[发明专利]汽车安全零部件用变质亚共晶铝合金材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种汽车安全零部件用变质亚共晶铝合金材料的制备方法，包括细化变质母铝合金液的制备及新型细化变质亚共晶铝合金材料的制备。本合金材料具有高温耐磨、高温抗疲劳、高强高韧等优点，用于制造汽车后制动钳、制动主缸、转向壳体等汽车安全零部件，大大提高了其使用寿命和安全系数。在对新型细化变质亚共晶铝合金材料热处理后检测其力学性能，接近高强度铝合金的标准（抗拉强度≥400MPa），而延伸率和屈服强度远远优于高强度硬质铝合金。

主权项

一种汽车安全零部件用变质亚共晶铝合金材料的制备方法，其特征在于：步骤如下：一、Al+Sb+Ti细化变质母铝合金液的制备步骤如下：按Ti：5～6%、Sb：5～6%、Al：88～90%制备母铝合金液⑴按母铝合金液中元素质量百分比Ti：5～6%、Sb：5～6%、Al：88～90%分别称取钛剂（含Ti量75%）147份，金属锑110份，重熔铝锭1743份；⑵按总投料的0.3～0.5%称取ST‑1熔剂，按总投料的0.3～0.5%称取ST‑1S覆盖剂，按总投料的0.1～0.2%称取ST无钠精炼剂；⑶将步骤⑴步骤⑵中的所有原材料放入温度200‑250℃的恒温余热干燥炉中干燥3～4小时；⑷将步骤⑶中完全干燥的ST‑1熔剂均匀铺散在熔化炉的炉底，再放入在恒温余热干燥炉中干燥后取出的重熔铝锭；⑸熔化炉点火升温，点火2h～3h炉内的重熔铝锭全部熔化，在铝熔体表面均匀撒上步骤⑶中完全干燥的50%的ST‑1S覆盖剂；继续升温至900～1000℃，加入步骤⑶中完全干燥的金属锑、钛剂并在900～1000℃的条件下保温1.5～2h至金属锑和钛剂完全熔化；⑹关掉熔化炉的燃气开关，充分搅拌6～8min测量母铝的熔体温度在750～800℃的条件下保温20～25min促进母铝的熔体的合金化；⑺精炼除气；将步骤⑶中完全干燥的ST无钠精炼剂的50%撒入母铝熔体内进行充分搅拌，测量母铝的熔体温度，母铝的熔体温度在710～750℃范围内，将剩余的50%ST无钠精炼剂放入自动喷粉机中，以惰性气体氩气为载体将ST无钠精炼剂均匀的喷入母铝熔体内进行精炼，氩气喷入的时间在5～8min；⑻取样测定母铝合金的成分，成分结果：Ti：5.52%、Sb：5.51%、Al：余量；⑼在步骤⑺中精炼好的母铝熔体表面上均匀的撒上剩余的步骤⑶中完全干燥的50%的ST‑1S覆盖剂，并在700～730℃下保温备用；B、新型细化变质亚共晶铝合金材料的制备方法：按Si:6.5～7.5%、Mg:0.6～1.0%、步骤A的母铝合金液：3.0～3.6%制备新型细化变质亚共晶铝合金材料⑴按新型细化变质亚共晶铝合金材料中元素质量百分比的要求计算出成分配比为Si:6.5～7.5%、Mg:0.6～1.0%、步骤A的母铝合金液：3.0～3.6%，分别称取金属硅1400份、金属镁160份、母铝合金液680份；重熔铝锭17760份；⑵按总投料的0.1～0.2%称取ST无钠精炼剂；⑶将步骤⑴步骤⑵中的金属硅、金属镁、重熔铝锭和ST无钠精炼剂放入温度200‑250℃的恒温余热干燥炉中干燥3～4h；⑷将步骤⑶中完全干燥的金属硅放入蓄热熔化炉的炉体底部，上面将步骤⑶中完全干燥重熔铝锭码放整齐；⑸蓄热熔化炉点火升温，点火4h～5h炉内的重熔铝锭和工业硅全部熔化，加入步骤⑴中称取的母铝合金液；充分搅拌6～8min，继续升温至铝合金熔体的温度在770～800℃的范围内；⑹关掉熔化炉的燃气开关，将经步骤⑶干燥处理的金属镁压入铝合金熔体内部3～5min至金属镁全部熔化，迅速搅拌4～5min；⑺取样检测合金成分，合金成分为：Si:7.0%、Mg:0.79%、Ti：0.188%、Sb：0.187%；⑻精炼除气；测量铝合金熔体温度，在铝合金熔体温度730～750℃范围内将步骤⑶中完全干燥的ST无钠精炼剂的50%撒入铝合金熔体内进行充分搅拌，将剩余的50%ST无钠精炼剂放入自动喷粉机中，以惰性气体氩气为载体将ST无钠精炼剂均匀的喷入铝合金熔体内进行精炼；氩气喷入的时间控制在10～15min，进行打渣，打渣后静置；⑼在铝合金熔液温度降至690～710℃时出炉。