CN114855025A - 一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用 - Google Patents
一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114855025A CN114855025A CN202210460685.2A CN202210460685A CN114855025A CN 114855025 A CN114855025 A CN 114855025A CN 202210460685 A CN202210460685 A CN 202210460685A CN 114855025 A CN114855025 A CN 114855025A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- aluminum
- alloy
- aluminum alloy
- motor rotor
- casting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 55
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 49
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims abstract description 34
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000007670 refining Methods 0.000 claims abstract description 25
- 238000011282 treatment Methods 0.000 claims abstract description 23
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 238000009750 centrifugal casting Methods 0.000 claims abstract description 15
- VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N hexachloroethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)C(Cl)(Cl)Cl VHHHONWQHHHLTI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- 229910000521 B alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- DJPURDPSZFLWGC-UHFFFAOYSA-N alumanylidyneborane Chemical compound [Al]#B DJPURDPSZFLWGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 claims abstract description 7
- 229910002056 binary alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 19
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 15
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 12
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 10
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 10
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 6
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 5
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 5
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 5
- 229910018084 Al-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910018192 Al—Fe Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910018137 Al-Zn Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018182 Al—Cu Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018573 Al—Zn Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018134 Al-Mg Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021364 Al-Si alloy Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910018467 Al—Mg Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 12
- 238000007872 degassing Methods 0.000 abstract description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 abstract description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 6
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 5
