車用安全相關(guān)零部件的亞共晶鋁合金材料的鑄造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬有色金屬材料制備技術(shù)和變質(zhì)處理工藝領(lǐng)域，特別涉及一種車用安全相 關(guān)零部件的亞共晶鋁合金材料的鑄造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 金屬組織細(xì)化是提高金屬材料各項(xiàng)機(jī)械性能的方法途徑之一，也是不犧牲材料強(qiáng) 度指標(biāo)的如提下提_材料塑性指標(biāo)的唯一途徑。、
[0003] 通過檢索，只發(fā)現(xiàn)如下兩篇涉及本專利申請(qǐng)的公開專利文獻(xiàn)：
[0004] 1、一種大直徑鑄造鋁合金液力偶合器葉輪熱處理工藝（CN101148744)，其特征在 于，由以下步驟組成：對(duì)大直徑鑄造鋁合金液力偶合器葉輪熱處理前準(zhǔn)備，將大直徑鑄造鋁 合金液力偶合器葉輪熱放入低于350°C的固熔加熱爐內(nèi)進(jìn)行固溶處理，并隨爐階梯升溫，熱 處理溫度為530°C - 540°C，保溫4 一 9小時(shí)；固溶后用60~100°C清水冷卻；對(duì)大直徑鑄 造鋁合金液力偶合器葉輪熱的時(shí)效處理，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是可以熱處理直徑lm至1. 5m的大 直徑鑄造鋁合金液力偶合器葉輪，提高大直葉輪生產(chǎn)合格率。
[0005] 2、高精鋁合金液爐外精煉用耐火澆注料（CN101475389)，由骨料、粉料和外加劑組 成。骨料由高鋁礬土熟料、亞白剛玉組成；粉料由a _A1203、亞白剛玉粉、CA7(I純鋁酸鈣水泥、 鈦白粉、硫酸鋇組成。外加劑由六偏磷酸鈉和水組成。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)高溫下會(huì)與 錯(cuò)合金液粘結(jié)，并會(huì)將耐火材料中的娃、鐵等雜質(zhì)釋放到錯(cuò)合金液中的問題?？纱_保商精錯(cuò) 合金液爐外精煉中耐火內(nèi)襯不開裂、不增硅、不增鐵、不粘鋁，價(jià)格較便宜，使用方便，適應(yīng) 范圍大。
[0006] 通過技術(shù)對(duì)比，上述兩篇對(duì)比文獻(xiàn)與本專利申請(qǐng)有本質(zhì)的不同。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種耐熱、耐磨、抗疲勞的車用安全 相關(guān)零部件的亞共晶鋁合金材料的鑄造方法。
[0008] 本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的的技術(shù)方案是：
[0009] -種車用安全相關(guān)零部件的亞共晶鋁合金材料的鑄造方法，包括細(xì)化變質(zhì)母鋁合 金液的制備及新型細(xì)化變質(zhì)亞共晶鋁合金材料的制備，下面分別敘述：
[0010] 一、Al+Sb+Ti細(xì)化變質(zhì)母鋁合金液的制備步驟如下：
[0011] 按Ti :5~6%、Sb :5~6%、A1 :88~90%制備母鋁合金液
[0012] (1)按母鋁合金液中元素質(zhì)量百分比Ti :5~6%、Sb :5~6%、A1 :88~90%分別 稱取鈦劑(含Ti量75%) 147Kg，金屬銻llOKg，重熔鋁錠1743Kg;
[0013] (2)按總投料的0?3~0?5%稱取ST-1熔劑，按總投料的0?3~0?5%稱取ST-1S 覆蓋劑，按總投料的〇. 1~〇. 2%稱取ST無鈉精煉劑；
