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申请/专利权人：江苏凯特汽车部件有限公司;南京林业大学

摘要：一种石墨烯、稀土复合强化汽车铝车轮的智能化制造方法，它包括：大体积石墨烯、稀土复合强化Al‑Si‑Cu‑Mg材料智能化连续制备方法，石墨烯、稀土复合强化汽车铝车轮压力铸造方法与石墨烯、稀土复合强化汽车铝车轮铸件热处理方法三个部分,本发明通过智能化熔炼装置与深度精炼净化装置使大体积石墨烯、稀土复合强化Al‑Si‑Cu‑Mg材料得到智能化连续制备，石墨烯、稀土在熔体内得到均匀分布,有效避免石墨烯在熔体内易团聚,稀土易氧化偏析的难题；在压力铸造凝固过程实施末端电磁搅拌,凝固过程阻止二次枝晶长大，对已长大的树枝晶有效粉碎；经特殊热处理工艺使石墨烯、稀土复合强化汽车铝车轮铸件得到优良的强韧性，该技术的推广应用对汽车轻量化以及节能环保有促进作用。

主权项：1.一种石墨烯、稀土复合强化汽车铝车轮的智能化制造方法，其特征在于，它包括：大体积石墨烯、稀土复合强化Al-Si-Cu-Mg材料智能化连续制备方法，所述大体积石墨烯、稀土复合强化Al-Si-Cu-Mg材料智能化连续制备方法包括智能化熔炼装置（1）与深度精炼净化装置（2）；所述智能化熔炼装置（1）,在初级精炼净化室（1-3）设置初级精炼净化装置（1-2），对铝液可实施初级的炉底喷粉精炼净化处理；初级精炼净化室（1-3）与孕育室（1-13）之间设置铝液可控量转移装置与稀土可控量加料装置A（1-5）;所添加的稀土合金在孕育室（1-13）内孕育处理；孕育室（1-13）与铝液提升室B（1-16）之间设置铝液提升装置B（1-15），可通过智能化放铝系统将铝液转移至中转包（2-12）内；所述深度精炼净化装置（2），氩气通过压力调节阀A（2-4）、压力表A（2-5）、氩气导管（2-6）、转子（2-10）进入铝液;所添加颗粒物通过可控量加料装置C（2-7）、颗粒物导管（2-8）、转子（2-10）进入铝液,颗粒物添加时机、添加速度与添加时间智能可控;氩气与所添加的颗粒物在转子（2-10）下端部汇聚，在氩气气流的作用下进入铝液;所述大体积石墨烯、稀土复合强化Al-Si-Cu-Mg材料智能化连续制备方法的工艺流程：先将A356.2铝锭与Al10Cu合金按照配料比例加入熔化室（1-1）进行熔化形成Al-Si-Cu-Mg合金液；熔化的铝液进入初级精炼净化室（1-3）内,对初级精炼净化室（1-3）内的铝液每间隔4～6小时使用初级精炼净化装置（1-2）以氮气为载体携带粉末状精炼净化剂实施5～8分钟喷粉精炼;通过铝液提升装置A（1-6）将铝液转移至涡流室（1-10）,由涡流室（1-10）流入孕育室（1-13）;伴随铝液由涡流室（1-10）转移至孕育室（1-13）的流量大小将颗粒状Al5Ce经可控量加料装置A（1-5）加入涡流室（1-10）内，加入颗粒状Al5Ce的铝液由涡流室（1-10）流入孕育室（1-13）,经铝液应急处理室（1-18）再流入铝液提升室B（1-16）的过程经过25～30分钟的孕育处理形成含稀土铈的Al-Si-Cu-Mg合金液;经孕育处理的铝液转移至深度精炼净化装置（2）的中转包（2-12）内实施深度精炼净化处理；石墨烯、稀土复合强化铝车轮压力铸造方法，所述石墨烯、稀土复合强化铝车轮压力铸造方法采用压力铸造装置，压力铸造凝固过程对铸件的轮辋、轮辐与轮盘区域施加末端电磁搅拌；石墨烯、稀土复合强化铝车轮铸件热处理方法，所述石墨烯稀土复合强化铝车轮铸件热处理方法采用箱式热处理炉装置，其该热处理炉装置由高温处理炉（4-2）、淬火水池（4-3）与低温处理炉（4-4）组成；所述高温处理过程温度设置在525±5℃，保温时间设置4.0～8.0小时；所述低温处理分两个阶段，其中一个阶段处理温度较低，温度设置在125±5℃，保温时间1.5～2.0小时，温度较低阶段处理后出炉空冷至室温放置4.0～6.0小时，再次装低温炉进行处理，温度设置在160～170℃，保温时间30～45分钟，出炉空冷至室温放置2.0～4.0小时，该处理过程重复2-3次；所述智能化熔炼装置（1）中初级精炼净化装置（1-2）包括可控量加料装置B（1-2-1）、精炼剂输送管（1-2-2）、气管（1-2-3）、压力调节阀Ｂ（1-2-4）、压力表Ｂ（1-2-5）、陶瓷管A（1-2-6）、陶瓷管B（1-2-7）、耐火砖A（1-2-8）、连接头（1-2-9）、耐火砖B（1-2-10）与陶瓷喷粉支管（1-2-11）组成；所述精炼剂输送管（1-2-2）的一端连接可控量加料装置B（1-2-1），另一端连接陶瓷管B（1-2-7），陶瓷管B（1-2-7）与连接头（1-2-9）连接，可将精炼剂输送至连接头（1-2-9）内；所述压力调节阀Ｂ（1-2-4）与压力表Ｂ（1-2-5）串联在气管（1-2-3）上，气管（1-2-3）的一端连接氮气罐，另一端连接陶瓷管A（1-2-6），陶瓷管A（1-2-6）与连接头（1-2-9）连接，可将氮气介质输送至连接头（1-2-9）内；所述陶瓷喷粉支管（1-2-11）有四根分别间隔900与连接头（1-2-9），在陶瓷喷粉支管（1-2-11）的上面均匀分布着2～3mm的小孔；在陶瓷喷粉支管（1-2-11）上面覆盖耐火砖A（1-2-8），耐火砖A（1-2-8）上面分布着2～3mm的小孔与陶瓷喷粉支管（1-2-11）上所分布的小孔位置对应,所述耐火砖A（1-2-8）呈蜂窝状.其中四个侧表面与一个底表面是致密的；在陶瓷喷粉支管（1-2-11）下面铺数层耐火砖B（1-2-10），所述耐火砖B（1-2-10）为致密的耐火砖；所述氮气介质与所添加的精炼剂在连接头（1-2-9）内聚集，在氮气介质压力下携带精炼剂从陶瓷喷粉支管（1-2-11）喷出，通过耐火砖B（1-2-10）对初级精炼净化室（1-3）的铝液实施喷粉精炼净化；所述大体积石墨烯、稀土复合强化Al-Si-Cu-Mg材料制备方法,初级精炼净化过程所使用的粉末状精炼净化剂由氟化物、氯化物、稀土化合物以及发热物质组成;所述粉末状精炼净化剂的配方为：氟化物:CaF26～12%，Na3AlF620～30%；氯化物:NaCl8～15%，KCl3～7%，MgCl23～7%；稀土:RExMY10～20%；发热物:K2CO320～30%，石墨粉3～7%。

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