[发明专利]一种重卡轮毂用高强耐压铝合金铸棒及其制备工艺

权利要求书

1.一种重卡轮毂用高强耐压铝合金铸棒，其特征在于，包括以下质量百分含量组分：Si0.95-1.05%、Mg 0.74-0.86%、Cu 1.15-1.4%、Mn 0.28-0.46%、Ti 0.12-0.14%、Sc 0.1-0.22%、Te 0.005-0.03%、Fe＜0.25%、Al余量；其中，铝来自工业铝锭；碲来自铜碲合金；铜来自铜碲合金、电解铜、铜铝中间合金；其他元素来自于相应的铝系中间合金；

还包括复合补强材料0.8-1.2%；

所述复合补强材料为含质量比1:0.4-0.6的无碱玻璃纤维、硼酸镁晶须混合物的铝基合金，且两者混合物占铝基合金质量百分含量为7-10%，其中无碱玻璃纤维长径比为6.5-7，硼酸镁晶须长径比为11-13；

重卡轮毂用高强耐压铝合金铸棒制备方法包括以下步骤：

1）熔炼：按合金成分含量取原料，先在200-250℃条件下对原料干燥去水，然后将工业铝锭、电解铜、含铜合金、铝锰中间合金加入中频电炉中，先加热升温至620-650℃，预热15-20min，然后升温加热至熔融，再将硅、镁、钛铝系中间合金加入其中，精炼5-10min，最后将剩余铝系中间合金加入其中，精炼5-15min，最后将复合补强材料加入其中，熔炼10-15min，注模压铸得铝合金铸棒粗品；

2）均质化处理：先将铝合金铸棒粗品加热至400℃，然后在440-570℃经2次等梯度升降温处理，得均质化铝合金铸棒；

等梯度升降温处理具体为先一次等梯度升温至500℃，保温10-15h，再一次等梯度降温至480℃，保温5-10h；再二次等梯度升温至570℃，保温5-10h，再二次等梯度降温至530℃，保温10-15h；

所述一次等梯度升温速率为20℃/h，一次等梯度降温速率为10℃/h；二次等梯度升温速率为30℃/h，二次等梯度降温为10℃/h；

3）固溶时效处理：将均质化铝合金铸棒在520-525℃条件下固溶处理20-25s，然后采用水冷淬火，最后在160-140℃条件下人工时效处理，即得铝合金铸棒成品。

2.根据权利要求1所述的重卡轮毂用高强耐压铝合金铸棒，其特征在于：所述复合补强材料制备方法为，先按质量取料，然后将无碱玻璃纤维置于N-羟甲基丙烯酰胺水溶液中，60-75℃恒温震荡30-60min，取出后60℃热风干燥备用；将硼酸镁晶须置于陶瓷金刚石砂轮中打磨10-20min，取出后置于N₂/Ar混合气氛中95-120℃热处理1-2h备用；将纯铝锭热熔后，将干燥后的无碱玻璃纤维加入其中，730-735℃热熔炼制10-15min，最后降温至710-715℃，再将热处理后的硼酸镁晶须加入其中，混匀后升温至720-725℃继续熔炼10-15min，浇铸即得复合补强材料。

3.根据权利要求2所述的重卡轮毂用高强耐压铝合金铸棒，其特征在于：所述N-羟甲基丙烯酰胺水溶液中N-羟甲基丙烯酰胺质量分数为20-30%；所述N₂/Ar混合气氛中N₂与Ar体积比为0.2：0.5。

4.根据权利要求1所述的重卡轮毂用高强耐压铝合金铸棒，其特征在于：步骤1）中注模压铸前，先将模具在180-200℃预热处理，压铸过程中挤压压力为80-82MPa，保压时间为30-35s。

5.根据权利要求1所述的重卡轮毂用高强耐压铝合金铸棒，其特征在于：步骤3）中水冷淬火温度为65℃，时间为12-15s；人工时效处理具体为由160℃起每小时降低5℃至140℃，即160℃、155℃、150℃、145℃条件下依次分别保温1h。