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical group [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000004807 localization Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PZKRHHZKOQZHIO-UHFFFAOYSA-N [B].[B].[Mg] Chemical compound [B].[B].[Mg] PZKRHHZKOQZHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IZJSTXINDUKPRP-UHFFFAOYSA-N aluminum lead Chemical compound [Al].[Pb] IZJSTXINDUKPRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 230000008676 import Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/10—Alloys containing non-metals
- C22C1/1036—Alloys containing non-metals starting from a melt
- C22C1/1047—Alloys containing non-metals starting from a melt by mixing and casting liquid metal matrix composites
- C22C1/1052—Alloys containing non-metals starting from a melt by mixing and casting liquid metal matrix composites by mixing and casting metal matrix composites with reaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
- C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
- C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C32/00—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ
- C22C32/0047—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents
- C22C32/0073—Non-ferrous alloys containing at least 5% by weight but less than 50% by weight of oxides, carbides, borides, nitrides, silicides or other metal compounds, e.g. oxynitrides, sulfides, whether added as such or formed in situ with carbides, nitrides, borides or silicides as the main non-metallic constituents only borides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
- C22F1/047—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with magnesium as the next major constituent
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/22—Rotating parts of the magnetic circuit
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K15/00—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines
- H02K15/02—Methods or apparatus specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining or repairing of dynamo-electric machines of stator or rotor bodies
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Induction Machinery (AREA)
Abstract
本申请公开了一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用，属于新能源汽车电机转子材料技术领域。该方法包括如下步骤：(1)将Al基二元合金和回收铝置于熔炼炉中并加热，然后加入铝硼合金，得到熔体；(2)采用六氯乙烷或氩气对熔体进行精炼处理；(3)将步骤(2)中精炼处理后的熔体静置30min以上，然后进行离心铸造处理，得到铸件；(4)将步骤(3)的铸件进行热处理，得到电机转子铝合金。将回收铝用于生产新能源汽车电机转子铝合金，节约成本，铝硼合金的加入不仅能够除渣、除气，且在提高电机转子铝合金电导率的同时确保其还具有优良的力学性能。
Description
技术领域
本申请涉及一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用，属于新能源汽车电机转子材料技术领域。
背景技术
铝材料由于具有优良的材料性能，如韧性、耐腐蚀性及轻质等，受众了各个行业的青睐。铝合金产品成型过程中会产生大量加工废料，同时在金属回收过程中也会产生大量的回收铝材，如若不对其加以利用，将会造成巨大的资源浪费。目前，中国作为全球最大的汽车市场之一，对于铸铝材料的需求在100万吨以上，而目前有能力与汽车工业配套的再生铝冶炼工厂总生产能力不足30万吨。因此，随着汽车工业的飞速发展，汽车所需的铸铝材料将呈现巨大的缺口，而新能源汽车领域对回收铝的利用则具有更高的提升空间。
