一種汽車用6008鋁合金及其鑄造工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種汽車用6008鋁合金，按質量計包括：Si：0.60～0.75％；Fe：0.30％；Cu：0.10～0.18％；Mn：0.20～0.28％；Mg：0.48～0.58％；Cr：0.10～0.20％；Zn：0.15％；V：0.05～0.15％；Ti：0.05％；雜質單個≤0.05％，合計≤0.15％；Al：余量。本發明還公開了其鑄造方法，首先選料熔煉，然后進行爐內外精煉并扒渣靜置，接著陶瓷過濾后進行鑄造，最后均勻化處理。本發明所得鑄錠經T6處理后屈服強度≥220MPa，抗拉強度≥240MPa，斷后伸長率≥8％，彎曲試驗角度達150°，解決了國內外汽車用鋁合金對加工和防撞要求高的技術難題。
【專利說明】一種汽車用6008鋁合金及其鑄造工藝
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋁合金領域，涉及汽車用鋁合金及其鑄造方法。
【背景技術】
[0002]鋁合金廣泛應用于汽車產品構件，如保險杠骨架橫梁等。一般的鑄造工藝生產的合金經變形加工及熱處理后，很難同時滿足汽車產品所需要的力學性能，彎曲性能以及加工性能等。如合金在熔鑄過程中添加較多的廢料容易導致鑄錠出現裂紋、夾雜及偏析瘤等缺陷，同時降低后期制品的延展性能，進而影響汽車產品的特殊使用性能，而添加較少的廢料增加了廢鋁的循環利用周期，降低了企業的生產效率和經濟效益；6XXX系合金的擠壓制品很難控制粗晶組織，在焊接過程中引起液化裂紋的產生，降低制品的安全性能，彎曲加工過程中表面容易出現橘皮，影響制品表面美觀；汽車用鋁合金產品對力學性能與彎曲性能要求通常在一定的區間，因此必須對汽車用鋁合金的成份及鑄造工藝進行重新設計。
【發明內容】
[0003]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種汽車用6008合金鑄造工藝。
[0004]為達到上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0005]汽車用鋁合金，按質量百分比計算由以下成份組成:S1:0.60?0.75% ；Fe:0.30% ；Cu:0.10 ?0.18% ；Mn:0.20 ?0.28% ；Mg:0.48 ?0.58% ；Cr:0.10 ?0.20% ；Zn:0.15% ；V:0.05 ?0.15% ；T1:0.05% ;雜質:單個彡 0.05%，合計彡 0.15% ；A1:余量。
[0006]汽車用6008合金鑄造工藝，包括以下步驟:
[0007]I)、選料:按所述配比選擇原材料，其中Cr以Al-Cr中間合金形式存在，V以Al-V中間合金形式存在；
[0008]2)、熔煉:將步驟I)所選原材料加熱至700?760°C，待爐料完全溶化后進行攪拌，其中Al-Cr、Al-V中間合金防止在其他原材料上部；
[0009]3)、爐內精煉:采用氬氣吹噴精煉劑，精煉劑用量0.12-0.18kg/t，精煉時間多 1min ；
[0010]4)、扒渣靜置:控制靜置時間為40-60min ；
[0011]5)、爐外精煉:采用在線除氣方式進行精煉，精煉時氬氣流量為4-6L/h，輸入壓力
5?1bar ；
[0012]6)、陶瓷過濾:采用雙級陶瓷過濾片過濾精煉熔液，結束后向熔體中加入Al-T1-B ；
[0013]7)、鑄造:澆鑄步驟6)所得熔體，降溫成型得鑄錠；
[0014]8)、均勻化:將鑄錠加熱至540?550°C，保溫8_10h后風冷或水冷。
[0015]優選的，步驟6)中所述雙級陶瓷過濾片孔度分別為30和50ppi。
[0016]優選的，步驟I)所選原材料中回爐料量為30% -50%。
[0017]本發明的有益效果在于:
