CN101597709B - 一种环保型铸铝合金及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种环保型铸铝合金及其制造方法，本发明的环保型铸铝合金主要由Al、Si、Mn、Mg、RE、Ti元素组成，其各元素成份占总质量百分比为：Si：1.0～4.0％，Mn：0.1～1.0％，Mg：3.0～7.0％，RE：0.1～0.5％，Ti：0.01～0.5％，Al：余量，本发明通过添加新的化学合金元素，并进行合理配置与组合，充分达到合金化程度，在保证该铸铝合金机械性能的同时又避免造成污染。并且本发明的方法制造的合金采用压铸成型，无须热处理，从而生产工艺简化，不仅成本低，而且环保、节能。
Description
技术领域
本发明涉及一种环保型铸铝合金及其制造方法。
背景技术
由于现代工业飞速发展，人们生活水平的提高，对家电、汽车、摩托车等需求日益增大。而家电的配件、汽车、摩托车中零部件中需要大量的铝合金，但现在技术中多数采用的是锻铝合金，这种合金中由于生产工艺的限制，往往需要含有Be等剧毒元素，容易造成污染。并且采用锻造的生产工艺复杂，需要热处理等工序，成本很高。而采用压铸方法，生产铸铝件则是最经济的一种生产工艺，由于铝合金的需求日益扩大，采用高性能的铸铝合金代替昂贵的锻铝合金是人们所向往的，这样既能大规模满足市场，又能保护环境，节约能源。
发明内容
针对现有技术中这些问题，本发明提供一种环保型铸铝合金，通过添加新的化学合金元素，并进行合理配置与组合，充分达到合金化程度，在保证该铸铝合金机械性能的同时又避免造成污染。
本发明的另一目的在于提供一种制造环保型铸铝合金的方法，以生产出既环保又降低了生产成本的铸铝合金。
本发明的环保型铸铝合金主要由Al、Si、Mn、Mg、RE、Ti元素组成，其各元素成份占总质量百分比为：Si：1.0～4.0％，Mn：0.1～1.0％，Mg：3.0～7.0％，RE：0.1～0.5％，Ti：0.01～0.5％，Al：余量。
其中，环保型铸铝合金还包括Fe元素和微量添加元素，所述微量添加元素选自Cu、Zr、B、Te、Pr、Nd、V、Zn中的一种或几种，并且所述微量添加元素和Fe元素的总含量在0.8％以下。
所述Fe元素＜0.3％，所述微量添加元素各组成成份的具体含量为：Cu＜0.01％、Zr＜0.01％、B＜0.1％、Te＜0.1％、Pr＜0.1％、Nd＜0.1％、V＜0.01％、Zn＜0.1％。
一种制造环保型铸铝合金的方法，按需要对Al、Si、Mn、Mg、RE、Ti各元素的质量百分比备料，先将Al加入熔炉内并加热升温至700～730℃，再加入Si，再升温至820～855℃后加RE，搅拌均匀，再加热升温至860℃～880℃后加Mn和Ti，经降温后加入Mg，再经非接触搅拌均匀后静置10～35分钟。
在将Al加入熔炉内并加热升温至700～730℃的过程中，还包括控制Fe元素的含量及添加微量元素的步骤，所述微量添加元素选自Cu、Zr、B、Te、Pr、Nd、V、Zn中的一种或几种，并且所述微量添加元素和Fe元素的总含量在0.8％以下。
其中非接触式搅拌就是采用电磁搅拌。
其中，加入Mg的温度范围没有特别的要求，只要相对于加入Mn和Ti的温度降低即可，最适宜的是在Mn和Ti加入后将温度降至800～860℃的范围内。
具体实施方式
采用本发明技术与现有技术相比，通过添加新的化学合金元素，并进行合理配置与组合，充分达到合金化程度，在保证该铸铝合金机械性能的同时又避免造成污染。并且本发明的方法制造的合金采用压铸成型，无须热处理，从而生产工艺简化，不仅成本低，而且环保、节能。