随着新能源汽车国产化的日益深化，关键部件材料逐渐由国产代替进口。新能源汽车电机转子铝合金材料为关键部件材料，为了获得更高的效率，要求铸铝转子铝材有较高的导电率；为了实现更高的转速，要求铸铝转子铝材有较高的强度。现有技术中关于如何提高新能源汽车电机转子铝合金的电导率以及如何同时兼顾其具有优异力学性能的策略还十分有限，因此开发出一种具有高电导率和优良力学性能的新能源汽车电机转子铝合金是非常有意义的。
发明内容
为了解决上述问题，提供了一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用，将回收铝用于生产新能源汽车电机转子铝合金，节约成本，铝硼合金的加入不仅能够除渣、除气，且在提高电机转子铝合金电导率的同时确保其还具有优良的力学性能。
本发明采用的技术方案为：
一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，包括如下步骤：
(1)将Al基二元合金和回收铝置于熔炼炉中并加热至710-750℃，然后加入适量铝硼合金，融化后搅拌均匀，得到熔体；
(2)采用六氯乙烷或氩气对熔体进行精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间30-40min；或
采用六氯乙烷或氩气对熔体进行初次精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间20min，间隔一段时间之后，再次采用六氯乙烷或氩气对熔体进行精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间20min；
(3)将步骤(2)中精炼处理后的熔体静置30min以上，然后进行离心铸造处理，得到铸件；
(4)将步骤(3)的铸件进行热处理，得到电机转子铝合金。
优选地，所述电机转子铝合金中的成分及质量百分比为：Fe：0.5-0.7％，Si：0.3-0.5％，Cu：0.1-0.2％，Mg：0.4-0.8％，Zn：0.1-0.2％，B：0.05-0.1％，Mn：0.11-0.12％，Cr：0.02-0.08％，V：0.01-0.1％，Ti：0.03-0.08％，Zr：0.01-0.12％，Li：0.05-0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。
优选地，所述电机转子铝合金的组织结构内部的相包括TiB2相。
优选地，所述Al基二元合金为Al-Fe合金、Al-Cu合金、Al-Zn合金、Al-Si合金或Al-Mg合金。
优选地，所述步骤(2)中，两次精炼处理之间的间隔为25-40min。
优选地，所述步骤(3)中离心铸造处理步骤为：将离心铸造模具预热至710-740℃，并于715-730℃下进行浇铸，随后铸件自然冷却至室温。
优选地，离心铸造过程中模具转速为200-300r/min。
优选地，所述步骤(4)中热处理步骤为：将铸件以150℃/h的升温速率加热至450-500℃，保温5-8h后进行水冷淬火，淬火转移时间＜20s，然后再将铸件以100℃/h的升温速率加热至120-180℃，保温20-25h后空冷至室温。
优选地，所述步骤(2)中，六氯乙烷或氩气的添加量占熔体质量的0.5-1wt％。
根据本申请的另一个方面，提供了一种如上述任一所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法获得的电机转子铝合金在新能源汽车电机转子中的应用。
本申请中，“回收铝”选自电机转子铝合金加工过程中产生的废料。
本申请的有益效果包括但不限于：
1.本申请的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，将回收铝用于制备新能源汽车电机转子铝合金，节能环保，降低生产成本，很好地解决了我国铝行业面临的利润危机、能源困境。
2.本申请的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，通过向回收铝中引入B元素除渣、除气，将其净化至PPM级；同时，B元素与Mn、Cr、V、Ti、Zr等元素结合形成化合物，减少了这些元素在铝基体中的固溶量，提高合金导电率，且确保电机转子铝合金仍具有优良的力学性能。
3.本申请的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法中，各元素协同作用，均衡了合金的各种性能，使得合金在具有较高电导率的情况下，兼顾良好的强度、韧性等力学性能。
4.本申请的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，采用合理的成分配比、工艺条件和参数，使得制得的电机转子铝合金纯净度更高，电导率和力学性能更加优异，特别适用于新能源汽车电机转子中。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请实施例1涉及的电机转子铝合金的金相组织图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，在此指出以下实施例不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域普通技术人员根据本发明的内容作出一些简单的替换或调整，均在本发明的保护范围之内。
实施例1
一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，包括如下步骤：
(1)将Al-Fe合金和回收铝置于熔炼炉中并加热至730℃，然后加入适量铝硼合金，融化后搅拌均匀，得到熔体；
(2)采用熔体质量0.8wt％的六氯乙烷对熔体进行初次精炼处理，精炼温度为730℃，处理时间20min，间隔30min之后，再次采用熔体质量0.8wt％的六氯乙烷对熔体进行精炼处理，精炼温度为730℃，处理时间20min；
(3)将步骤(2)中精炼处理后的熔体静置30min以上，将离心铸造模具预热至730℃，并于725℃、250r/min下进行浇铸，待熔体凝固后，离心铸造设备停止转动，得到铸件，随后铸件自然冷却至室温；
(4)将步骤(3)的铸件以150℃/h的升温速率加热至480℃，保温7h后进行水冷淬火，淬火转移时间＜20s，然后再将铸件以100℃/h的升温速率加热至160℃，保温22h后空冷至室温，得到电机转子铝合金。
其中，电机转子铝合金中的成分及质量百分比为：Fe：0.7％，Si：0.4％，Cu：0.15％，Mg：0.6％，Zn：0.15％，B：0.1％，Mn：0.11％，Cr：0.05％，V：0.06％，Ti：0.05％，Zr：0.06％，Li：0.08％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。
