[发明专利]适用于汽车脚踏板的高强稀土铝合金生产工艺

摘要

本发明公开了一种适用于汽车脚踏板的高强稀土铝合金生产工艺，包括以下步骤：S1：配料：铝合金的组分及质量分数比分别为：Si：0.508%、Mg：0.886%、Cr：0.157%、Cu：0.289、Fe：0.192、RE：0.2%、其余杂质：0.1%、Al：余量；S2：熔炼浇注：浇注时间在1min中以内，浇注温度为720℃～730℃；S3：挤压成型；S4：在线淬火；S5：人工时效：在190～210℃的温度下保温2.5～3.5h；S6：阳极氧化；S7：聚酯粉末喷涂。本发明严格控制Mg、Al的含量，使得合金的热加工性能有所提高，并在熔炼浇注过程中加入适量的稀土元素，塑性加工性能和力学性能也有所提高。

主权项

适用于汽车脚踏板的高强稀土铝合金生产工艺，其特征在于：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；S22：向熔化炉中装入2/3铝锭，待金属熔化后，加入铝硅中间合金锭和剩余铝锭，升温熔化炉料，炉料加热至软化下塌时加覆盖剂覆盖熔体，当炉料熔化呈水平之后，适当搅动熔体使温度均匀一致，同时也有利于加速熔化；当温度达到680℃时，进行扒渣，扒渣后用钟罩将预热到200～300℃的工业镁锭压入坩埚中，并缓慢回转和移动3～5min，直到其完全溶解，保温5min；然后继续升温并加覆盖剂，升温到720℃时，再次进行扒渣，并用钟罩将Al‑稀土中间合金压入坩埚内，并缓慢绕圈或移动直到其完全溶解，同时加熔剂覆盖熔体，并进行轻微的搅拌使之溶解均匀并保温15min；S23：浇注：用吊具取出坩埚，并扒渣，同时将预热好的金属模具取出，将滤网撑好，保持浇包和漏斗顶端的距离为30～35cm，以维持足够的浇注压力，浇注时间在1min中以内，浇注温度为720℃～730℃，浇注后隔2～3min钟后取出铸锭，检查其表面情况；S3：挤压成型：将铸锭取金相样后车削成适合的圆棒，在挤压机组上进行挤压，挤压后的试样为20×3mm的铝排，挤压筒温度410～430℃，铸锭均匀化预热温度为550～570℃，加热时间为4～5h，挤压速度为0.2～0.4m/s；S4：在线淬火：在制品出口温度下采用强制风冷，在铝排上下各设有4台离心通风机，使制品离开淬火区后温度降至50℃以下，通风机的旋向为右45°，流量为800～950m3 ，全压为650～450Pa，转速为2800r/min，功率为0.37KW；S5：人工时效：挤压后立即进行人工实效，在190～210℃的温度下保温2.5～3.5h； S6：阳极氧化：人工时效后对制品进行阳极氧化，阳极氧化的流程为：试样→脱脂→水洗→碱蚀→水洗→出光→水洗→阳极氧化→水洗→去离子水洗→染色或电解着色→水洗→去离子水洗→封孔→水洗；S7：聚酯粉末喷涂：将水洗过后的制品进行聚酯粉末喷涂，其流程为：水洗→三合一→水洗1→水洗2→铬化→水洗1→水洗2→水洗3→滴干→烘烤→喷涂→粉末固化。