技術(shù)領(lǐng)域：?

本發(fā)明涉及一種采用再生鋁生產(chǎn)鋁合金輪轂的工藝方法，屬材料加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：?

金屬型鑄造又稱硬模鑄造，它是將液體金屬澆入金屬鑄型，以獲得鑄件的一種鑄造方法。鑄型是用金屬制成，可以反復(fù)使用多次（幾百次到幾千次）。金屬型鑄造目前所能生產(chǎn)的鑄件，在重量和形狀方面還有一定的限制，如對黑色金屬只能是形狀簡單的鑄件；鑄件的重量不可太大；壁厚也有限制，較小的鑄件壁厚無法鑄出。金屬型和砂型，在性能上有顯著的區(qū)別，如砂型有透氣性，而金屬型則沒有；砂型的導(dǎo)熱性差，金屬型的導(dǎo)熱性很好，砂型有退讓性，而金屬型沒有等。金屬型的這些特點決定了它在鑄件形成過程中有自己的規(guī)律。型腔內(nèi)氣體狀態(tài)變化對鑄件成型的影響：金屬在充填時，型腔內(nèi)的氣體必須迅速排出，但金屬又無透氣性，只要對工藝稍加疏忽，就會給鑄件的質(zhì)量帶來不良影響。鑄件凝固過程中熱交換的特點：金屬液一旦進入型腔，就把熱量傳給金屬型壁。液體金屬通過型壁散失熱量，進行凝固并產(chǎn)生收縮，而型壁在獲得熱量，升高溫度的同時產(chǎn)生膨脹，結(jié)果在鑄件與型壁之間形成了“間隙”。在“鑄件一間隙一金屬型”系統(tǒng)未到達同一溫度之前，可以把鑄件視為在“間隙”中冷卻，而金屬型壁則通過“間隙”被加熱。金屬型阻礙收縮對鑄件的影響：金屬型或金屬型芯，在鑄件凝固過程中無退讓性，阻礙鑄件收縮，這是它的又一特點。金屬型鑄造與砂型鑄造比較：在技術(shù)上與經(jīng)濟上有許多優(yōu)點：（1）金屬型生產(chǎn)的鑄件，其機械性能比砂型鑄件高。同樣合金，其抗拉強度平均可提高約25%，屈服強度平均提高約20%，其抗蝕性能和硬度亦顯著提高；（2）鑄件的精度和表面光潔度比砂型鑄件高，而且質(zhì)量和尺寸穩(wěn)定;（3）鑄件的工藝收得率高，液體金屬耗量減少，一般可節(jié)約15～30%；（4）不用砂或者少用砂，一般可節(jié)約造型材料80～100%；此外，金屬型鑄造的生產(chǎn)效率高；使鑄件產(chǎn)生缺陷的原因減少；工序簡單，易實現(xiàn)機械化和自動化。金屬型鑄造雖有很多優(yōu)點，但也有不足之處，如：(1)?金屬型制造成本高；(2)?金屬型不透氣，而且無退讓性，易造成鑄件澆不足、開裂或鑄鐵件白口等缺陷;(3)?金屬型鑄造時，鑄型的工作溫度、合金的澆注溫度和澆注速度，鑄件在鑄型中停留的時間，以及所用的涂料等，對鑄件的質(zhì)量的影響甚為敏感，需要嚴格控制。

在設(shè)計金屬型時就必須有排氣設(shè)施，其排氣的方式有以下幾種：1．利用分型面或型腔零件的組合面的間隙進行排氣。2．開排氣槽。即在分型面或型腔零件的組合面上，芯座或頂桿表面上做排氣槽。3．設(shè)排氣孔。排氣孔一般開設(shè)在金屬型的最高處。4.排氣塞是金屬型常用的排氣設(shè)施。盡管如此，金屬型鑄造依然會因為排氣不足而造成鑄件局部難以充型，使得鑄件出現(xiàn)瑕疵、澆不足，造成鑄件質(zhì)量下降，甚至報廢。?

在金屬型鑄造生產(chǎn)過程中，鑄件在由液體轉(zhuǎn)變?yōu)楣腆w的過程中，要產(chǎn)生收縮，如不及時補充液體，就會在鑄件內(nèi)部產(chǎn)生縮孔而使鑄件報廢。因此，要在鑄件凝固前要給鑄件補充液體防止縮孔，這種在鑄件上補充液體的部分，就稱為補縮系統(tǒng)。一般遭鑄件的鑄造生產(chǎn)過程中，使用澆冒口進行補縮，因此澆冒口設(shè)計的比較大，以保證最后冷卻。但澆冒口冷卻較慢、溫度較高，也帶動了澆冒口周圍的鑄件溫度居高不下，難以冷卻，使得金屬型鑄造速度難以提高，阻礙了生產(chǎn)率的提高。?

采用再生鋁生產(chǎn)鋁合金輪轂存在成分不確定、工藝參數(shù)變動等問題。尤其是再生鋁合金中鐵含量過高的問題。這主要是由于隨鐵含量增加，在金相組織中會形成本身硬度很高的針、片狀脆性鐵相，它的存在割裂了鋁合金的基體，降低了合金的力學(xué)性能，尤其是韌性，并且使零件機械加工難度增加，刀、刃具磨損嚴重，尺寸穩(wěn)定性差等等，但是，低品質(zhì)鋁合金錠中鐵含量本身就高，隨著合金爐料的回用，生產(chǎn)中鐵質(zhì)坩堝、工具、置預(yù)件等的使用使合金增鐵在所難免。因此，目前，我國鋁合金輪轂生產(chǎn)大都采用原生鋁。?

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發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明為一種采用再生鋁生產(chǎn)鋁合金輪轂的工藝方法，其技術(shù)方案為使用特定成分的回收鋁，添加一定成分的純鋁、硅、鎂等成分，合成所需要的配比，然后直接重熔，并對鋁液進行除鐵處理。對處理好的鋁液加入鈦中間合金和稀土改性劑，改善原料機械性能，采用金屬型鑄造方法鋁合金輪轂。

所用回收鋁材料為成分較穩(wěn)定的某種特定回收鋁，如回收輪轂、回收鋁合金門窗、回收鋁鑄件等。?

對回收鋁根據(jù)需要，添加一定成分的純鋁、硅、鎂等成分，合成所需要的配比，然后采用電磁吸附法、固溶體沉降法等方法對鋁液進行除鐵處理。處理后對鋁試樣進行光譜測試，確保鋁合金中鐵含量降至0.4%以內(nèi)。?