本發(fā)明涉及汽車配件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種輪轂的鑄造方法。
背景技術(shù)：
汽車輪轂是汽車的關(guān)鍵零件，其質(zhì)量關(guān)系到汽車安全，這對(duì)輪轂內(nèi)部冶盤質(zhì)量和力學(xué)性能要求很高，因此，對(duì)輪教用材料的組織性能要求很高。隨著汽車輕量化的發(fā)展，使用鋁合金不僅能減輕汽車質(zhì)量，還能提高車輪的散熱性降低車輪溫度，從而提高輪胎壽命，同時(shí)還可以節(jié)約生產(chǎn)成本。所以，近年輪轂用鋁合金的需求量逐年增大。
A356合金屬于Al-Si-Mg系合金，具有良好的鑄造性能，其鑄件具有較高的強(qiáng)度和良好的塑性與沖擊韌度，在汽車輪轂上有著廣泛應(yīng)用。由于A356合金組織中有粗大的片狀共晶硅需要進(jìn)行變質(zhì)處理日前使用最多的變質(zhì)劑為Sr。其具有變質(zhì)效果好、無污染等優(yōu)點(diǎn)，但是Sr變質(zhì)時(shí)能增大合金熔體的吸氣性，會(huì)造成鑄件氣孔疏松、針孔度不合格等問題。
因此，如何對(duì)輪轂用合金進(jìn)行變質(zhì)，以提高其鑄造性能，是本領(lǐng)域面對(duì)的技術(shù)難題之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提出一種輪轂的鑄造方法，能夠使得得到的輪轂性能出色。
為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
一種輪轂的復(fù)合變質(zhì)鑄造方法，包括：
(1)將輪轂用鋁合金熔化，并用C2Cl6精煉和Ar氣除氣；
(2)在720-740℃下加入Al-10RE和Al-10Sr中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理；
(3)720-730℃下，合金液澆注到已預(yù)熱的鑄模中，得到所述鋁合金輪轂。
優(yōu)選的，步驟(1)所述輪轂用鋁合金為A356鋁合金，其成分組成如下：Si 6.75％，Mg 0.20～0.40％，F(xiàn)e≤0.20％，Cu≤0.20％，Mn≤0.10％，Zn≤0.10％，Ti≤0.20％；其他元素:每種≤0.05％，總和≤0.15％；鋁為余量。
所述稀土RE為含鑭La和鈰Ce的混合稀土且Ce:La的重量比為2:1-1:2，優(yōu)選1:1。
用Sr變質(zhì)處理后，合金熔體具有具有較強(qiáng)的吸氫傾向，會(huì)使氫含量增加。當(dāng)RE加入后，能與游離態(tài)的[H]發(fā)生反應(yīng)，生成化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的REH2和REH3，合金液凝固時(shí)，化合態(tài)的氫不會(huì)聚集生成氣泡，從而降低鑄件的針孔率。另外，稀土元素還具有較強(qiáng)的表面活性，可以降低鋁熔體的表面張力，從而增加其流動(dòng)性，這有利于氫氣泡從液固相中溢出到液體表面。
RE能夠細(xì)化初生α(Al)晶粒粒，RE中La和Ce復(fù)合變質(zhì)，二者起到協(xié)同作用，相比單獨(dú)使用La和Ce時(shí)，合金中Si相更加細(xì)化，從板條狀或針狀轉(zhuǎn)變?yōu)閳A球狀或短棒狀，組織最為細(xì)化均勻。
