一种汽车零部件用含RE的优良铸铝合金材料及制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种汽车零部件用含RE的优良铸铝合金材料及制造方法。
背景技术
在当前国内外市场上，汽车越来越成为人们生活组成部分，对汽车特别是轿车需求量也越来越大，故形成汽车零部件巨大市场，选择优良的铸铝合金材料乃是当务之急。
从国内外文献报导看，如东华大学公开了一种细化铝合金晶粒及制造方法，其特征在于化学成分(质量分数)为Si：0.2~7.5，Mn：0.05~1.5，Mg：0.05~6.0，Zn：0.03~8.5，Cu：0.05~7.0，Ni：0.1~2.5，Ti：0.01~0.15，RE：0.01~0.3，B：0.0001~0.1，其余为Al。其工艺特征在铝电解槽中加入(a)硅、钛氧化铝、硼砂或稀土氧化物或稀土碳酸盐或稀土碳酸盐，或(b)氧化钛、硼砂、和稀土氧化物或稀土碳酸盐，需要还可以加入氧化锰铜化合物或镍化合物，就可获得不添加中间合金类型的细化剂，效果强，延续时间长，适用作汽车零件等等。又如，重庆大学公开了高性能压铸铝合金，其特征在于由Al、Si、Cu、Mg、混合稀土RE、Mn、Zn、Fe等组成，组分含量重量百分比为Si：9.5~11.5，Cu：2.0~3.0，Mg：0.3~0.4，RE：0.1~0.3，Mn≤0.5，Zn≤1.0，Fe≤1.0，其余为Al，不仅具有良好的流动性，还具有良好的理学性能和切割加工性。再如浙江陈月丹公开铝合金减震筒生产工艺，该发明提出用含硅量大于6％的铝合金装入连续保持炉中熔化，再用溶液总重量0.2~0.5％的干粉状复合处理剂(NaCl-35％，KCl-35％，CaF-15％，Na2AlF6-10％，Al-RE中间合金组成)，熔炉出液口吹入氮气精炼处理，检测合格后浇入铸型铸出产品，该发明使铸件具有耐蚀性、熔渣少、铸件表面气孔少等优点。
从上述发明都提到在铝合金中加入RE元素。前一发明是将RE氧化物或盐类加入铝电解槽中，其产量大，不适合中小型工厂使用，缺乏灵活性、机动性。另一发明只讲了RE的应用，未讲RE如何加入。后一发明讲了采用Al-RE中间合金形式加入，而且含RE达15％，这样高的含量中间合金，将会产生严重偏析。
【发明内容】
本发明的目的则是针对上述现有技术的不足，提供一种在熔炼过程中即节省能源又使得成分均匀无偏析的汽车零部件用含RE的优良铸铝合金材料及制造方法。
本发明的技术方案如下：
一种汽车零部件用含RE的优良铸铝合金材料，其特征是合金中各成分的质量百分比为：Si：4.5～8.0％，Mg：0.1～0.5％，RE：0.1～0.45％，其中所含微量元素各组成成分具体含量，Mn＜0.1％，Ni＜0.1％，Zn＜0.1％，Ca＜0.05％，B＜0.1％，Li＜0.1％，Cu＜0.1％，Ti＜0.2，Pb＜0.2％，Sn＜0.05％，余量为Al，所述各组分含量之和为100％。
上述材料的制造方法为将Si：4.5～8.0％，Mg：0.1～0.5％，RE：0.1～0.45％，其中所含微量元素各组成成分具体含量，Mn＜0.1％，Ni＜0.1％，Zn＜0.1％，Ca＜0.05％，B＜0.1％，Li＜0.1％，Cu＜0.1％，Ti＜0.2，Pb＜0.2％，Sn＜0.05％，余量为Al，所述各组分含量之和为100％，进行配比后，加入熔炉中熔炼，控制熔炼温度，经搅拌、精练、除渣，最后浇铸成合金铸锭。
本发明在熔炼铝合金时将RE一次性投入，减少合金的烧损并节约能源，特别是加入RE后代替了铝合金熔炼常规使用的盐类变质剂，减轻了环境污染。由于RE的加入，合金地流动性、气密性均得到提高，力学性能好(F状态)σb提高25％以上，δ提高33％以上。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步地说明：
本发明合金中各成分最优的质量百分比为：
一种制造含RE优良铸铝合金材料的方法：合金有Si、Mg、Al及稀土元素RE组成，所述材料还包含微量添加元素，所述的微量添加元素选有Mn、Ni、Zn、Ca、B、Li、Cu、Ti、Pb、Sn中的一种或几种，并且所述的微量添加元素总含量在0.5％以下，Fe为不可避免的杂质元素控制在0.2％以下。将Si：4.5～8.0％，Mg：0.1～0.5％，RE：0.1～0.45％，Al为余量。其中所含微量元素各组成成分具体含量，Mn＜0.1％，Ni＜0.1％，Zn＜0.1％，Ca＜0.05％，B＜0.1％，Li＜0.1％，Cu＜0.1％，Ti＜0.2，Pb＜0.2％，Sn＜0.05％各种元素按上述比例进行配比后，加入熔炼炉中熔炼，控制熔炼温度，经搅拌、精炼、除渣，最后浇铸成合金铸锭。精炼使用惰性气体加WL-1精炼剂，精炼结束检查含气量，合格后扒渣、浇铸成铸锭。浇铸的合金铸锭尺寸为560mm×135mm×60mm。
采用本发明的技术方案与现有技术相比，加入微量添加元素。由于通过合理的配置各成分的质量百分比，克服了各元素相互之间的影响和所产生的负作用。特别Mg与RE元素有相互激化作用，使合金流动性变佳，有变质作用。即使合金重熔仍保持这一效果，从而减少环境污染。该合金采用独特工艺制备，RE在熔炼过程中直接加入，既节省能源又使得成分均匀无偏析，是汽车或其他行业不可多得的优良材料。
本发明的合金材料经现场浇铸的力学性能试样，经检测，抗拉强度提高25％以上，延伸率提高33％以上。