[0014] (3)將步驟（1)步驟⑵中的所有原材料放入溫度200-250°C的恒溫余熱干燥爐 中干燥3~4小時(shí)；
[0015] (4)將步驟（3)中完全干燥的ST-1熔劑均勻鋪散在熔化爐的爐底，再放入在恒溫 余熱干燥爐中干燥后取出的重烙錯(cuò)錠；
[0016] (5)熔化爐點(diǎn)火升溫，點(diǎn)火2h~3h爐內(nèi)的重熔鋁錠全部熔化，在鋁熔體表面均勻 撒上步驟（3)中完全干燥的50%的ST-1S覆蓋劑。繼續(xù)升溫至900~1000°C，加入步驟（3) 中完全干燥的金屬銻、鈦劑并在900~1000°C的條件下保溫1. 5~2h至金屬銻和鈦劑完全 熔化；
[0017] (6)關(guān)掉熔化爐的燃?xì)忾_關(guān)，充分?jǐn)嚢?~8min測(cè)量母鋁的熔體溫度在750~ 800°C的條件下保溫20~25min促進(jìn)母鋁的熔體的合金化；
[0018] (7)精煉除氣，將步驟（3)中完全干燥的ST無鈉精煉劑的50%撒入母鋁熔體內(nèi)進(jìn) 行充分?jǐn)嚢?，測(cè)量母鋁的熔體溫度，母鋁的熔體溫度在710~750°C范圍內(nèi)，將剩余的50%ST 無鈉精煉劑放入自動(dòng)噴粉機(jī)中，以惰性氣體氬氣為載體將ST無鈉精煉劑均勻的噴入母鋁 熔體內(nèi)進(jìn)行精煉，氬氣噴入的時(shí)間在5~8min ;
[0019] (8)取樣測(cè)定母鋁合金的成分，成分結(jié)果：Ti :5. 52%、Sb :5. 51%、A1 :余量；
[0020] (9)在步驟（7)中精煉好的母鋁熔體表面上均勻的撒上剩余的步驟（3)中完全干 燥的50%的ST-1S覆蓋劑，并在700~730°C下保溫備用；
[0021] B、新型細(xì)化變質(zhì)亞共晶鋁合金材料的制備方法：
[0022] Si:6. 5~7. 5%、Mg:0. 6~1. 0%、步驟A的母鋁合金液：2. 5~3. 0%制備新型細(xì)化 變質(zhì)亞共晶錯(cuò)合金材料
[0023] (1)按新型細(xì)化變質(zhì)亞共晶鋁合金材料中元素質(zhì)量百分比的要求計(jì)算出成分配比 為Si:6. 5~7. 5%、Mg:0. 6~1. 0%、步驟A的母鋁合金液：2. 5~3. 0%比例制備新型細(xì)化變 質(zhì)亞共晶鋁合金材料，分別稱取金屬硅1440kg、金屬鎂170kg、母鋁合金液560kg ;重熔鋁錠 17880kg ；
[0024] (2)按總投料的0? 1~0? 2%稱取ST無鈉精煉劑；
[0025] (3)將步驟（1)步驟（2)中的金屬硅、金屬鎂、重熔鋁錠和ST無鈉精煉劑放入溫度 200-250°C的恒溫余熱干燥爐中干燥3~4h ;
[0026] (4)將步驟（3)中完全干燥的金屬硅放入蓄熱熔化爐的爐體底部，上面將步驟（3) 中完全干燥重烙錯(cuò)錠碼放整齊；
[0027] (5)蓄熱熔化爐點(diǎn)火升溫，點(diǎn)火4h~5h爐內(nèi)的重熔鋁錠和工業(yè)硅全部熔化，加入 步驟（1)中稱取的母鋁合金液，充分?jǐn)嚢?~8min，繼續(xù)升溫至鋁合金熔體的溫度在770~ 800°C的范圍內(nèi)；
[0028] (6)關(guān)掉熔化爐的燃?xì)忾_關(guān)，將經(jīng)步驟（3)干燥處理的金屬鎂壓入鋁合金熔體內(nèi) 部3~5min至金屬鎂全部烙化，迅速攪拌4~5min ;
[0029] (7)取樣檢測(cè)合金成分，合金成分為：Si:7. 2%、Mg:0. 84%、Ti :0? 154%、Sb : 0. 154% ；