本发明的环保型铸铝合金主要由Al、Si、Mn、Mg、RE、Ti元素组成，其各元素成份占总质量百分比为：Si：1.0～4.0％，Mn：0.1～1.0％，Mg：3.0～7.0％， RE：0.1～0.5％，Ti：0.01～0.5％，Al：余量。下表列出了本发明中铸铝合金成份质量百分比一些优选的具体实施例，但本发明各组成份含量不局限于表中所列数值，对于本领域技术人员来说，完全可以在表中所列数值范围的基础上进行合理概括和推导。
各组成份占总质量的百分含量(％)
环保型铸铝合金中Fe元素和微量添加元素总含量在0.8％以下。
所述Fe元素＜0.3％，所述微量添加元素各组成成份的具体含量为：Cu＜0.01％、Zr＜0.01％、B＜0.1％、Te＜0.1％、Pr＜0.1％、Nd＜0.1％、V＜0.01％、Zn＜0.1％。
一种制造环保型铸铝合金的方法，按需要对Al、Si、Mn、Mg、RE、Ti各元素的质量百分比备料，先将Al加入熔炉内并加热升温至700～730℃，再加入Si，搅拌均匀，再升温至820～855℃后加RE，搅拌均匀，再加热升温至860℃～880℃后加Mn和Ti，经降温后加入Mg，再经非接触搅拌均匀后静置10～35分钟。
在将Al加入熔炉内并加热升温至700～730℃的过程中，还包括控制Fe元素的含量及添加微量元素的步骤，所述微量添加元素选自Cu、Zr、B、Te、Pr、Nd、V、Zn中的一种或几种，并且所述微量添加元素和Fe元素的总含量在0.8％以下。
其中，加入Mg的温度范围没有特别的要求，只要相对于加入Mn和Ti的温度降低即可，最适宜的是在Mn和Ti加入后将温度降至800～860℃的范围内。
其中非接触式搅拌就是采用电磁搅拌，最后经无公害精炼后，进行打渣、扒渣，最后浇注成重熔铸铝合金锭(660×108×66mm)。
采用本发明技术与现有技术相比，通过添加新的化学合金元素，并进行合理配置与组合，充分达到合金化程度，在保证该铸铝合金机械性能的同时又避免造成污染。并且选用合金压铸成型，无须热处理，从而生产工艺简化，不仅成本低，而且环保、节能型。
Claims (4)
1.一种环保型铸铝合金，其特征在于所述环保型铸铝合金由Al、Si、Mn、Mg、RE、Ti、Fe元素和微量添加元素组成，其各元素成份占总质量百分比为：Si：大于1.5％小于等于4.0％，Mn：0.1～1.0％，Mg：大于4.0％小于等于7.0％，RE：0.1～0.5％，Ti：0.01～0.5％，所述Fe元素＜0.3％，所述微量添加元素选自Te、Pr、Nd、V中的一种或几种，并且所述微量添加元素和Fe元素的总含量在0.8％以下，Al：余量。
2.如权利要求1所述环保型铸铝合金，其中，所述微量添加元素各组成成份的具体含量为：Te＜0.1％、Pr＜0.1％、Nd＜0.1％、V＜0.01％。
3.一种制造权利要求1所述环保型铸铝合金的方法，根据Al、Si、Mn、Mg、RE、Ti、Fe元素和微量添加元素的质量百分比备料，其特征在于：先将Al加入熔炉内并加热升温至700～730℃，再加入Si，再升温至820～855℃后加RE，搅拌均匀，再加热升温至860℃～880℃后加Mn和Ti，经降温后加入Mg，再经非接触搅拌均匀后静置10～35分钟，在将Al加入熔炉内并加热升温至700～730℃的过程中，还包括控制Fe元素含量及添加微量元素的步骤，所述微量添加元素选自Te、Pr、Nd、V中的一种或几种，并且所述微量添加元素和Fe元素的总含量在0.8％以下。
4.如权利要求3所述的方法，其中Mn和Ti加入后将温度降至800～860℃的范围再加入Mg。
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