[发明专利]适用于共享单车的高强高韧压铸铝合金材料及制备方法

说明书

本发明涉及一种适用于共享单车的高强高韧压铸铝合金材料及其制备方法，包括以下质量百分含量的组分：Mg：6.5wt％‑7wt％；Si：1.8wt％‑2.2wt％；Mn：0.2wt％‑0.8wt％；Cu：0.2wt％‑0.5wt％；Zn：0.1wt％‑0.5wt％；Fe：0.2wt％‑0.4wt％，其余杂质控制在0.01wt％以下，余量为Al。通过高固溶度快速冷却的方法，将大量的Mg、Si、Cu等元素固溶在Al基体中，从而在高强的同时保证材料的延伸率，抗拉强度350MPa，延伸率8‑10％。

技术领域

本发明涉及合金材料，具体涉及适用于共享单车的高强高韧压铸铝合金材料制备方法。

背景技术

铝合金一直是交通运输行业的重要材料之一，它广泛用于轨道交通行业——如动车组和高铁的车厢材料、线路支架和箱内座椅等；汽车行业——如发动机外壳、高级汽车面板、汽车轮毂等；随着国家对节能减排要求不断提高，一种铝合金新的用途正在自行车行业快速发展。自行车是人类近百年前发明的重要交通工具，但是多年来，自行车材料一直是钢铁加橡胶，包括外观基本没有得到很大改变。直到近年来，人民的生活质量不断提高，长途出行靠汽车，近距游玩用放在后备箱内的多功能折叠自行车，逐渐成为某些有车一族的时尚选择，这对自行车这一传统交通工具也提出更高的要求。

为了使自行车轻便自如，生产商对自行车材质进行了轻量化改进，如车圈采用铝合金6063挤压材；轮毂由钢毂改用6061铝合金冷锻件；前叉、曲柄、折叠合页用6061或7xxx系铝合金热锻制造；车骨架用7020铝合金挤压管材焊接等。采用铝合金轻量化后，一辆比赛用车，整车减重50％以上。

随着近年来共享单车的爆发性增长，对共享单车自行车的轻量化又提出了新的要求。在保证共享单车高强度高韧性的同时，还需要保持其造型美观、整车的质量轻量化、并且造价要低。而现有技术为锻造工艺，锻造是一种利用锻压机械对金属坯料施加压力，使其产生塑性变形以获得具有一定机械性能、一定形状和尺寸锻件的加工方法，锻压(锻造与冲压)的两大组成部分之一。通过锻造能消除金属在冶炼过程中产生的铸态疏松等缺陷，优化微观组织结构，同时由于保存了完整的金属流线，锻件的机械性能一般优于同样材料的铸件。但是对于目前形状和结构越来越复杂多变，个性化极强的共享单车来说，锻造生产成本高、周期长，外形变化难度大，因此急需开发一款适用于共享单车的高强高韧铝合金材料，并且同时可以采用压铸工艺降低产品成本，但是一般压铸成型的铝合金材料，抗拉强度一般为250-280MPa，延伸率一般为4-5％。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种抗拉强度可达420-450MPa，延伸率可达16-20％的适用于共享单车的高强高韧压铸铝合金材料及制备方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种适用于共享单车的高强高韧压铸铝合金材料，其特征在于，包括以下质量百分含量的组分：Mg：6.5wt％-7wt％；Si：1.8wt％-2.2wt％；Mn：0.2wt％-0.8wt％；Cu：0.2wt％-0.5wt％；Zn：0.1wt％-0.5wt％；Fe：0.2wt％-0.4wt％，其余杂质控制在0.01wt％以下，余量为Al。

进一步优选：用于共享单车的高强高韧压铸铝合金材料，包括以下质量百分含量的组分：Mg：6.6wt％-6.8wt％；Si：1.9wt％-2.1wt％；Mn：0.3wt％-0.6wt％；Cu：0.3wt％-0.5wt％；Zn：0.2wt％-0.4wt％；Fe：0.3wt％-0.4wt％，其余杂质控制在0.01wt％以下，余量为Al。

再进一步优选：用于共享单车的高强高韧压铸铝合金材料，包括以下质量百分含量的组分：Mg：6.8wt％；Si：2.0wt％；Mn：0.56wt％；Cu：0.36wt％；Zn：0.18wt％；Fe：0.25wt％，其余杂质控制在0.01wt％以下，余量为Al。