[发明专利]高强度无粗晶环汽车控制臂用铝合金棒材及其制备方法

摘要

本发明公开了一种高强度无粗晶环汽车控制臂用铝合金棒材，包括以下各组分Si0.9％～1.2％、Fe0.3％、Cu 0.15％～0.2％、Mn0.4％～0.6％、Mg0.7％、Cr0.17％～0.25％、Zn 0.15％、Zr0.02％～0.04％，余量为Al。经过熔化、扒渣、配合金、精炼、静置、铸造、均质化、挤压最终成品棒材。本发明的高强度无粗晶环汽车控制臂用铝合金棒材挤压状态无粗晶环，经过锻造和T6热处理后，锻件中心晶粒度达一级晶粒(按照GB/T 3246.2标准检验，晶粒平均面积≤0.026mm2)，锻件外圈粗晶环小于2mm，锻造热处理后晶粒不易涨，材料的机械性能可达抗拉强度≥385Mpa,规定非比例延伸强度≥365Mpa，延伸率A≥11％，满足高端汽车铝合金转向控制臂材料强度要求。

主权项

高强度无粗晶环汽车控制臂用铝合金棒材，包括以下各组分：Si0.9％～1.2％、Fe0.3％、Cu 0.15％～0.2％、Mn0.4％～0.6％、Mg0.7％、Cr0.17％～0.25％、Zn 0.15％、Zr0.02％～0.04％，余量为Al；其特征在于，其制备方法包括以下步骤：1)熔化 将铝锭投入炉中加温至720～760℃熔化；2)扒渣 在735±25℃将打渣剂均匀的洒入炉内并充分搅拌20～25分钟，用耙子将铝液表面浮渣扒除；3)配合金 待熔体温度为740～760℃时加入Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Zr，搅拌20～25分钟使熔体内各成份均匀混合；4)精炼 当熔体温度为720～740℃时采用氩气喷粉精炼，精炼时间为45分钟，精炼完后将液面浮渣扒除；5)静置 精炼后熔体静置25分钟；6)铸造 当熔体温度为720～760℃时浇铸成铸锭备用，浇铸过程中控制铝液到达模盘时温度为690℃～720℃，在浇铸同时加入Al5Ti1B对铸锭晶粒细化，在浇铸流槽上在线精炼，精炼时通入氩气，最后采用50PPi以上陶瓷过滤板过滤进一步净化熔体，得到铸锭；7)均质化：采用双级均质处理工艺对铸锭均质化处理；所述的双级均质处理工艺为先将铝合金铸棒加温至530±10℃，保温2小时；然后快速升温至565±10℃，保温1小时；保温结束后的铝合金铸棒迅速转移至冷却室内进行冷却处理，其转移时间不大于10min；使用喷雾冷却的方式，30min内将铝合金铸棒冷却至300℃以下，铝合金铸棒温度低于300℃以后，再使用大水直接冲冷冷却法提高冷却速率，直至将铝合金铸棒的温度降至与室温一致；铝合金铸棒温度达到室温后，再移出冷却室，铝合金铸棒即处理完毕，得到均质后铸锭；8)挤压：采用带圆弧工作带的挤压模具，将挤压模具加热至470℃～490℃，铸锭加热至490℃～530℃时进入挤压筒挤压，按照4～8m/min的挤出速度挤压，得到最终成品棒材。