| 专利名称： | 一种汽车用6008铝合金及其铸造工艺 | ||
| 专利名称(英文)： | 6008 aluminum alloy for automobile and casting process thereof | ||
| 专利号： | CN201410854888.5 | 申请时间： | 20141230 |
| 公开号： | CN104451282A | 公开时间： | 20150325 |
| 申请人： | 辽宁忠旺集团有限公司 | ||
| 申请地址： | 111000 辽宁省辽阳市文圣路299号 | ||
| 发明人： | 郝玉喜; 孙巍; 荣伟; 窦志家; 康铭; 吴楠 | ||
| 分类号： | C22C21/02; C22C1/03 | 主分类号： | C22C21/02 |
| 代理机构： | 北京同恒源知识产权代理有限公司 11275 | 代理人： | 赵荣之 |
| 摘要： | 本发明公开了一种汽车用6008铝合金，按质量计包括：Si：0.60～0.75％；Fe：0.30％；Cu：0.10～0.18％；Mn：0.20～0.28％；Mg：0.48～0.58％；Cr：0.10～0.20％；Zn：0.15％；V：0.05～0.15％；Ti：0.05％；杂质单个≤0.05％，合计≤0.15％；Al：余量。本发明还公开了其铸造方法，首先选料熔炼，然后进行炉内外精炼并扒渣静置，接着陶瓷过滤后进行铸造，最后均匀化处理。本发明所得铸锭经T6处理后屈服强度≥220MPa，抗拉强度≥240MPa，断后伸长率≥8％，弯曲试验角度达150°，解决了国内外汽车用铝合金对加工和防撞要求高的技术难题。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses 6008 aluminum alloy for an automobile. The 6008 aluminum alloy comprises, by mass, Si 0.60%-0.75%, Fe 0.30%, Cu 0.10%-0.18%, Mn 0.20%-0.28%, Mg 0.48%-0.58%, Cr 0.01%-0.20%, Zn 0.15%, V 0.05%-0.15%, Ti 0.05%, impurities and the balance Al, wherein a single impurity is smaller than or equal to 0.05%, and total impurities is smaller than or equal to 0.15%. The invention further discloses a casting method of the 6008 aluminum alloy. The casting method comprises the steps of smelting selected materials, performing refining inside and outside a furnace, removing slag for standing, performing ceramic filtering, performing casting and finally performing homogenization treatment. The yield strength of cast ingots subjected to T6 treatment is greater than or equal to 220 MPa, the tensile strength of the cast ingots is greater than or equal to 240 MPa, the elongation after breakage is greater than or equal to 8%, a bending test angle is up to 150 degrees, and the technical problem that aluminum alloy for domestic and overseas automobiles has high machining and anti-collision requirements is solved. | ||
1.一种汽车用6008铝合金，其特征在于，按质量百分比计算由以下成份组成：Si： 0.60～0.75％；Fe：0.30％；Cu：0.10～0.18％；Mn：0.20～0.28％；Mg：0.48～0.58％；Cr： 0.10～0.20％；Zn：0.15％；V：0.05～0.15％；Ti：0.05％；杂质：单个≤0.05％，合计≤0.15％； Al：余量。
