一种轮毂用铝合金材料及其制备方法.pdf

本发明属于冶金材料领域，涉及一种轮毂用铝合金材料及其制备方法，所述的铝合金材料包括Si、Mg、Cr、Hf、Ga、Gd、Sb和Al，制备方法包括以下步骤：(1)称取上述的材料，投入熔炼炉中；(2)将熔炼炉内温度升高到835-855℃，待金属熔化后，保持温度固定，熔炼2h；(3)熔炼后，将熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇注为锭，浇注温度为790-810℃；(4)将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中进行均匀化处理，均匀化处理温度为500-520℃，处理时间为18h；(5)将均匀化处理后的铝合金锭冷却至室温，为制备的轮毂用铝合金材料。

权利要求书
1.  一种轮毂用铝合金材料，其特征在于所述的轮毂用铝合金材 料包括以下材料：


2.  根据权利要求1所述的一种轮毂用铝合金材料，其特征在于 所述的轮毂用铝合金材料包括以下材料：


3.  一种轮毂用铝合金材料的制备方法，其特征在于所述的轮毂 用铝合金材料的制备方法包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取下列金属材料，投入熔炼炉中，所述的 金属材料的重量百分比为Si为6.0wt％-10.5wt％、Mg为 11.3wt％-16.8wt％、Cr为1.4wt％-3.6wt％、Hf为0.3wt％-0.8wt％、Ga 为0.2wt％-0.6wt％、Gd为0.1wt％-0.4wt％、Sb为0.3wt％-0.7wt％、余 量为Al；
(2)将熔炼炉内温度升高到835-855℃，待金属熔化后，保持 温度固定，熔炼2h；
(3)熔炼后，将熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇注为锭， 浇注温度为790-810℃；
(4)将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中进行均匀化处理，均匀 化处理温度为500-520℃，处理时间为18h；
(5)将均匀化处理后的铝合金锭冷却至室温，为制备的轮毂用 铝合金材料。

4.  根据权利要求3所述的一种轮毂用铝合金材料的制备方法， 其特征在于所述的轮毂用铝合金材料的制备方法步骤(2)中将熔炼 炉内温度升高到845℃。

5.  根据权利要求3所述的一种轮毂用铝合金材料的制备方法， 其特征在于所述的轮毂用铝合金材料的制备方法步骤(3)中浇注温 度为800℃。

6.  根据权利要求3所述的一种轮毂用铝合金材料的制备方法， 其特征在于所述的轮毂用铝合金材料的制备方法步骤(4)中均匀化 处理温度为510℃。

说明书一种轮毂用铝合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于冶金材料领域，涉及一种铝合金材料及其制备方法， 特别是涉及一种轮毂用铝合金材料及其制备方法。
背景技术
铝合金轮毂相比于传统的钢轮毂，具有以下优点：1.美观大方； 2.轻便、省油；3.铝合金的伸缩率高，弹性好；4.铝合金比钢的热传 导性好；5.铝合金轮毂刚性强度高，不宜变形，车的各部分磨损就小， 适合高速行驶；钢制轮毂强度低，容易变形，高速时明显车会震动， 影响其寿命；6.弹性好，可以有效提高车辆行驶中的平顺性，更易于 吸收运动中的振动和噪音。
用于制备铝合金轮毂的铝合金材料的机械强度对于发挥上述的 优势具有非常重要的作用，其机械强度弱较低，会显著地降低铝合金 轮毂的使用寿命，同时也增加了使用风险。因此需要有效的提高铝合 金轮毂的机械强度，如拉伸强度、屈服强度、抗压强度等。
发明内容
要解决的技术问题：铝合金材料在轮毂中的适用范围越来越广 泛，轮毂用铝合金材料需要具备较高的机械强度，如具备较高的抗压 强度、拉伸强度和屈服强度，本发明的目的是提供一种机械强度非常 高的轮毂用铝合金材料及其制备方法。
技术方案：为了解决上述的技术问题，本发明公开了一种轮毂用 铝合金材料，所述的轮毂用铝合金材料包括以下材料：