实施例2
一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，包括如下步骤：
(1)将Al-Cu合金和回收铝置于熔炼炉中并加热至710℃，然后加入适量铝硼合金，融化后搅拌均匀，得到熔体；
(2)采用熔体质量0.5wt％的氩气对熔体进行精炼处理，精炼温度为720℃，处理时间40min；
(3)将步骤(2)中精炼处理后的熔体静置30min以上，将离心铸造模具预热至710℃，并于715℃、300r/min下进行浇铸，待熔体凝固后，离心铸造设备停止转动，得到铸件，随后铸件自然冷却至室温；
(4)将步骤(3)的铸件以150℃/h的升温速率加热至450℃，保温8h后进行水冷淬火，淬火转移时间＜20s，然后再将铸件以100℃/h的升温速率加热至120℃，保温25h后空冷至室温，得到电机转子铝合金。
其中，电机转子铝合金中的成分及质量百分比为：Fe：0.5％，Si：0.3％，Cu：0.2％，Mg：0.4％，Zn：0.1％，B：0.05％，Mn：0.12％，Cr：0.02％，V：0.1％，Ti：0.03％，Zr：0.01％，Li：0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。
实施例3
一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，包括如下步骤：
(1)将Al-Zn合金和回收铝置于熔炼炉中并加热至750℃，然后加入适量铝硼合金，融化后搅拌均匀，得到熔体；
(2)采用熔体质量1wt％的六氯乙烷对熔体进行初次精炼处理，精炼温度为740℃，处理时间20min，间隔40min之后，再次采用熔体质量1wt％的六氯乙烷对熔体进行精炼处理，精炼温度为740℃，处理时间20min；
(3)将步骤(2)中精炼处理后的熔体静置30min以上，将离心铸造模具预热至740℃，并于730℃、200r/min下进行浇铸，待熔体凝固后，离心铸造设备停止转动，得到铸件，随后铸件自然冷却至室温；
(4)将步骤(3)的铸件以150℃/h的升温速率加热至500℃，保温5h后进行水冷淬火，淬火转移时间＜20s，然后再将铸件以100℃/h的升温速率加热至180℃，保温20h后空冷至室温，得到电机转子铝合金。
其中，电机转子铝合金中的成分及质量百分比为：Fe：0.7％，Si：0.5％，Cu：0.1％，Mg：0.8％，Zn：0.2％，B：0.08％，Mn：0.11％，Cr：0.08％，V：0.01％，Ti：0.08％，Zr：0.12％，Li：0.05％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。
对比例1
与实施例1的不同之处在于：将铝硼合金替换为硼化镁。
对比例2
与实施例1的不同之处在于：步骤(1)中未添加铝硼合金。
对比例3
与实施例1的不同之处在于：电机转子铝合金中的成分及质量百分比为：Fe：0.8％，Si：0.2％，Cu：0.5％，Mg：0.1％，Zn：0.4％，B：0.01％，Mn：0.08％，Cr：0.01％，V：0.12％，Ti：0.01％，Zr：0.15％，Li：0.02％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。
对比例4
与实施例1的不同之处在于：将Al-Fe合金替换为铝铅合金。
对比例5
与实施例1的不同之处在于：将六氯乙烷替换为氯化钠。
对转子端面本体取样，电导率试样尺寸符合GB/T12966-2008要求并进行电导率测试，力学性能测试试样尺寸标准符合ASTM E8并进行拉伸性能分析，金相分析试样符合GB/T6394-2017标准并进行晶粒度分析。力学性能及电导率测试结果如表1所示：
表1
由表1可知，相比于实施例1-3，对比例1-5的新能源汽车电机转子铝合金的电导率和力学性性能显著降低，实施例1中各元素协同作用，均衡了合金的各种性能，且工艺条件和参数均为最优状况，使得合金在具有较高电导率的情况下，兼顾良好的强度、韧性等力学性能，因此改变其中任一条件均对合金的电导率和力学性能具有较大影响，实施例1-3的新能源汽车电机转子铝合金均能够满足使用需求。
以上所述，仅为本申请的实施例而已，本申请的保护范围并不受这些具体实施例的限制，而是由本申请的权利要求书来确定。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的技术思想和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将Al基二元合金和回收铝置于熔炼炉中并加热至710-750℃，然后加入适量铝硼合金，融化后搅拌均匀，得到熔体；
(2)采用六氯乙烷或氩气对熔体进行精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间30-40min；或
采用六氯乙烷或氩气对熔体进行初次精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间20min，间隔一段时间之后，再次采用六氯乙烷或氩气对熔体进行精炼处理，精炼温度为720-740℃，处理时间20min；
(3)将步骤(2)中精炼处理后的熔体静置30min以上，然后进行离心铸造处理，得到铸件；
(4)将步骤(3)的铸件进行热处理，得到电机转子铝合金。
2.根据权利要求1所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，所述电机转子铝合金中的成分及质量百分比为：Fe：0.5-0.7％，Si：0.3-0.5％，Cu：0.1-0.2％，Mg：0.4-0.8％，Zn：0.1-0.2％，B：0.05-0.1％，Mn：0.11-0.12％，Cr：0.02-0.08％，V：0.01-0.1％，Ti：0.03-0.08％，Zr：0.01-0.12％，Li：0.05-0.1％，余量为Al和不可避免的杂质，杂质单个≤0.05％，总量≤0.15％。
3.根据权利要求1所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，所述电机转子铝合金的组织结构内部的相包括TiB2相。
4.根据权利要求1所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，所述Al基二元合金为Al-Fe合金、Al-Cu合金、Al-Zn合金、Al-Si合金或Al-Mg合金。
