專利名稱：高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋁鋅銅鎂鋅系鋁合金材料，特別涉及一種適用于摩托車輪輞 的高強度的鋁合金材料。
背景技術：
一般摩托車的主體結構很少使用鋁合金材料，但隨著技術進步和加工工藝的不斷 演化成熟，鋁合金作為一種替代材料逐漸被更多的廠家使用。就摩托車鋁輪輞，在選材上選 用的7XXX系合金。由于7XXX材料由于固相線較低，所以擠壓淬火溫度低，為了后續的加工，在擠壓 過程中控制出口溫度要低于淬火溫度，否則會由于7XXX合金的高合金含量，材料將迅速的 自然時效強化，必須在極短的時間，一般在1-2天內完成鋁輪輞彎曲、沖孔壓窩加工。一旦 超過這個時間節點，就必須進行固溶熱處理后才能繼續加工。若不進行固溶熱處理進行加 工，在沖孔壓窩加工過程中由于塑性不夠會產生開裂現象，即使不出現開裂，也會由于塑性 的降低導致表面產生橘皮現象，嚴重影響美觀。若重新進行固溶將不可避免的出現成本上 升、生產效率低下，同時由于固溶后擠壓效應的消失會造成性能下降。若擠壓出口溫度低于淬火點溫度，使得材料不能充分淬火，就意味著要降低擠壓 棒材溫度，導致擠壓壓力劇增，擠壓速度急劇下降、效率降低，同時容易損壞擠壓筒和擠壓 模具。且由于在擠壓過程中沒有獲得最佳的淬火溫度，使得其在其后續加工過程中必須進 行固溶才能發揮合金性能。綜上所述，按現有的鋁合金材料，不論采用何種工藝，都不可避免的面臨生產效率 低下，同時不能充分發揮材料性能。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是要提供一種高強度、延伸率佳、焊接性能良好的高 強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料。為了解決以上的技術問題，本發明提供了一種高強度的適用于摩托車輪輞的鋁 合金材料，其組分含有以下質量百分比的元素硅< 0. 15 ;鐵< 0. 20 ；銅0. 40-1. 4 ；鎂 1. 1-1. 6 ；猛 0. 10-0. 30 ；鋅 5. 6-6. 8 ；鈦 0. 02-0. 08 ；鉻 0. 10-0. 30 ；鋯 0. 05-0. 20 ；其余為鋁。所述的高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料的熔鑄工藝，它包括如下的步驟 ⑴按前述組分比例，除鎂元素外配料裝爐熔煉，溫度為730 760°C，時間為3h
3. 5h ；
⑵按組分比例，向熔爐中加入鎂元素，并攪拌，繼續熔煉，時間為0. 5h，同時扒渣； ⑶精煉，溫度為720 750°C,時間為15min,同時扒漁；
⑷澆鑄采用鈦硼絲在線喂絲細化，溫度為700 720°C，澆鑄速度為110-115mm/min ； (5)均勻化處理，溫度為470°C，保溫時間為10小時；(6)采用在線水淬進行擠壓，擠壓出口溫度為520 530°C。本發明的優越功效在于
1)具有很高的強度，良好的延伸率，低自然時效效應；擠壓性能好于大部分7XXX系合 金。其合金抗拉強度彡430MPa，屈服彡380 MPa，延伸率彡10% ；
2)焊接性能好，焊接過程中產生的高溫基本沒有造成性能下降狀況，焊接后的焊縫壓 縮及90度壓縮輪輞直徑50%均沒有開裂現場；
3)化學拋光亮性能良好，材料經過化學拋光后可以得到光亮的表面，外觀美觀光澤度 良好。
具體實施例方式以下對本發明作進一步的描述。本發明提供了一種高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其組分含有以下 質量百分比的元素硅彡0. 15 ；鐵彡0. 20 ；銅0. 40-1. 4;鎂1. 1-1.6 ；錳0. 10-0. 30 ；鋅 5. 6-6. 8 ；鈦 0. 02-0. 08 ；鉻 0. 10-0. 30 ；鋯 0. 05-0. 20 ；其余為鋁。實施例1，本發明提供了 一種高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其組分含 有以下質量百分比的元素硅0. 