[发明专利]适用于汽车脚踏板的高强稀土铝合金生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于汽车脚踏板的高强稀土铝合金生产工艺。

背景技术

铝是地球上含量极丰富的金属元素，且具有高比强度和弹性模量，高电导率和高热导率，极良好的耐腐蚀性能。1921年全世界的铝产量为20.3万吨， 1988年达到了1780万吨，2003年则达到了2400万吨。我国铝工业规模居世界第三，已具有年产400万吨电解铝的生产能力。铝材已成为我国仅次于钢铁的第二大金属材料，在现代国民生活中起着越来越重要的作用。  

对汽车而言，环保、安全成为重中之重，无论是从节能减排还是从循环经济的角度，车身轻量化都是一个成效显著的途径。乘用车车身轻量化势在必行，载货车、客车、轨道车辆车身轻量化亟待突破。铝合金是轻量化材料中应用比较成熟的材料之一，根据美国铝学会的报告,汽车上每使用0.45 kg 铝就可减轻车重1 kg，理论上铝制汽车可以比钢制汽车减重40%左右。

铝合金材料是当前汽车材料研究的热点，在合金改良、成型性、铸件的疲劳强度、结构件的可焊接性、原材料循环利用等方面；在发展低成本、稳定制造的生产工艺方面，均有待于深入研究。以前，由于价格较贵等原因限制了高强铝合金材料（过去主要用于航空航天业）在汽车工业中的应用。石油危机发生之后，为了提高燃油经济性，降低汽车自重，作为减轻汽车车身重量的替代材料，得到了迅速发展。变形铝合金材料主要用在汽车的散热系统、车身、底盘等部位上，如汽车水箱、汽车空调器的蒸发器和冷凝器等主要是用复合带箔材和管材：车身各部位（如发动机罩、行李箱盖、车身项板、车身侧板、挡泥板、地板等）以及底盘等则是多用板材、挤压型材，常用的材料为6063、6061、5A02等牌号。

由于强度不够大，使用时间较长易生锈等原因，铝合金较少作为汽车脚踏板而多数使用不锈钢材料。不锈钢材料的脚踏板不易生锈但价格较贵，而且质量大，不利于汽车轻量化的发展方向。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种强度大、不易生锈，能够提高汽车的承载能力、延长汽车使用寿命以及节能节材，能够有效减轻汽车脚踏板的质量，使驾驶者使用方便的适用于汽车脚踏板的高强稀土铝合金生产工艺。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：适用于汽车脚踏板的高强稀土铝合金生产工艺，它包括以下步骤：

S1：配料：采用质量分数为99.7%的工业纯铝、Al-稀土中间合金、工业镁锭和铝硅中间合金锭为炉料原材料，并根据合金的成分比计算材料的使用量，选用合适的覆盖剂和涂料，所述的原材料的成分分别为：工业纯铝（99.7%）中主要杂质元素及其重量百分比为：Ti：0.003%、B：0.0005%、Fe：0.154%、Si：0.109%、Cu：0.002%、V：0.102%、C：0.001%；

Al-稀土中间合金成分及重量百分比为：稀土元素：10.23%、Ca：0.03%、Mg：0.025%、Cu：0.01%、Fe：0.22%、Si：0.12%、Al：余量；

    工业镁锭成分及重量百分比为：Fe：0.05%、Si：0.03%、Cu：0.02%、Al：0.05%、Cl：0.005%、Mn:0.06%、杂质：0.2%、Mg：余量；

Al-稀土中间合金中稀土元素（RE）成分及重量百分比为：La：5.3%、Ce：2.7%、Pr：1%、Nd：0.9%、杂质≤0.1、Al：余量；

    铝硅中间合金成分及重量百分比为：Al：75%、Si：23%、其他杂质：2%；

所述的覆盖剂成分及重量百分比为：NaCl：39%、KCl：50%、Na₃AlF₆：6.6%、CaF₂：4.4%；

    所述的涂料成分配比为：滑石粉：100g、水玻璃：50g、水：500ml；

S2：熔炼浇注：熔炼浇注前先进行扒渣，熔炼浇注包括以下子步骤：

S21：将搅拌工具清理干净，涂上涂料预热至200～300℃，金属模具预热到200～300℃后刷上涂料，再预热到200～300℃待浇注；