因?yàn)锳356鋁合金的液相線是590攝氏度，所以在A356鋁合金熔體凝固前，會(huì)發(fā)生共晶反應(yīng)，生成的α(Al)可以為凝固提供結(jié)晶核心，所以加入RE后能夠達(dá)到細(xì)化初生α(Al)晶粒的作用。另外，RE可以影響細(xì)化TiAl3、TiB2在熔體中的分布，稀土元素可以和細(xì)化相表面的活性觸點(diǎn)結(jié)合，增加細(xì)化相與A356熔體的濕潤性，從而提高細(xì)化相與熔體的相容性，降低細(xì)化相的團(tuán)聚傾向。同時(shí)還能生成面心立方體Ti2Al20RE相，其具有更多的晶面與Al晶體匹配?；谏鲜鲈?，RE和Sr在一定濃度范圍內(nèi)起到協(xié)同細(xì)化、變質(zhì)作用。
但是，過量的RE能夠與熔體中的Sr和Si發(fā)生反應(yīng)，會(huì)降低變質(zhì)劑的有效量，并使得化合物在晶界處形成偏析，會(huì)導(dǎo)致變質(zhì)效果的衰減。因此，在本發(fā)明中，RE的用量不超過2.5％。
復(fù)合變質(zhì)能夠提高鑄件的力學(xué)性能和導(dǎo)電率，其中0.2％RE+0 20％Sr時(shí)達(dá)到最高，抗拉強(qiáng)度為235MPa.硬度為121HB，相比單純使用RE或Sr時(shí)分別提高了6.9％和8.3％，導(dǎo)電率達(dá)到了42.7％IACS。各項(xiàng)性能隨復(fù)合變質(zhì)劑用量的變化情況和微觀組織變化規(guī)律一致。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式來進(jìn)一步說明本發(fā)明的技術(shù)方案。
實(shí)施例1
一種輪轂的鑄造方法，包括：
(1)將輪轂用鋁合金熔化，并用C2Cl6精煉和Ar氣除氣；
(2)在720℃下加入Al-10RE和Al-10Sr中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理，RE的加入量為0.2wt％，Sr加入量為0.2Wt％；
(3)730℃下，合金液澆注到已預(yù)熱的鑄模中，得到所述鋁合金輪轂。
步驟(1)所述輪轂用鋁合金為A356鋁合金，其成分組成如下：Si 6.75％，Mg 0.20～0.40％，F(xiàn)e≤0.20％，Cu≤0.20％，Mn≤0.10％，Zn≤0.10％，Ti≤0.20％；其他元素:每種≤0.05％，總和≤0.15％；鋁為余量。
所述稀土RE為含鑭La和鈰Ce的混合稀土且Ce:La的重量比為2:1。
實(shí)施例2
一種輪轂的鑄造方法，包括：
(1)將輪轂用鋁合金熔化，并用C2Cl6精煉和Ar氣除氣；
(2)在740℃下加入Al-10RE和Al-10Sr中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理，RE的加入量為0.15wt％，Sr加入量為0.25wt％；
(3)720℃下，合金液澆注到已預(yù)熱的鑄模中，得到所述鋁合金輪轂。
步驟(1)所述輪轂用鋁合金為A356鋁合金，其成分組成如下：Si 6.75％，Mg 0.20～0.40％，F(xiàn)e≤0.20％，Cu≤0.20％，Mn≤0.10％，Zn≤0.10％，Ti≤0.20％；其他元素:每種≤0.05％，總和≤0.15％；鋁為余量。
所述稀土RE為含鑭La和鈰Ce的混合稀土且Ce:La的重量比為1:2。
實(shí)施例3
一種輪轂的鑄造方法，包括：
(1)將輪轂用鋁合金熔化，并用C2Cl6精煉和Ar氣除氣；
(2)在730℃下加入Al-10RE和Al-10Sr中間合金進(jìn)行變質(zhì)處理，RE的加入量為0.25wt％，Sr加入量為0.15wt％；
(3)725℃下，合金液澆注到已預(yù)熱的鑄模中，得到所述鋁合金輪轂。
步驟(1)所述輪轂用鋁合金為A356鋁合金，其成分組成如下：Si 6.75％，Mg 0.20～0.40％，F(xiàn)e≤0.20％，Cu≤0.20％，Mn≤0.10％，Zn≤0.10％，Ti≤0.20％；其他元素:每種≤0.05％，總和≤0.15％；鋁為余量。
所述稀土RE為含鑭La和鈰Ce的混合稀土且Ce:La的重量比為1:1。