11 ；鐵0. 15 ；銅0. 5 ；鎂1. 35 ；錳0. 13 ；鋅5. 9 ；鈦0. 06 ；鉻 0. 13 ；鋯0. 09 ；其余為鋁。實施例2，本發明提供了一種高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其組分含 有以下質量百分比的元素硅0. 13 ；鐵0. 15 ；銅1.3 ；鎂1.2 ；錳0. 12 ；鋅6. 5 ；鈦0. 05 ；鉻 0. 13 ；鋯0. 10 ；其余為鋁。所述高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料的熔鑄工藝，它包括如下的步驟 ⑴按前述組分比例，除鎂元素外配料裝爐熔煉，溫度為730 760°C，時間為3h
3. 5h ；
⑵按組分比例，向熔爐中加入鎂元素，并攪拌，繼續熔煉，時間為0. 5h，同時扒渣； ⑶精煉，溫度為720 750°C,時間為15min,同時扒漁；
⑷澆鑄采用鈦硼絲在線喂絲細化，溫度為700 720°C，澆鑄速度為110-115mm/min， 若發現表面冷隔或出現表面縮孔時，適當調節水壓和澆鑄速度；
在澆鑄過程中可以使用探傷儀進行實時地探傷，便于及時發現意外導致的鋁棒中心開 裂導致鋁棒報廢情況發生，同時可以在探傷儀實時探傷的幫助下，通過調整獲得最佳的澆 鑄速度和澆鑄溫度的匹配數據，從而獲得最佳的金相組織；
(5)均勻化處理，溫度為470°C，保溫時間為10小時；消減澆鑄過程中的內部應力，減少 后續擠壓變形抗力。并使合金組織更加均勻，減少合金各項異性；
(6)采用在線水淬進行擠壓，擠壓出口溫度為520 530°C，壓力控制在ISOMPa以上，若 擠壓比較低時，應考慮增壓處理，以使其在擠壓過程中始終處于較高壓狀態。由于壓力加工 狀態下，合金不會和固溶熱處理在升溫過程中產生晶粒的長大。在壓力狀態下合金晶粒不 長大，而擠壓出口立即水淬，由于迅速的冷卻使得合金的再結晶的狀況微乎其微，所以通過 擠壓狀態后材料立即水冷晶粒得到細化，合金塑性提高、合金的各項異性減少，合金性能得 到提高。對二個實施例的材料進行了合金性能的測試，其結果如下表所示
權利要求
一種高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其特征在于其組分含有以下質量百分比的元素硅≤0.15；鐵≤0.20；銅0.40 1.4；鎂1.1 1.6；錳0.10 0.30；鋅5.6 6.8；鈦0.02 0.08；鉻0.10 0.30；鋯0.05 0.20；其余為鋁。
2.根據權利要求1所述的高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料的熔鑄工藝，它包 括如下的步驟⑴按前述組分比例，除鎂元素外配料裝爐熔煉，溫度為730 760°C，時間為3h 3. 5h ；⑵按組分比例，向熔爐中加入鎂元素，并攪拌，繼續熔煉，時間為0. 5h，同時扒渣； ⑶精煉，溫度為720 750°C,時間為15min,同時扒漁；⑷澆鑄采用鈦硼絲在線喂絲細化，溫度為700 720°C，澆鑄速度為110-115mm/min ；(5)均勻化處理，溫度為470°C，保溫時間為10小時；(6)采用在線水淬進行擠壓，擠壓出口溫度為520 530°C。
全文摘要
本發明公開了一種高強度的適用于摩托車輪輞的鋁合金材料，其特征在于其組分含有以下質量百分比的元素硅≤0.15；鐵≤0.20；銅0.40-1.4；鎂1.1-1.6；錳0.10-0.30；鋅5.6-6.8；鈦0.02-0.08；鉻0.10-0.30；鋯0.05-0.20；其余為鋁。其工藝包括配料—裝爐—扒渣—加鎂—攪拌—取樣—調整成分—精煉—扒渣—精煉—靜置—澆鑄。本發明的優點是具有很高的強度，良好的延伸率；焊接性能好；化學拋光亮性能良好。
文檔編號C22C21/10GK101935790SQ20101051164
公開日2011年1月5日 申請日期2010年10月19日 優先權日2010年10月19日
發明者王曉華, 羅世兵 申請人:上海友升鋁業有限公司