[0030] (8)精煉除氣，測(cè)量鋁合金熔體溫度，在鋁合金熔體溫度730~750°C范圍內(nèi)將 步驟（3)中完全干燥的ST無鈉精煉劑的50%撒入鋁合金熔體內(nèi)進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，將剩余?50%ST無鈉精煉劑放入自動(dòng)噴粉機(jī)中，以惰性氣體氬氣為載體將ST無鈉精煉劑均勻的噴入 鋁合金熔體內(nèi)進(jìn)行精煉，氬氣噴入的時(shí)間控制在10~15min，進(jìn)行打渣，打渣后靜置；
[0031] (9)在鋁合金熔液溫度降至690~710°C時(shí)出爐。
[0032] 而且，所述惰性氣體均為氬氣。
[0033] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為：
[0034] 本車用安全相關(guān)零部件的亞共晶鋁合金材料具有高溫耐磨、高溫抗疲勞、高強(qiáng)高 韌等優(yōu)點(diǎn)，用于制造汽車后制動(dòng)鉗、制動(dòng)主缸、轉(zhuǎn)向殼體等汽車安全零部件，大大提高了其 使用壽命和安全系數(shù)。在對(duì)新型細(xì)化變質(zhì)亞共晶鋁合金材料熱處理后檢測(cè)其力學(xué)性能，接 近高強(qiáng)度鋁合金的標(biāo)準(zhǔn)(抗拉強(qiáng)度> 400MPa)，而延伸率和屈服強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于高強(qiáng)度硬質(zhì)鋁 合金。
【附圖說明】
[0035] 圖1為本發(fā)明對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面通過具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述，以下實(shí)施例只是描述性的，不是限 定性的，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0037] -種車用安全相關(guān)零部件的亞共晶鋁合金材料的鑄造方法，包括細(xì)化變質(zhì)母鋁合 金液的制備及新型細(xì)化變質(zhì)亞共晶鋁合金材料的制備，下面分別敘述：
[0038] 一、Al+Sb+Ti細(xì)化變質(zhì)母鋁合金液的制備步驟如下：
[0039] 按Ti :5~6%、Sb :5~6%、A1 :88~90%制備母鋁合金液
[0040] (1)按母鋁合金液中元素質(zhì)量百分比Ti :5~6%、Sb :5~6%、A1 :88~90%分別 稱取鈦劑(含Ti量75%) 147Kg，金屬銻llOKg，重熔鋁錠1743Kg ;
[0041] (2)按總投料的0? 3~0? 5%稱取ST-1熔劑，按總投料的0? 3~0? 5%稱取ST-1S 覆蓋劑，按總投料的〇. 1~〇. 2%稱取ST無鈉精煉劑；
[0042] (3)將步驟（1)步驟（2)中的所有原材料放入溫度200-250°C的恒溫余熱干燥爐 中干燥3~4小時(shí)；
[0043] (4)將步驟⑶中完全干燥的ST-1熔劑均勻鋪散在熔化爐的爐底，再放入在恒溫 余熱干燥爐中干燥后取出的重烙錯(cuò)錠；
[0044] (5)熔化爐點(diǎn)火升溫，點(diǎn)火2h~3h爐內(nèi)的重熔鋁錠全部熔化，在鋁熔體表面均勻 撒上步驟（3)中完全干燥的50%的ST-1S覆蓋劑。繼續(xù)升溫至900~1000°C，加入步驟（3) 中完全干燥的金屬銻、鈦劑并在900~1000°C的條件下保溫1. 5~2h至金屬銻和鈦劑完全 熔化；
[0045] (6)關(guān)掉熔化爐的燃?xì)忾_關(guān)，充分?jǐn)嚢?~8min測(cè)量母