[发明专利]一种新能源汽车低偏析度电机转子微合金铝的制备方法及其制备的微合金铝

说明书

本申请公开了一种新能源汽车低偏析度电机转子微合金铝的制备方法，包括如下步骤：(1)将钛、硼、硅、铁、铜，镁、锌和铝的混合物预热后装炉进行熔炼，表面铺一层覆盖剂，升温到670～800℃；(2)加入精炼剂精炼，静置清渣，得到精炼熔液A；(3)将精炼熔液A升温至800～900℃，先加入镧，保温15‑30min，再加入镱，搅拌并铺覆盖剂，保温10‑60min后降温；(4)温度降至670～800℃时，加入精炼剂精炼，静置覆盖扒渣，得到精炼熔液B；(5)铸型内侧喷涂涂料，将精炼熔液B浇入铸型，离心铸造20‑40s，取出微合金铝。该方法通过加入镧和镱，消除针孔，提高微合金铝的力学性能；通过对各制备步骤的调控，缩短冷却时间，减少TiAl3、TiB2迁移和聚集，降低偏析。

技术领域

本申请涉及一种新能源汽车低偏析度电机转子微合金铝的制备方法及其制备的微合金铝，属于微合金铝技术领域。

背景技术

目前新能源汽车用铸铝转子主要使用纯铝，采用高压压铸工艺，铝液和模具之间存在较大过冷度，可实现较好的细化晶粒，提升材料强度。但由于高压压铸工艺不可避免的会在零件内部形成一定数量的气孔、缩孔等缺陷，导致实际转子零件的电导率受到较大影响。离心铸造工艺能够减少气孔，提升导电率，然而相比于高压铸造工艺，通过离心铸造工艺制得的转子零件存在强度不足的缺陷。

另外，在铸造过程中，铝液注入模具，由于工业生产铝液量非常大，含热量高，冷却速度和铸造速度等原因使外表层化学成分存在一定的变化梯度，即至外而内冷却偏析。合金液在铸型中凝固以后，铸件断面各个部分，以及晶粒内部，往往有化学成分不均匀的现象，这就是偏析。偏析是一种铸造缺陷。由于铸件各部分化学成分不一致，势必使其机械及物理性能也不一样，这样就会影响铸件的工作效果和使用寿命。因此，在铸造生产中必须采取相应的措施降低电机转子微合金铝的偏析程度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种新能源汽车低偏析度电机转子微合金铝的制备方法及其制备的微合金铝，该方法通过加入镧和镱，消除针孔，明显提高微合金铝的力学性能；通过对各制备步骤的调控，缩短冷却时间，减少TiAl3、TiB2迁移和聚集，降低偏析。

本发明是通过以下技术方案实现的：

根据本申请的一个方面，提供了一种新能源汽车低偏析度电机转子微合金铝的制备方法，包括如下步骤：

(1)将钛0.02wt％-0.05wt％、硼≤0.04wt％、硅0.1wt％、铁0.2wt％、铜0.1wt％，镁0.3wt％-0.5wt％、锌0.1wt％和铝≥99.2wt％的混合物预热后装炉进行熔炼，开始熔化后在混合物表面铺一层覆盖剂，然后升温到670～800℃，优选为740℃；

(2)炉温稳定后，加入适量精炼剂进行精炼，静置清渣，得到精炼熔液A；

(3)将所述精炼熔液A迅速升温至800～900℃，优选为850℃，先加入镧0.03wt％-0.06wt％，保温15-30min，优选22min，再加入镱0.02wt％-0.05wt％，搅拌并铺覆盖剂，保温10-60min后开始降温，优选35min；

(4)温度降至670～800℃时，优选740℃，加入适量精炼剂进行精炼，静置覆盖扒渣，得到精炼熔液B；

(5)铸型内侧喷涂涂料，将精炼熔液B浇入铸型，离心铸造20-40s，优选30s，取出所述低偏析度电机转子微合金铝。

优选地，所述覆盖剂由以下质量百分数的组分组成：40wt％NaCl、8wt％KCl、10wt％Na₃AlF₆、7wt％Na₂SiF₆、12wt％NaF、10wt％MgCl₂、8wt％莫来石粉和5wt％膨胀蛭石。