會(huì)產(chǎn)生開裂現(xiàn)象，即使不出現(xiàn)開裂，也會(huì)由于塑性 的降低導(dǎo)致表面產(chǎn)生橘皮現(xiàn)象，嚴(yán)重影響美觀。若重新進(jìn)行固溶將不可避免的出現(xiàn)成本上 升、生產(chǎn)效率低下，同時(shí)由于固溶后擠壓效應(yīng)的消失會(huì)造成性能下降。若擠壓出口溫度低于淬火點(diǎn)溫度，使得材料不能充分淬火，就意味著要降低擠壓 棒材溫度，導(dǎo)致擠壓壓力劇增，擠壓速度急劇下降、效率降低，同時(shí)容易損壞擠壓筒和擠壓 模具。且由于在擠壓過程中沒有獲得最佳的淬火溫度，使得其在其后續(xù)加工過程中必須進(jìn) 行固溶才能發(fā)揮合金性能。綜上所述，按現(xiàn)有的鋁合金材料，不論采用何種工藝，都不可避免的面臨生產(chǎn)效率 低下，同時(shí)不能充分發(fā)揮材料性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是要提供一種高強(qiáng)度、延伸率佳、焊接性能良好的高 強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料。為了解決以上的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁 合金材料，其組分含有以下質(zhì)量百分比的元素硅< 0. 15 ;鐵< 0. 20 ；銅0. 40-1. 4 ；鎂 1. 1-1. 6 ；猛 0. 10-0. 30 ；鋅 5. 6-6. 8 ；鈦 0. 02-0. 08 ；鉻 0. 10-0. 30 ；鋯 0. 05-0. 20 ；其余為鋁。所述的高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料的熔鑄工藝，它包括如下的步驟 ⑴按前述組分比例，除鎂元素外配料裝爐熔煉，溫度為730 760°C，時(shí)間為3h
3. 5h ；
⑵按組分比例，向熔爐中加入鎂元素，并攪拌，繼續(xù)熔煉，時(shí)間為0. 5h，同時(shí)扒渣； ⑶精煉，溫度為720 750°C,時(shí)間為15min,同時(shí)扒漁；
⑷澆鑄采用鈦硼絲在線喂絲細(xì)化，溫度為700 720°C，澆鑄速度為110-115mm/min ； (5)均勻化處理，溫度為470°C，保溫時(shí)間為10小時(shí)；(6)采用在線水淬進(jìn)行擠壓，擠壓出口溫度為520 530°C。本發(fā)明的優(yōu)越功效在于
1)具有很高的強(qiáng)度，良好的延伸率，低自然時(shí)效效應(yīng)；擠壓性能好于大部分7XXX系合 金。其合金抗拉強(qiáng)度彡430MPa，屈服彡380 MPa，延伸率彡10% ；
2)焊接性能好，焊接過程中產(chǎn)生的高溫基本沒有造成性能下降狀況，焊接后的焊縫壓 縮及90度壓縮輪輞直徑50%均沒有開裂現(xiàn)場(chǎng)；
3)化學(xué)拋光亮性能良好，材料經(jīng)過化學(xué)拋光后可以得到光亮的表面，外觀美觀光澤度 良好。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其組分含有以下 質(zhì)量百分比的元素硅彡0. 15 ；鐵彡0. 20 ；銅0. 40-1. 4;鎂1. 1-1.6 ；錳0. 10-0. 30 ；鋅 5. 6-6. 8 ；鈦 0. 02-0. 08 ；鉻 0. 10-0. 30 ；鋯 0. 05-0. 20 ；其余為鋁。實(shí)施例1，本發(fā)明提供了 一種高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其組分含 有以下質(zhì)量百分比的元素硅0. 11 ；鐵0. 15 ；銅0. 5 ；鎂1. 35 ；錳0. 13 ；鋅5. 9 ；鈦0. 06 ；鉻 0. 13 ；鋯0. 09 ；其余為鋁。實(shí)施例2，本發(fā)明提供了一種高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其組分含 有以下質(zhì)量百分比的元素硅0. 13 ；鐵0. 15 ；銅1.3 ；鎂1.2 ；錳0. 12 ；鋅6. 5 ；鈦0. 05 ；鉻 0. 13 ；鋯0. 10 ；其余為鋁。所述高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料的熔鑄工藝，它包括如下的步驟 ⑴按前述組分比例，除鎂元素外配料裝爐熔煉，溫度為730 760°C，時(shí)間為3h
