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；
[0046] (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，氬氣噴入的時間在5~8min。
[0047] (8)取樣測定母鋁合金的成分，成分結(jié)果：Ti :5. 52%、Sb :5. 51%、A1:余量；
[0048] (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。
[0049] B、新型細(xì)化變質(zhì)亞共晶鋁合金材料的制備方法：
[0050] Si:6. 5~7. 5%、Mg:0. 6~1. 0%、母鋁合金液(步驟A) :2. 5~3. 0%制備新型細(xì)化 變質(zhì)亞共晶錯合金材料
[0051] (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%、母鋁合金液(步驟A):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 ；
[0052] (2)按總投料的0?1~0?2%稱取ST無鈉精煉劑；
[0053] (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 ;
[0054] (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) 中完全干燥重烙錯錠碼放整齊；
[0055] (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)；
[0056] (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 ;
[0057] (7)取樣檢測合金成分，合金成分為：Si:7. 2%、Mg:0. 84%、Ti :0? 154%、Sb : 0. 154% ；
[0058] (8)精煉除氣。測量鋁合金熔體溫度，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。氬氣噴入的時間控制在10~15min，進(jìn)行打渣，打渣后靜置；
[0059] (9)在鋁合金熔液溫度降至690~710°C時出爐。
[0060] 通過檢驗(yàn)，本實(shí)驗(yàn)方法制備的鋁合金力學(xué)性能抗拉強(qiáng)度為423Mpa，屈服強(qiáng)度 170Mpa，延伸率為 21. 1%。
[0061]下面以A356. 2鋁合金錠和加入Al+Sb+Ti細(xì)化變質(zhì)母鋁合金液的新型亞共晶鋁合 金錠為例抗疲勞性能的對比實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。與A356. 2合金相比，新型亞共晶鋁合金 疲勞強(qiáng)度大大增加，提高了約50%，延長汽車零部件的使用壽命，同時提高了汽車的安全系 數(shù)。
[0062]此外，本發(fā)明還提供了采用本長效變質(zhì)劑的新型亞共晶鋁合金與采用鈦鍶做細(xì)化 變質(zhì)劑的A356. 2亞共晶鋁合金元素成分對比，以及采用本長效變質(zhì)劑的新型亞共晶鋁合 金與采用鈦鍶做細(xì)化變質(zhì)劑的A356. 2亞共晶鋁合金力學(xué)性能對比，參見表1及表2。
[0063]表1
[0064]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 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，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： 一、Al+Sb+Ti細(xì)化變質(zhì)母鋁合金液的制備步驟如下： 按Ti:5~6%、Sb:5~6%、Al:88~90%制備母鋁合金液 ⑴按母鋁合金液中元素質(zhì)量百分比Ti:5~6%、Sb:5~6%、Al:88~90%分別稱取 鈦劑(含Ti量75%) 147份，金屬銻110份，重熔鋁錠1743份； (2) 按總投料的0. 3~0. 5%稱取ST-I熔劑，按總投料的0. 3~0. 5%稱取ST-IS覆蓋 齊U，按總投料的〇. 1~〇. 2%稱取ST無鈉精煉劑； (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； (4) 將步驟（3)中完全干燥的ST-I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錠； (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-IS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； (6) 關(guān)掉熔化爐的燃?xì)忾_關(guān)，充分?jǐn)嚢?~8min測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； (7) 精煉除氣，將步驟⑶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 攪拌，測量母鋁的熔體溫度，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，氬氣噴入的時間在5~Smin; (8) 取樣測定母鋁合金的成分，成分結(jié)果：Ti:5. 52%、Sb:5. 51%、Al:余量； (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-IS覆蓋劑，并在700~730°C下保溫備用； B、新型細(xì)化變質(zhì)亞共晶鋁合金材料的制備方法： 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) 亞共晶鋁合金材料 (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1440份、金屬鎂170份、母鋁合金液560份；重熔鋁錠 17880 份； (2) 按總投料的0. 1~0. 2%稱取ST無鈉精煉劑； (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; (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 全干燥重熔鋁錠碼放整齊； (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)； (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; (7) 取樣檢測合金成分，合金成分為：Si:7. 2%、Mg:0. 84%、Ti:0. 154%、Sb:0. 154% ; (8) 精煉除氣，測量鋁合金熔體溫度，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?0%ST無鈉 精煉劑放入自動噴粉機(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，氬氣噴入的時間控制在10~15min，進(jìn)行打渣，打渣后靜置； (9) 在鋁合金熔液溫度降至690~7KTC時出爐。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用安全相關(guān)零部件的亞共晶鋁合金材料的鑄造方法，其特 征在于：所述惰性氣體均為氬氣。
【專利摘要】本發(fā)明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，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。本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鉗、制動主缸、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)。在對新型細(xì)化變質(zhì)亞共晶鋁合金材料熱處理后檢測其力學(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。
【IPC分類】C22C1-06, C22C1-03, C22C21-04
【公開號】CN104694796
【申請?zhí)枴緾N201310664445
【發(fā)明人】王如芬, 李志琴, 郭強(qiáng), 馮嘯, 姜淑珍, 霍會娟
【申請人】天津立中合金集團(tuán)有限公司
【公開日】2015年6月10日
【申請日】2013年12月6日