一種提高AlSi7Mg晶粒度的生產方法
2023-05-31 01:34:06 2
專利名稱：一種提高AlSi7Mg晶粒度的生產方法
技術領域：
本發明涉及鋁合金材料技術領域，具體地說是一種提高AlSi7Mg鑄造鋁合金晶粒度的生產方法。
背景技術：
AlSi7Mg鑄造鋁合金在國內被廣泛運用於生產轎車的主要材料，如輪轂、引擎蓋等，具有較廣的市場前景。目前，AlSi7Mg鑄造鋁合金的生產方式主要有，水平鑄造、豎井鑄造等方式，其細化晶粒主要方法是在熔體添加晶粒細化劑。豎井鑄造方式存在大量的羽毛狀晶，安全隱患較大；水平鑄造方式靠自然冷卻成型，偏析較大，晶粒度基本在3-5級，針孔度較差等問題。用兩種鑄造方法生產的晶粒度在3級已下，不適應市場變化的要求。
發明內容
本發明目的是提供一種提高AlSi7Mg鑄造鋁合金晶粒度的生產方法。用該生產方法生產的AlSi7Mg鋁合金產品其晶粒度得到提高，得到很細晶粒組織AlSi7Mg鑄件，最終達到該產品的機械性能、物理性能的提高。本發明是在輪帶式鑄造鋁合金生產線上，通過改變鑄造的工藝條件，從物理的角度增加結晶前固相粒子的數量。液體AlSi7Mg鋁合金(全部或部分)在進入結晶之前，使它沿著其溫度低於該鑄造合金熔點的表面流過，則產生許多的結晶核心。在產品其它性能保持基本不變的情況下，晶粒度得到了較大的提升，保證了產品的後續性能。本發明技術方案為
1)熔煉採用熔煉爐配置靜置爐，在熔煉時添加一定量的鋁鍶合金和鈦劑進行熔煉、精煉，得到化學成分、溫度符合要求的AlSi7Mg熔體(添加方法為現有技術)；
2)在現有的輪帶式鑄造工藝上，採用澆鑄溫度635-650°C，澆鑄速度5_8噸/小時；利用結晶輪的圓周轉動和結晶帶的增長，使結晶輪具有雙重作用，即流道和結晶器的作用， 故AlSi7Mg體在沿著結晶輪腔冷卻表面流動過程中受到冷卻，從而得到更多的固相粒子數量；
3)對結晶輪上的冷卻水進行分區，分為內冷卻三個區、外冷卻三個區、內側冷卻三個區、外側冷卻三個區，調整各區的冷卻強度，S卩內冷卻水流量1區3. 5-6m3/h、內冷卻水流量2區19 -23m3 /h、內冷卻水流量3區3. 5 -6m3 /h、外冷卻水流量1區2_4m3 /h、外冷卻水流量2區19-29m3 /h、外冷卻水流量3區19_23m3 /h、內側冷卻水流量1區2_4m3 /h、內側冷卻水流量2區8-10m3 /h、內側冷卻水流量3區1-2. 5m3 /h、外側冷卻水流量1區2_4m3 /h、外側冷卻水流量2區8-10m3 /h、外側冷卻水流量3區2. 5_4m3 /h ；冷卻水壓力0. 3-0. 7MPa ；以獲得較高晶粒度的AlSi7Mg鋁合金產品。本發明在國內首次使用輪帶鑄造方式生產AlSi7Mg鑄造鋁合金，產品質量得到了很好的提高，受到同行業高端市場客戶的認可。其產品主要指標為Si偏析控制在0.3%以內；抗拉強度保持在160MPa以上；硬度60HB以上；針孔度1_3級；晶粒度可達到GB3642. 2要求的二級以上，並且一級的佔80%以上。
圖1是鋁熔體冷卻狀態示意圖。圖2是輪帶式鑄造結晶輪冷卻分區示意圖。圖中，1 一結晶輪，2、4、7、8—冷卻水管，5 —帶鋼，6—鋁熔體，A —外冷，B —內外側冷，C 一內冷。
具體實施例方式1、熔煉及熔體淨化
在熔爐中裝入一定量(彡30%)的AlSi7Mg工藝廢料後，注入電解鋁液，通過現有的方法計算添加矽、鎂、鍶鈦等金屬或中間合金。充分攪拌、精煉後，鋁溶體倒入靜置爐靜置，獲得成分合格、溫度合格的AlSi7Mg鋁溶體，經在線除氣、除渣和過濾後進行澆鑄(此步驟均為常規技術)。本方法鑄造AlSi7Mg合金化學成分如下表
權利要求
1. 一種提高AlSi7Mg鋁合金晶粒度的生產方法，其特徵在於按以下進行1)熔煉在熔煉時添加一定量的鋁鍶合金和鈦劑進行熔煉，熔煉後經過靜置爐淨化鋁熔體，得到化學成分、溫度符合要求的AlSi7Mg熔體；2)採用輪帶式鑄造工藝，澆鑄溫度635-650°C，澆鑄速度5_8噸/小時；3)對結晶輪上的冷卻水進行分區，分為內冷卻三個區、外冷卻三個區、內側冷卻三個區、外側冷卻三個區，各區的冷卻強度為內冷卻水流量1區3. 5-6m3、內冷卻水流量2區19 -23m3 /h、內冷卻水流量3區3. 5 -6m3 /h、外冷卻水流量1區2_4m3 /h、外冷卻水流量2區 19-29m3 /h、外冷卻水流量3區19_23m3 /h、內側冷卻水流量1區2_4m3 /h、內側冷卻水流量 2區8-10m3 /h、內側冷卻水流量3區1-2. 5m3 /h、外側冷卻水流量1區2_4m3 /h、外側冷卻水流量2區8-10m3 /h、外側冷卻水流量3區2. 5_4m3 /h ；冷卻水壓力0. 3-0. 7MPa。
全文摘要
本發明是一種提高AlSi7Mg鋁合金晶粒度的生產方法。經熔煉得到AlSi7Mg熔體；採用輪帶式鑄造工藝，澆鑄溫度635-650℃，澆鑄速度5-8噸/小時；結晶輪上分為內冷卻三個區、外冷卻三個區、內側冷卻三個區、外側冷卻三個區，內冷卻水流量1區3.5-6m3、2區19-23m3/h、3區3.5-6m3/h，外冷卻水流量1區2-4m3/h、2區19-29m3/h、3區19-23m3/h，內側冷卻水流量1區2-4m3/h、2區8-10m3/h、3區1-2.5m3/h，外側冷卻水流量1區2-4m3/h、2區8-10m3/h、3區2.5-4m3/h；冷卻水壓力0.3-0.7MPa。Si偏析0.3%以內；抗拉強度160MPa以上；硬度60HB以上；針孔度1-3級；晶粒度二級以上，並且一級的佔80%以上。
文檔編號C22C21/02GK102234728SQ20111022851
公開日2011年11月9日 申請日期2011年8月10日 優先權日2011年8月10日
發明者丁吉林, 劉芳, 和錦黎, 尹忠鴻, 張麗宏, 李全, 李明, 李永平, 王作師, 袁崇勝 申請人:雲南鋁業股份有限公司