优选的，所述的一种轮毂用铝合金材料，包括以下材料：

一种轮毂用铝合金材料的制备方法，制备方法包括以下步骤：
(1)按重量百分比称取下列金属材料，投入熔炼炉中，所述的 金属材料的重量百分比为Si为6.0wt％-10.5wt％、Mg为 11.3wt％-16.8wt％、Cr为1.4wt％-3.6wt％、Hf为0.3wt％-0.8wt％、Ga 为0.2wt％-0.6wt％、Gd为0.1wt％-0.4wt％、Sb为0.3wt％-0.7wt％、余 量为Al；
(2)将熔炼炉内温度升高到835-855℃，待金属熔化后，保持 温度固定，熔炼2h；
(3)熔炼后，将熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇注为锭， 浇注温度为790-810℃；
(4)将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中进行均匀化处理，均匀 化处理温度为500-520℃，处理时间为18h；
(5)将均匀化处理后的铝合金锭冷却至室温，为制备的轮毂用 铝合金材料。
所述的一种轮毂用铝合金材料的制备方法，制备方法步骤(2) 中将熔炼炉内温度升高到845℃。
所述的一种轮毂用铝合金材料的制备方法，制备方法步骤(3) 中浇注温度为800℃。
所述的一种轮毂用铝合金材料的制备方法，制备方法步骤(4) 中均匀化处理温度为510℃。
有益效果：本发明的轮毂用铝合金材料的制备工艺中选取的熔炼 温度和铸造温度均不同于常规的铝合金材料的制备工艺，并且铝合金 材料的组成金属材料也不同于其他的铝合金材料，本发明制备方法制 备得到的铝合金材料具备了非常高的抗压强度、拉伸强度和屈服强 度，可用于铝合金轮毂的应用中，提高铝合金轮毂的机械强度。
具体实施方式
实施例1
(1)按重量百分比称取下列金属材料，投入熔炼炉中，所述的 金属材料的重量百分比为Si为10.5wt％、Mg为11.3wt％、Cr为3.6wt％、 Hf为0.3wt％、Ga为0.2wt％、Gd为0.4wt％、Sb为0.3wt％、余量为 Al；(2)将熔炼炉内温度升高到855℃，待金属熔化后，保持温度固 定，熔炼2h；(3)熔炼后，将熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇 注为锭，浇注温度为790℃；(4)将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中 进行均匀化处理，均匀化处理温度为520℃，处理时间为18h；(5) 将均匀化处理后的铝合金锭冷却至室温，为制备的轮毂用铝合金材 料。
实施例2
(1)按重量百分比称取下列金属材料，投入熔炼炉中，所述的 金属材料的重量百分比为Si为6.0wt％、Mg为16.8wt％、Cr为1.4wt％、 Hf为0.8wt％、Ga为0.6wt％、Gd为0.1wt％、Sb为0.7wt％、余量为 Al；(2)将熔炼炉内温度升高到835℃，待金属熔化后，保持温度固 定，熔炼2h；(3)熔炼后，将熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇 注为锭，浇注温度为810℃；(4)将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中 进行均匀化处理，均匀化处理温度为500℃，处理时间为18h；(5) 将均匀化处理后的铝合金锭冷却至室温，为制备的轮毂用铝合金材 料。
实施例3
(1)按重量百分比称取下列金属材料，投入熔炼炉中，所述的 金属材料的重量百分比为Si为9.0wt％、Mg为13wt％、Cr为2.5wt％、 Hf为0.6wt％、Ga为0.3wt％、Gd为0.3wt％、Sb为0.4wt％、余量为 Al；(2)将熔炼炉内温度升高到855℃，待金属熔化后，保持温度固 定，熔炼2h；(3)熔炼后，将熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇 注为锭，浇注温度为790℃；(4)将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中 进行均匀化处理，均匀化处理温度为520℃，处理时间为18h；(5) 将均匀化处理后的铝合金锭冷却至室温，为制备的轮毂用铝合金材 料。
实施例4
(1)按重量百分比称取下列金属材料，投入熔炼炉中，所述的 金属材料的重量百分比为Si为8.0wt％、Mg为15wt％、Cr为1.9wt％、 Hf为0.4wt％、Ga为0.5wt％、Gd为0.2wt％、Sb为0.6wt％、余量为 Al；(2)将熔炼炉内温度升高到835℃，待金属熔化后，保持温度固 定，熔炼2h；(3)熔炼后，将熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇 注为锭，浇注温度为810℃；(4)将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中 进行均匀化处理，均匀化处理温度为500℃，处理时间为18h；(5) 将均匀化处理后的铝合金锭冷却至室温，为制备的轮毂用铝合金材 料。
实施例5
(1)按重量百分比称取下列金属材料，投入熔炼炉中，所述的 金属材料的重量百分比为Si为8.5wt％、Mg为14wt％、Cr为2.2wt％、 Hf为0.5wt％、Ga为0.4wt％、Gd为0.3wt％、Sb为0.5wt％、余量为 Al；(2)将熔炼炉内温度升高到845℃，待金属熔化后，保持温度固 定，熔炼2h；(3)熔炼后，将熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇 注为锭，浇注温度为800℃；(4)将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中 进行均匀化处理，均匀化处理温度为510℃，处理时间为18h；(5) 将均匀化处理后的铝合金锭冷却至室温，为制备的轮毂用铝合金材 料。
对比例1
(1)按重量百分比称取下列金属材料，投入熔炼炉中，所述的 金属材料的重量百分比为Si为6.0wt％、Mg为16.8wt％、Cr为1.4wt％、 Hf为0.8wt％、Ga为0.6wt％、余量为Al；(2)将熔炼炉内温度升高 到835℃，待金属熔化后，保持温度固定，熔炼2h；(3)熔炼后，将 熔炼炉内铝合金液进行铸造，将其浇注为锭，浇注温度为810℃；(4) 将浇注后的铝合金锭放入电阻炉中进行均匀化处理，均匀化处理温度 为500℃，处理时间为18h；(5)将均匀化处理后的铝合金锭冷却至 室温，为制备的轮毂用铝合金材料。
上述的实施例和对比例的轮毂用铝合金材料的抗压强度、拉伸强 度和屈服强度如下：


从上述的的测定表的数据中可以得出，对比例的机械强度远低于 实施例1至5的机械强度，本发明的轮毂用铝合金材料中Gd和Sb两 种金属对铝合金材料的机械强度影响非常大，显著的提高了制备的轮 毂用铝合金材料的机械性能。