2.铸造如权利要求1所述汽车用6008合金铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤： 1)、选料：按所述配比选择原材料，其中Cr以Al-Cr中间合金形式存在，V以Al-V中间 合金形式存在； 2)、熔炼：将步骤1)所选原材料加热至700～760℃，待炉料完全溶化后进行搅拌，其中 Al-Cr、Al-V中间合金防止在其他原材料上部； 3)、炉内精炼：采用氩气吹喷精炼剂，精炼剂用量0.12-0.18kg/t，精炼时间≥10min； 4)、扒渣静置：控制静置时间为40-60min； 5)、炉外精炼：采用在线除气方式进行精炼，精炼时氩气流量为4-6L/h，输入压力5～10bar； 6)、陶瓷过滤：采用双级陶瓷过滤片过滤精炼熔液，结束后向熔体中加入Al-Ti-B； 7)、铸造：浇铸步骤6)所得熔体，降温成型得铸锭； 8)、均匀化：将铸锭加热至540～550℃，保温8-10h后风冷或水冷。
3.根据权利要求2所述汽车用6008合金铸造工艺，其特征在于：步骤6)中所述双级陶瓷 过滤片孔度分别为30和50ppi。
4.根据权利要求2所述汽车用6008合金铸造工艺，其特征在于：步骤1)所选原材料中回 炉料量不超过50％。
1.一种汽车用6008铝合金，其特征在于，按质量百分比计算由以下成份组成：Si： 0.60～0.75％；Fe：0.30％；Cu：0.10～0.18％；Mn：0.20～0.28％；Mg：0.48～0.58％；Cr： 0.10～0.20％；Zn：0.15％；V：0.05～0.15％；Ti：0.05％；杂质：单个≤0.05％，合计≤0.15％； Al：余量。
2.铸造如权利要求1所述汽车用6008合金铸造工艺，其特征在于，包括以下步骤： 1)、选料：按所述配比选择原材料，其中Cr以Al-Cr中间合金形式存在，V以Al-V中间 合金形式存在； 2)、熔炼：将步骤1)所选原材料加热至700～760℃，待炉料完全溶化后进行搅拌，其中 Al-Cr、Al-V中间合金防止在其他原材料上部； 3)、炉内精炼：采用氩气吹喷精炼剂，精炼剂用量0.12-0.18kg/t，精炼时间≥10min； 4)、扒渣静置：控制静置时间为40-60min； 5)、炉外精炼：采用在线除气方式进行精炼，精炼时氩气流量为4-6L/h，输入压力5～10bar； 6)、陶瓷过滤：采用双级陶瓷过滤片过滤精炼熔液，结束后向熔体中加入Al-Ti-B； 7)、铸造：浇铸步骤6)所得熔体，降温成型得铸锭； 8)、均匀化：将铸锭加热至540～550℃，保温8-10h后风冷或水冷。
3.根据权利要求2所述汽车用6008合金铸造工艺，其特征在于：步骤6)中所述双级陶瓷 过滤片孔度分别为30和50ppi。
4.根据权利要求2所述汽车用6008合金铸造工艺，其特征在于：步骤1)所选原材料中回 炉料量不超过50％。
翻译：技术领域
本发明属于铝合金领域，涉及汽车用铝合金及其铸造方法。
背景技术
铝合金广泛应用于汽车产品构件，如保险杠骨架横梁等。一般的铸造工艺生产的合金经 变形加工及热处理后，很难同时满足汽车产品所需要的力学性能，弯曲性能以及加工性能等。 如合金在熔铸过程中添加较多的废料容易导致铸锭出现裂纹、夹杂及偏析瘤等缺陷，同时降 低后期制品的延展性能，进而影响汽车产品的特殊使用性能，而添加较少的废料增加了废铝 的循环利用周期，降低了企业的生产效率和经济效益；6xxx系合金的挤压制品很难控制粗晶 组织，在焊接过程中引起液化裂纹的产生，降低制品的安全性能，弯曲加工过程中表面容易 出现橘皮，影响制品表面美观；汽车用铝合金产品对力学性能与弯曲性能要求通常在一定的 区间，因此必须对汽车用铝合金的成份及铸造工艺进行重新设计。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种汽车用6008合金铸造工艺。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
汽车用铝合金，按质量百分比计算由以下成份组成：Si：0.60～0.75％；Fe：0.30％；Cu： 0.10～0.18％；Mn：0.20～0.28％；Mg：0.48～0.58％；Cr：0.10～0.20％；Zn：0.15％；V：0.05～0.15％； Ti：0.05％；杂质：单个≤0.05％，合计≤0.15％；Al：余量。
汽车用6008合金铸造工艺，包括以下步骤：
1)、选料：按所述配比选择原材料，其中Cr以Al-Cr中间合金形式存在，V以Al-V中 间合金形式存在；
2)、熔炼：将步骤1)所选原材料加热至700～760℃，待炉料完全溶化后进行搅拌，其 中Al-Cr、Al-V中间合金防止在其他原材料上部；
3)、炉内精炼：采用氩气吹喷精炼剂，精炼剂用量0.12-0.18kg/t，精炼时间≥10min；
4)、扒渣静置：控制静置时间为40-60min；
5)、炉外精炼：采用在线除气方式进行精炼，精炼时氩气流量为4-6L/h，输入压力5～10bar；
6)、陶瓷过滤：采用双级陶瓷过滤片过滤精炼熔液，结束后向熔体中加入Al-Ti-B；
7)、铸造：浇铸步骤6)所得熔体，降温成型得铸锭；
8)、均匀化：将铸锭加热至540～550℃，保温8-10h后风冷或水冷。
优选的，步骤6)中所述双级陶瓷过滤片孔度分别为30和50ppi。
优选的，步骤1)所选原材料中回炉料量为30％-50％。
本发明的有益效果在于：