5.根据权利要求1所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，两次精炼处理之间的间隔为25-40min。
6.根据权利要求1所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，所述步骤(3)中离心铸造处理步骤为：将离心铸造模具预热至710-740℃，并于715-730℃下进行浇铸，随后铸件自然冷却至室温。
7.根据权利要求6所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，离心铸造过程中模具转速为200-300r/min。
8.根据权利要求1所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，所述步骤(4)中热处理步骤为：将铸件以150℃/h的升温速率加热至450-500℃，保温5-8h后进行水冷淬火，淬火转移时间＜20s，然后再将铸件以100℃/h的升温速率加热至120-180℃，保温20-25h后空冷至室温。
9.根据权利要求1所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，六氯乙烷或氩气的添加量占熔体质量的0.5-1wt％。
10.根据权利要求1-9任一项所述的利用回收铝制备电机转子铝合金的方法获得的电机转子铝合金在新能源汽车电机转子中的应用。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210460685.2A CN114855025B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210460685.2A CN114855025B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114855025A true CN114855025A (zh) | 2022-08-05 |
| CN114855025B CN114855025B (zh) | 2024-04-30 |
Family
ID=82634397
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210460685.2A Active CN114855025B (zh) | 2022-04-28 | 2022-04-28 | 一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114855025B (zh) |
Citations (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU3475671A (en) * | 1971-10-19 | 1973-05-03 | Southwire Company | Method of preparing an aluminum alloy |
| JPH10130766A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 成形性と表面品質が優れ経時変化の少ないＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の直接鋳造圧延板とその製造方法 |
| CN101182610A (zh) * | 2007-12-07 | 2008-05-21 | 乳源东阳光精箔有限公司 | 一种百叶窗用铝合金材及其制造方法 |
| CN108330343A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-27 | 佛山市高明利钢精密铸造有限公司 | 一种耐高温的铸造铝合金的制备方法 |
| CN108754362A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-06 | 辽宁忠旺集团有限公司 | 一种新能源汽车用铝合金电机壳的生产方法 |
| JP2019158480A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 三菱アルミニウム株式会社 | Ａｌ合金の凝固割れ感受性の予測方法および予測装置と予測プログラム |
| US20200381015A1 (en) * | 2018-02-17 | 2020-12-03 | Uacj Corporation | Aluminum-alloy substrate for magnetic disk, method for manufacturing same and magnetic disk employing said aluminum-alloy substrate for magnetic disk |
| US20210062303A1 (en) * | 2017-12-27 | 2021-03-04 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminium alloy material, and cable, electric wire, and spring member using same |
| CN112899532A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-04 | 广东工程职业技术学院 | 一种废铝再生高强韧铝合金及其制备方法 |
| CN113584359A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 华劲新材料研究院(广州)有限公司 | 一种用再生铝生产的高导热压铸铝合金材料及其制备方法 |
| CN113957304A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-21 | 河南泰鸿新材料有限公司 | 一种新型环保型5052铝合金薄板及其制备方法 |
| CN114042883A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-02-15 | 山东博源精密机械有限公司 | 一种新能源汽车电机转子铝合金的制备方法 |
-
2022
- 2022-04-28 CN CN202210460685.2A patent/CN114855025B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU3475671A (en) * | 1971-10-19 | 1973-05-03 | Southwire Company | Method of preparing an aluminum alloy |