3. 5h ；
⑵按組分比例，向熔爐中加入鎂元素，并攪拌，繼續(xù)熔煉，時(shí)間為0. 5h，同時(shí)扒渣； ⑶精煉，溫度為720 750°C,時(shí)間為15min,同時(shí)扒漁；
⑷澆鑄采用鈦硼絲在線喂絲細(xì)化，溫度為700 720°C，澆鑄速度為110-115mm/min， 若發(fā)現(xiàn)表面冷隔或出現(xiàn)表面縮孔時(shí)，適當(dāng)調(diào)節(jié)水壓和澆鑄速度；
在澆鑄過程中可以使用探傷儀進(jìn)行實(shí)時(shí)地探傷，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)意外導(dǎo)致的鋁棒中心開 裂導(dǎo)致鋁棒報(bào)廢情況發(fā)生，同時(shí)可以在探傷儀實(shí)時(shí)探傷的幫助下，通過調(diào)整獲得最佳的澆 鑄速度和澆鑄溫度的匹配數(shù)據(jù)，從而獲得最佳的金相組織；
(5)均勻化處理，溫度為470°C，保溫時(shí)間為10小時(shí)；消減澆鑄過程中的內(nèi)部應(yīng)力，減少 后續(xù)擠壓變形抗力。并使合金組織更加均勻，減少合金各項(xiàng)異性；
(6)采用在線水淬進(jìn)行擠壓，擠壓出口溫度為520 530°C，壓力控制在ISOMPa以上，若 擠壓比較低時(shí)，應(yīng)考慮增壓處理，以使其在擠壓過程中始終處于較高壓狀態(tài)。由于壓力加工 狀態(tài)下，合金不會(huì)和固溶熱處理在升溫過程中產(chǎn)生晶粒的長大。在壓力狀態(tài)下合金晶粒不 長大，而擠壓出口立即水淬，由于迅速的冷卻使得合金的再結(jié)晶的狀況微乎其微，所以通過 擠壓狀態(tài)后材料立即水冷晶粒得到細(xì)化，合金塑性提高、合金的各項(xiàng)異性減少，合金性能得 到提高。對(duì)二個(gè)實(shí)施例的材料進(jìn)行了合金性能的測(cè)試，其結(jié)果如下表所示
權(quán)利要求
一種高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其特征在于其組分含有以下質(zhì)量百分比的元素硅≤0.15；鐵≤0.20；銅0.40 1.4；鎂1.1 1.6；錳0.10 0.30；鋅5.6 6.8；鈦0.02 0.08；鉻0.10 0.30；鋯0.05 0.20；其余為鋁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料的熔鑄工藝，它包 括如下的步驟⑴按前述組分比例，除鎂元素外配料裝爐熔煉，溫度為730 760°C，時(shí)間為3h 3. 5h ；⑵按組分比例，向熔爐中加入鎂元素，并攪拌，繼續(xù)熔煉，時(shí)間為0. 5h，同時(shí)扒渣； ⑶精煉，溫度為720 750°C,時(shí)間為15min,同時(shí)扒漁；⑷澆鑄采用鈦硼絲在線喂絲細(xì)化，溫度為700 720°C，澆鑄速度為110-115mm/min ；(5)均勻化處理，溫度為470°C，保溫時(shí)間為10小時(shí)；(6)采用在線水淬進(jìn)行擠壓，擠壓出口溫度為520 530°C。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其特征在于其組分含有以下質(zhì)量百分比的元素硅≤0.15；鐵≤0.20；銅0.40-1.4；鎂1.1-1.6；錳0.10-0.30；鋅5.6-6.8；鈦0.02-0.08；鉻0.10-0.30；鋯0.05-0.20；其余為鋁。其工藝包括配料—裝爐—扒渣—加鎂—攪拌—取樣—調(diào)整成分—精煉—扒渣—精煉—靜置—澆鑄。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是具有很高的強(qiáng)度，良好的延伸率；焊接性能好；化學(xué)拋光亮性能良好。
文檔編號(hào)C22C21/10GK101935790SQ20101051164
公開日2011年1月5日 申請(qǐng)日期2010年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月19日
發(fā)明者王曉華, 羅世兵 申請(qǐng)人:上海友升鋁業(yè)有限公司