本发明汽车用铝合金合金成份进行优化，以Al-Cr、Al-V中间合金的形式向其中加入一 定量的Cr和V可以抑制晶粒再结晶长大，本发明进一步优化了何种中其他元素的含量，避 免加入Cr和V后铸锭中出现粗大的化合物聚集；本发明熔炼时严格控制温度和各元素的添 加方式及位置，可以更好的发挥添加元素的作用，避免元素沉降偏聚；本发明铸造方法可以 消耗一定量的废铝，且避免废铝对产品组织性能的影响，提高了企业资源再循环利用能力。 本发明提出的汽车用6008铝合金铸造工艺可获得良好的铸锭组织，无偏析瘤、裂纹等缺陷的 产生，挤压加工制品组织均匀，晶粒细小，加工和焊接性能良好；在T6状态下，其力学屈服 强度在220MPa以上，抗拉强度在240MPa以上，断后伸长率在8％以上，弯曲试验角度最高 可到150°，从铸造方面解决国内外汽车用6008合金对加工和防撞要求高的技术难题。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1：
本实施例铸造汽车用铝合金的方法，包括以下步骤：
1)、选料：按配比选择原材料，其中Cr以Al-Cr中间合金形式存在，V以Al-V中间合 金形式存在；
2)、熔炼：将步骤1)所选原材料加热至700～760℃，待炉料完全溶化后进行搅拌，其 中Al-Cr、Al-V中间合金防止在其他原材料上部；
3)、炉内精炼：采用氩气吹喷精炼剂，精炼剂用量0.15kg/t，精炼时间12min；
4)、扒渣静置：控制静置时间为50min；
5)、炉外精炼：采用在线除气方式进行精炼，精炼时氩气流量为5L/h，输入压力7bar；
6)、陶瓷过滤：采用双级陶瓷过滤片过滤精炼熔液，结束后向熔体中加入Al-Ti-B；
7)、铸造：浇铸步骤6)所得熔体，降温成型得铸锭；
8)、均匀化：将铸锭加热至546℃，保温9h后风冷或水冷。
其中，步骤6)中所述双级陶瓷过滤片孔度分别为30和50ppi，步骤1)所选原材料中回 炉料量为40％。
经检测，本实施例所得铸锭质量成分如下：Si：0.68％；Fe：0.30％；Cu：0.15％；Mn： 0.27％；Mg：0.55％；Cr：0.15％；Zn：0.15％；V：0.09％；Ti：0.05％；杂质：单个≤0.04％， 合计0.12％；Al：余量。
实施例2：
本实施例汽车用6008合金铸造工艺，包括以下步骤：
1)、选料：按配比选择原材料，其中Cr以Al-Cr中间合金形式存在，V以Al-V中间合 金形式存在；
2)、熔炼：将步骤1)所选原材料加热至710℃，待炉料完全溶化后进行搅拌，其中Al-Cr、 Al-V中间合金防止在其他原材料上部；
3)、炉内精炼：采用氩气吹喷精炼剂，精炼剂用量0.17kg/t，精炼时间10min；
4)、扒渣静置：控制静置时间为42min；
5)、炉外精炼：采用在线除气方式进行精炼，精炼时氩气流量为5L/h，输入压力10bar；
6)、陶瓷过滤：采用双级陶瓷过滤片过滤精炼熔液，结束后向熔体中加入Al-Ti-B；
7)、铸造：浇铸步骤6)所得熔体，降温成型得铸锭；
8)、均匀化：将铸锭加热至550℃，保温10h后风冷或水冷。
其中，步骤6)中所述双级陶瓷过滤片孔度分别为30和50ppi，步骤1)所选原材料中回 炉料量为30％。
经检测，本实施例所得铸锭质量成分如下：Si：0.62％；Fe：0.30％；Cu：0.17％；Mn： 0.22％；Mg：0.49％；Cr：0.18％；Zn：0.15％；V：0.07％；Ti：0.05％；杂质：单个≤0.05％， 合计0.13％；Al：余量。
实施例3：
本实施例汽车用6008合金铸造工艺，包括以下步骤：
1)、选料：按配比选择原材料，其中Cr以Al-Cr中间合金形式存在，V以Al-V中间合 金形式存在；
2)、熔炼：将步骤1)所选原材料加热至750℃，待炉料完全溶化后进行搅拌，其中Al-Cr、 Al-V中间合金防止在其他原材料上部；
3)、炉内精炼：采用氩气吹喷精炼剂，精炼剂用量0.13kg/t，精炼时间18min；
4)、扒渣静置：控制静置时间为57min；
5)、炉外精炼：采用在线除气方式进行精炼，精炼时氩气流量为4L/h，输入压力10bar；
6)、陶瓷过滤：采用双级陶瓷过滤片过滤精炼熔液，结束后向熔体中加入Al-Ti-B；
7)、铸造：浇铸步骤6)所得熔体，降温成型得铸锭；
8)、均匀化：将铸锭加热至540℃，保温8后风冷或水冷。
其中，步骤6)中所述双级陶瓷过滤片孔度分别为30和50ppi，步骤1)所选原材料中回 炉料量为45％。
经检测，本实施例所得铸锭质量成分如下：Si：0.63％；Fe：0.30％；Cu：0.11％；Mn： 0.22％；Mg：0.58％；Cr：0.10％；Zn：0.15％；V：0.15％；Ti：0.05％；杂质：单个≤0.05％， 合计≤0.15％；Al：余量。
取实施例1所得铝合金铸锭进行T6热处理，并测得其性能如下：
屈服强度≥220MPa，抗拉强度≥240MPa，断后伸长率≥8％，弯曲试验角度最高可到150°， 解决了国内外汽车用铝合金对加工和防撞要求高的技术难题。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述 优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和 细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