| AU461682B2 (en) * | 1971-10-19 | 1975-06-05 | Southwire Company | Method of preparing an aluminum alloy |
| JPH10130766A (ja) * | 1996-10-29 | 1998-05-19 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 成形性と表面品質が優れ経時変化の少ないＡｌ−Ｍｇ−Ｓｉ系合金の直接鋳造圧延板とその製造方法 |
| CN101182610A (zh) * | 2007-12-07 | 2008-05-21 | 乳源东阳光精箔有限公司 | 一种百叶窗用铝合金材及其制造方法 |
| US20210062303A1 (en) * | 2017-12-27 | 2021-03-04 | Furukawa Electric Co., Ltd. | Aluminium alloy material, and cable, electric wire, and spring member using same |
| US20200381015A1 (en) * | 2018-02-17 | 2020-12-03 | Uacj Corporation | Aluminum-alloy substrate for magnetic disk, method for manufacturing same and magnetic disk employing said aluminum-alloy substrate for magnetic disk |
| JP2019158480A (ja) * | 2018-03-09 | 2019-09-19 | 三菱アルミニウム株式会社 | Ａｌ合金の凝固割れ感受性の予測方法および予測装置と予測プログラム |
| CN108330343A (zh) * | 2018-03-19 | 2018-07-27 | 佛山市高明利钢精密铸造有限公司 | 一种耐高温的铸造铝合金的制备方法 |
| CN108754362A (zh) * | 2018-06-20 | 2018-11-06 | 辽宁忠旺集团有限公司 | 一种新能源汽车用铝合金电机壳的生产方法 |
| CN113584359A (zh) * | 2020-04-30 | 2021-11-02 | 华劲新材料研究院(广州)有限公司 | 一种用再生铝生产的高导热压铸铝合金材料及其制备方法 |
| CN112899532A (zh) * | 2021-01-25 | 2021-06-04 | 广东工程职业技术学院 | 一种废铝再生高强韧铝合金及其制备方法 |
| CN113957304A (zh) * | 2021-09-29 | 2022-01-21 | 河南泰鸿新材料有限公司 | 一种新型环保型5052铝合金薄板及其制备方法 |
| CN114042883A (zh) * | 2021-11-02 | 2022-02-15 | 山东博源精密机械有限公司 | 一种新能源汽车电机转子铝合金的制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114855025B (zh) | 2024-04-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN110029250B (zh) | 高延伸率耐热铸造铝合金及其压力铸造制备方法 | |
| CN110343883B (zh) | 一种高强韧的铸造铝硅合金及其废铝再生方法 | |
| CN101319287B (zh) | 一种高强度铸造铝合金材料 | |
| CN109972003B (zh) | 适于重力铸造的高延伸率耐热铝合金及其制备方法 | |
| CN113061787A (zh) | 一种高强高韧Al-Si-Cu-Mg-Cr-Mn-Ti系铸造合金及其制备方法 | |
| CN107829000B (zh) | 一种压铸铝合金材料及其制备方法 | |
| CN111690849A (zh) | Al-Si系压铸铝合金中富铁相的细化方法及合金 | |
| CN106566935B (zh) | 一种液态模锻铝合金及其制备方法 | |
| CN112921209B (zh) | 一种超高导热高塑性中等强度铝合金及其制备方法 | |
| CN110983120A (zh) | 一种300MPa级高强塑非热处理自强化压铸铝合金及制造方法 | |
| CN105088026A (zh) | 一种可以铸造的缸盖用铝合金材料及其制备方法 | |
| CN105525117A (zh) | 一种可用于制造缸盖的铝合金材料及其制备方法 | |
| CN114855025B (zh) | 一种利用回收铝制备电机转子铝合金的方法和应用 | |
| CN111500904A (zh) | 中强超硬铝合金及其制造工艺 | |
| CN112921195B (zh) | 一种利用废铝制备高强耐磨铸造铝硅合金的方法 | |
| CN113897567B (zh) | 一种快速细化和均匀化铸态铝锂合金的均匀化形变热处理方法 | |
| CN116254442A (zh) | 一种高屈服强度铸造Al-Si合金及其制备方法 | |
| CN113201659B (zh) | 一种用于镁合金熔体细化处理的Zr复合盐及其制备和使用方法 | |
| CN106319274B (zh) | 一种废铝再生耐热铝合金及其制备方法 | |
| CN104862623A (zh) | 一种发动机缸盖用加工性好的铝合金材料及其制备方法 | |
| CN114875255A (zh) | 一种高强度电机转子铝合金及其制备工艺 | |
| CN116411208A (zh) | 一种压铸铝合金及其制备方法 | |
| CN113718144A (zh) | 一种高塑性高弹性模量铝-硅系铸造合金及其制法与应用 | |
| CN112626379A (zh) | 一种高强度轻质铝硼合金板材料及其制备方法 | |
| CN105525118A (zh) | 一种配比合理的铝合金材料及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |