專利名稱：一種提高AlSi7Mg晶粒度的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁合金材料技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種提高AlSi7Mg鑄造鋁合金晶粒度的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
AlSi7Mg鑄造鋁合金在國內(nèi)被廣泛運用于生產(chǎn)轎車的主要材料，如輪轂、引擎蓋等，具有較廣的市場前景。目前，AlSi7Mg鑄造鋁合金的生產(chǎn)方式主要有，水平鑄造、豎井鑄造等方式，其細化晶粒主要方法是在熔體添加晶粒細化劑。豎井鑄造方式存在大量的羽毛狀晶，安全隱患較大；水平鑄造方式靠自然冷卻成型，偏析較大，晶粒度基本在3-5級，針孔度較差等問題。用兩種鑄造方法生產(chǎn)的晶粒度在3級已下，不適應(yīng)市場變化的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種提高AlSi7Mg鑄造鋁合金晶粒度的生產(chǎn)方法。用該生產(chǎn)方法生產(chǎn)的AlSi7Mg鋁合金產(chǎn)品其晶粒度得到提高，得到很細晶粒組織AlSi7Mg鑄件，最終達到該產(chǎn)品的機械性能、物理性能的提高。本發(fā)明是在輪帶式鑄造鋁合金生產(chǎn)線上，通過改變鑄造的工藝條件，從物理的角度增加結(jié)晶前固相粒子的數(shù)量。液體AlSi7Mg鋁合金(全部或部分)在進入結(jié)晶之前，使它沿著其溫度低于該鑄造合金熔點的表面流過，則產(chǎn)生許多的結(jié)晶核心。在產(chǎn)品其它性能保持基本不變的情況下，晶粒度得到了較大的提升，保證了產(chǎn)品的后續(xù)性能。本發(fā)明技術(shù)方案為
1)熔煉采用熔煉爐配置靜置爐，在熔煉時添加一定量的鋁鍶合金和鈦劑進行熔煉、精煉，得到化學(xué)成分、溫度符合要求的AlSi7Mg熔體(添加方法為現(xiàn)有技術(shù))；
2)在現(xiàn)有的輪帶式鑄造工藝上，采用澆鑄溫度635-650°C，澆鑄速度5_8噸/小時；利用結(jié)晶輪的圓周轉(zhuǎn)動和結(jié)晶帶的增長，使結(jié)晶輪具有雙重作用，即流道和結(jié)晶器的作用， 故AlSi7Mg體在沿著結(jié)晶輪腔冷卻表面流動過程中受到冷卻，從而得到更多的固相粒子數(shù)量；
3)對結(jié)晶輪上的冷卻水進行分區(qū)，分為內(nèi)冷卻三個區(qū)、外冷卻三個區(qū)、內(nèi)側(cè)冷卻三個區(qū)、外側(cè)冷卻三個區(qū)，調(diào)整各區(qū)的冷卻強度，S卩內(nèi)冷卻水流量1區(qū)3. 5-6m3/h、內(nèi)冷卻水流量2區(qū)19 -23m3 /h、內(nèi)冷卻水流量3區(qū)3. 5 -6m3 /h、外冷卻水流量1區(qū)2_4m3 /h、外冷卻水流量2區(qū)19-29m3 /h、外冷卻水流量3區(qū)19_23m3 /h、內(nèi)側(cè)冷卻水流量1區(qū)2_4m3 /h、內(nèi)側(cè)冷卻水流量2區(qū)8-10m3 /h、內(nèi)側(cè)冷卻水流量3區(qū)1-2. 5m3 /h、外側(cè)冷卻水流量1區(qū)2_4m3 /h、外側(cè)冷卻水流量2區(qū)8-10m3 /h、外側(cè)冷卻水流量3區(qū)2. 5_4m3 /h ；冷卻水壓力0. 3-0. 7MPa ；以獲得較高晶粒度的AlSi7Mg鋁合金產(chǎn)品。本發(fā)明在國內(nèi)首次使用輪帶鑄造方式生產(chǎn)AlSi7Mg鑄造鋁合金，產(chǎn)品質(zhì)量得到了很好的提高，受到同行業(yè)高端市場客戶的認可。其產(chǎn)品主要指標為Si偏析控制在0.3%以內(nèi)；抗拉強度保持在160MPa以上；硬度60HB以上；針孔度1_3級；晶粒度可達到GB3642. 2要求的二級以上，并且一級的占80%以上。


圖1是鋁熔體冷卻狀態(tài)示意圖。圖2是輪帶式鑄造結(jié)晶輪冷卻分區(qū)示意圖。圖中，1 一結(jié)晶輪，2、4、7、8—冷卻水管，5 —帶鋼，6—鋁熔體，A —外冷，B —內(nèi)外側(cè)冷，C 一內(nèi)冷。
具體實施例方式1、熔煉及熔體凈化
在熔爐中裝入一定量(彡30%)的AlSi7Mg工藝廢料后，注入電解鋁液，通過現(xiàn)有的方法計算添加硅、鎂、鍶鈦等金屬或中間合金。充分攪拌、精煉后，鋁溶體倒入靜置爐靜置，獲得成分合格、溫度合格的AlSi7Mg鋁溶體，經(jīng)在線除氣、除渣和過濾后進行澆鑄(此步驟均為常規(guī)技術(shù))。本方法鑄造AlSi7Mg合金化學(xué)成分如下表
權(quán)利要求
1. 一種提高AlSi7Mg鋁合金晶粒度的生產(chǎn)方法，其特征在于按以下進行1)熔煉在熔煉時添加一定量的鋁鍶合金和鈦劑進行熔煉，熔煉后經(jīng)過靜置爐凈化鋁熔體，得到化學(xué)成分、溫度符合要求的AlSi7Mg熔體；2)采用輪帶式鑄造工藝，澆鑄溫度635-650°C，澆鑄速度5_8噸/小時；3)對結(jié)晶輪上的冷卻水進行分區(qū)，分為內(nèi)冷卻三個區(qū)、外冷卻三個區(qū)、內(nèi)側(cè)冷卻三個區(qū)、外側(cè)冷卻三個區(qū)，各區(qū)的冷卻強度為內(nèi)冷卻水流量1區(qū)3. 5-6m3、內(nèi)冷卻水流量2區(qū)19 -23m3 /h、內(nèi)冷卻水流量3區(qū)3. 5 -6m3 /h、外冷卻水流量1區(qū)2_4m3 /h、外冷卻水流量2區(qū) 19-29m3 /h、外冷卻水流量3區(qū)19_23m3 /h、內(nèi)側(cè)冷卻水流量1區(qū)2_4m3 /h、內(nèi)側(cè)冷卻水流量 2區(qū)8-10m3 /h、內(nèi)側(cè)冷卻水流量3區(qū)1-2. 5m3 /h、外側(cè)冷卻水流量1區(qū)2_4m3 /h、外側(cè)冷卻水流量2區(qū)8-10m3 /h、外側(cè)冷卻水流量3區(qū)2. 5_4m3 /h ；冷卻水壓力0. 3-0. 7MPa。
全文摘要
本發(fā)明是一種提高AlSi7Mg鋁合金晶粒度的生產(chǎn)方法。經(jīng)熔煉得到AlSi7Mg熔體；采用輪帶式鑄造工藝，澆鑄溫度635-650℃，澆鑄速度5-8噸/小時；結(jié)晶輪上分為內(nèi)冷卻三個區(qū)、外冷卻三個區(qū)、內(nèi)側(cè)冷卻三個區(qū)、外側(cè)冷卻三個區(qū)，內(nèi)冷卻水流量1區(qū)3.5-6m3、2區(qū)19-23m3/h、3區(qū)3.5-6m3/h，外冷卻水流量1區(qū)2-4m3/h、2區(qū)19-29m3/h、3區(qū)19-23m3/h，內(nèi)側(cè)冷卻水流量1區(qū)2-4m3/h、2區(qū)8-10m3/h、3區(qū)1-2.5m3/h，外側(cè)冷卻水流量1區(qū)2-4m3/h、2區(qū)8-10m3/h、3區(qū)2.5-4m3/h；冷卻水壓力0.3-0.7MPa。Si偏析0.3%以內(nèi)；抗拉強度160MPa以上；硬度60HB以上；針孔度1-3級；晶粒度二級以上，并且一級的占80%以上。
文檔編號C22C21/02GK102234728SQ20111022851
公開日2011年11月9日 申請日期2011年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月10日
發(fā)明者丁吉林, 劉芳, 和錦黎, 尹忠鴻, 張麗宏, 李全, 李明, 李永平, 王作師, 袁崇勝 申請人:云南鋁業(yè)股份有限公司