[0018]本發明汽車用鋁合金合金成份進行優化，以Al-Cr、Al-V中間合金的形式向其中加入一定量的Cr和V可以抑制晶粒再結晶長大，本發明進一步優化了何種中其他元素的含量，避免加入Cr和V后鑄錠中出現粗大的化合物聚集；本發明熔煉時嚴格控制溫度和各元素的添加方式及位置，可以更好的發揮添加元素的作用，避免元素沉降偏聚；本發明鑄造方法可以消耗一定量的廢鋁，且避免廢鋁對產品組織性能的影響，提高了企業資源再循環利用能力。本發明提出的汽車用6008鋁合金鑄造工藝可獲得良好的鑄錠組織，無偏析瘤、裂紋等缺陷的廣生，擠壓加工制品組織均勾，晶粒細小，加工和焊接性能良好；在T6狀態下，其力學屈服強度在220MPa以上，抗拉強度在240MPa以上，斷后伸長率在8%以上，彎曲試驗角度最高可到150°，從鑄造方面解決國內外汽車用6008合金對加工和防撞要求高的技術難題。
【具體實施方式】
[0019]下面對本發明的優選實施例進行詳細的描述。
[0020]實施例1:
[0021]本實施例鑄造汽車用鋁合金的方法，包括以下步驟:
[0022]I)、選料:按配比選擇原材料，其中Cr以Al-Cr中間合金形式存在，V以Al-V中間合金形式存在；
[0023]2)、熔煉:將步驟I)所選原材料加熱至700?760°C，待爐料完全溶化后進行攪拌，其中Al-Cr、Al-V中間合金防止在其他原材料上部；
[0024]3)、爐內精煉:采用氬氣吹噴精煉劑，精煉劑用量0.15kg/t，精煉時間12min ；
[0025]4)、扒渣靜置:控制靜置時間為50min ；
[0026]5)、爐外精煉:采用在線除氣方式進行精煉，精煉時氬氣流量為5L/h，輸入壓力7bar ；
[0027]6)、陶瓷過濾:采用雙級陶瓷過濾片過濾精煉熔液，結束后向熔體中加入Al-T1-B ；
[0028]7)、鑄造:澆鑄步驟6)所得熔體，降溫成型得鑄錠；
[0029]8)、均勻化:將鑄錠加熱至546°C，保溫9h后風冷或水冷。
[0030]其中，步驟6)中所述雙級陶瓷過濾片孔度分別為30和50ppi，步驟I)所選原材料中回爐料量為40%。
[0031]經檢測，本實施例所得鑄錠質量成分如下:Si:0.68%；Fe:0.30%；Cu:0.15%；Mn:0.27% ；Mg:0.55% ；Cr:0.15% ；Zn:0.15% ；V:0.09% ；T1:0.05% ;雜質:單個彡 0.04%,合計0.12% ；A1:余量。
[0032]實施例2:
[0033]本實施例汽車用6008合金鑄造工藝，包括以下步驟:
[0034]I)、選料:按配比選擇原材料，其中Cr以Al-Cr中間合金形式存在，V以Al-V中間合金形式存在；
[0035]2)、恪煉:將步驟I)所選原材料加熱至710°C，待爐料完全溶化后進行攪拌，其中Al-Cr, Al-V中間合金防止在其他原材料上部；
[0036]3)、爐內精煉:采用氬氣吹噴精煉劑，精煉劑用量0.17kg/t，精煉時間1min ；
[0037]4)、扒渣靜置:控制靜置時間為42min ；
[0038]5)、爐外精煉:采用在線除氣方式進行精煉，精煉時氬氣流量為5L/h，輸入壓力1bar ；
[0039]6)、陶瓷過濾:采用雙級陶瓷過濾片過濾精煉熔液，結束后向熔體中加入Al-T1-B ；
[0040]7)、鑄造:澆鑄步驟6)所得熔體，降溫成型得鑄錠；
[0041]8)、均勻化:將鑄錠加熱至550°C，保溫1h后風冷或水冷。
[0042]其中，步驟6)中所述雙級陶瓷過濾片孔度分別為30和50ppi，步驟I)所選原材料中回爐料量為30%。
[0043]經檢測，本實施例所得鑄錠質量成分如下:Si:0.62%；Fe:0.30%；Cu:0.17%；Mn:0.22% ；Mg:0.49% ；Cr:0.18% ；Zn:0.15% ；V:0.07% ；T1:0.05% ;雜質:單個彡 0.05%,合計0.13% ；A1:余量。
[0044]實施例3:
[0045]本實施例汽車用6008合金鑄造工藝，包括以下步驟:
[0046]I)、選料:按配比選擇原材料，其中Cr以Al-Cr中間合金形式存在，V以Al-V中間合金形式存在；
[0047]2)、熔煉:將步驟I)所選原材料加熱至750°C，待爐料完全溶化后進行攪拌，其中Al-Cr, Al-V中間合金防止在其他原材料上部；
[0048]3)、爐內精煉:采用氬氣吹噴精煉劑，精煉劑用量0.13kg/t，精煉時間18min ；
[0049]4)、扒渣靜置:控制靜置時間為57min ；
[0050]5)、爐外精煉:采用在線除氣方式進行精煉，精煉時氬氣流量為4L/h，輸入壓力1bar ；
[0051]6)、陶瓷過濾:采用雙級陶瓷過濾片過濾精煉熔液，結束后向熔體中加入Al-T1-B ；
[0052]7)、鑄造:澆鑄步驟6)所得熔體，降溫成型得鑄錠；
[0053]8)、均勻化:將鑄錠加熱至540°C，保溫8后風冷或水冷。
[0054]其中，步驟6)中所述雙級陶瓷過濾片孔度分別為30和50ppi，步驟I)所選原材料中回爐料量為45%。
[0055]經檢測，本實施例所得鑄錠質量成分如下:Si:0.63%；Fe:0.30%；Cu:0.11%；Μη:0.22% ；Mg:0.58% ；Cr:0.10% ；Zn:0.15% ；V:0.15% ；T1:0.05% ;雜質:單個彡 0.05%,合計< 0.15% ；A1:余量。
[0056]取實施例1所得鋁合金鑄錠進行T6熱處理，并測得其性能如下:
[0057]屈服強度彡220MPa，抗拉強度彡240MPa，斷后伸長率彡8%，彎曲試驗角度最高可到150°，解決了國內外汽車用鋁合金對加工和防撞要求高的技術難題。
[0058]最后說明的是，以上優選實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管通過上述優選實施例已經對本發明進行了詳細的描述，但本領域技術人員應當理解，可以在形式上和細節上對其作出各種各樣的改變，而不偏離本發明權利要求書所限定的范圍。
【權利要求】
1.一種汽車用6008鋁合金，其特征在于，按質量百分比計算由以下成份組成:Si:0.60 ?0.75% ；Fe:0.30% ；Cu:0.10 ?0.18% ；Mn:0.20 ?0.28% ；Mg:0.48 ?0.58% ；Cr:0.10 ?0.20% ；Zn:0.15% ；V:0.05 ?0.15% ；T1:0.05% ;雜質:單個彡 0.05%，合計(0.15% ；A1:余量。
2.鑄造如權利要求1所述汽車用6008合金鑄造工藝，其特征在于，包括以下步驟: 1)、選料:按所述配比選擇原材料，其中Cr以Al-Cr中間合金形式存在，V以Al-V中間合金形式存在； 2)、熔煉:將步驟I)所選原材料加熱至700?760°C，待爐料完全溶化后進行攪拌，其中Al-Cr、Al-V中間合金防止在其他原材料上部； 3)、爐內精煉:采用氬氣吹噴精煉劑，精煉劑用量0.12-0.18kg/t，精煉時間彡1min ； 4)、扒渣靜置:控制靜置時間為40-60min； 5)、爐外精煉:采用在線除氣方式進行精煉，精煉時氬氣流量為4-6L/h，輸入壓力5?1bar ； 6)、陶瓷過濾:采用雙級陶瓷過濾片過濾精煉熔液，結束后向熔體中加入Al-T1-B； 7)、鑄造:澆鑄步驟6)所得熔體，降溫成型得鑄錠； 8)、均勻化:將鑄錠加熱至540?550°C，保溫8-10h后風冷或水冷。
3.根據權利要求2所述汽車用6008合金鑄造工藝，其特征在于:步驟6)中所述雙級陶瓷過濾片孔度分別為30和50ppi。
4.根據權利要求2所述汽車用6008合金鑄造工藝，其特征在于:步驟I)所選原材料中回爐料量不超過50%。
【文檔編號】C22C1/03GK104451282SQ201410854888
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年12月30日 優先權日:2014年12月30日
【發明者】郝玉喜, 孫巍, 榮偉, 竇志家, 康銘, 吳楠 申請人:遼寧忠旺集團有限公司