CN102296211A - 一种高强度铸造铝合金 - Google Patents

Abstract

高强度铸造铝合金，其特征在于，包含以下以重量百分比计的金属元素：硅5-6%、镁0.1-1%、铜0.1-2%、铁0.5-0.9%、锌0.01-0.05%、锰0.1-0.5%、Zr0.01-0.05%、锡0.01-0.05%、Pb0.01-0.05%、银0.1-0.5%。本发明获得的铝合金铸造性能良好，且具有很高的强度和耐热性，塑性和韧性良好，焊接性和切削加工性良好，且具有良好的耐蚀性。适于高温或室温下承受高荷载、形状简单的零件，是一种用途较广的高强度合金。

Description

一种高强度铸造铝合金

技术领域

    本发明涉及一种高强度铸造用铝合金。

背景技术

高强度铝合金具有比重小、强度高及加工性能优良等优点，被广泛用于航空工业以及民用工业领域 ，但这种铝合金在其高强度的Tg状态下，具有很高的应力腐蚀敏感性，易于造成突发性的破坏，由于应力腐蚀开裂主要是氢致断裂过程，所以高强度铝合金的氢脆问题一直受到关注。铸造铝合金（ZL）按照成分中铝以外的主要元素硅、铜、镁、锌分为四类，代号编码分别为100、200、300、400。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高强度铸造铝合金。

为解决上述技术问题，本发明是这样实现的

高强度铸造铝合金，包含以下以重量百分比计的金属元素：硅 5-6%、镁0.1-1%、铜0.1-2%、铁0.5-0.9% 、锌0.01-0.05%、锰0.1-0.5%、Zr0.01-0.05%、锡0.01-0.05%、Pb 0.01-0.05%、银0.1-0.5%。

高强度铸造铝合金的制造方法，是在熔炼中加入铝锭，将温度升高至700～760℃，铝锭完全熔融后，依次加其他组分；搅拌均匀后，在保温30-50min后，精炼30-50min，保温30-40min，再精炼20-50min；

去渣扒灰后浇铸，浇铸温度控制在600～680℃，铸机速度控制为100mm/min；在500～550℃下进行轧制，终轧温度为300～330℃；将合金在380～450℃下经过10h～30h的退火处理。

铁，能增加铝合金的尺寸稳定性和支撑性能，使其在高温下具有高强度、硬度，但过量的铁与铜形成Cu2FeA7组分而降低热处理效应所需的铜量；

硅，与铁结合，防止铁与铜结合降低合金的拉伸性能；

铜，能够提高铝合金的强度、硬度，但会降低延伸性；

镁能够提高铜铝合金的固熔热处理和淬火后合金的强度，使铝合金在室温下具有更高的强度和延展性能，但会降低拉伸强度。 

锰能增加铝合金的再结晶湿度，提高铝合金的加工性、浇铸性和焊接性能；

铅，可以改善铝合金的机械性能，铅含量过多会增加合金加工的难度，导致热脆性。

银，对高温下铸造和变性铝铜镁合金的强度和硬度有改善功能。

本发明获得的铝合金铸造性能良好，且具有很高的强度和耐热性，塑性和韧性良好，焊接性和切削加工性良好，且具有良好的耐蚀性。适于高温或室温下承受高荷载、形状简单的零件，是一种用途较广的高强度合金。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细说明。

实施例1

高强度铸造铝合金，包含以下以重量百分比计的金属元素：硅 5%、镁0.1%、铜0.2%、铁0.5% 、锌0.01%、锰0.17%、Zr0.03%、锡0.019%、Pb 0.012%、银0.16%。

高强度铸造铝合金的制造方法，是在熔炼中加入铝锭，将温度升高至710℃，铝锭完全熔融后，依次加其他组分；搅拌均匀后，在保温30min后，精炼30min，保温30min，再精炼20min；

去渣扒灰后浇铸，浇铸温度控制在600℃，铸机速度控制为100mm/min；在500℃下进行轧制，终轧温度为300℃；将合金在380℃下经过10h的退火处理。

本发明获得的铝合金抗拉强度为450MPa，伸长率为7%，布氏强度为90HBS。在3%氯化钠以及0.5%双氧水的介质中，进行120℃，24h人工时效处理后的腐蚀性能数据如下：抗拉强度=570.3MPa，强度提高、伸长率10%。

实施例2

高强度铸造铝合金，包含以下以重量百分比计的金属元素：硅 6%、镁0.16%、铜1.5%、铁0.85% 、锌0.23%、锰0.22%、Zr0.04%、锡0.029%、Pb 0.022%、银0.35%。

高强度铸造铝合金的制造方法，是在熔炼中加入铝锭，将温度升高至730℃，铝锭完全熔融后，依次加其他组分；搅拌均匀后，在保温30min后，精炼35min，保温35min，再精炼30min；

去渣扒灰后浇铸，浇铸温度控制在620℃，铸机速度控制为80mm/min；在600℃下进行轧制，终轧温度为380℃；将合金在360℃下经过5h的退火处理。

本发明获得的铝合金抗拉强度为500MPa，伸长率为8%，布氏强度为80HBS。在3%氯化钠以及0.5%双氧水的介质中，进行120℃，24h人工时效处理后的腐蚀性能数据如下：抗拉强度=530.1MPa，强度提高、伸长率9%。

实施例3

高强度铸造铝合金，包含以下以重量百分比计的金属元素：硅 5.8%、镁0.56%、铜1.1%、铁0.65% 、锌0.023%、锰0.37%、Zr0.02%、锡0.046%、Pb 0.042%、银0.45%。

高强度铸造铝合金的制造方法，是在熔炼中加入铝锭，将温度升高至760℃，铝锭完全熔融后，依次加其他组分；搅拌均匀后，在保温40min后，精炼35min，保温40min，再精炼50min；

去渣扒灰后浇铸，浇铸温度控制在620℃，铸机速度控制为80mm/min；在600℃下进行轧制，终轧温度为380℃；将合金在370℃下经过6h的退火处理。

本发明获得的铝合金抗拉强度为420MPa，伸长率为9%，布氏强度为78HBS。在3%氯化钠以及0.5%双氧水的介质中，进行120℃，24h人工时效处理后的腐蚀性能数据如下：抗拉强度=529.2MPa，强度提高、伸长率9%。

    上述具体实施方式不以任何形式限制本发明的技术方案，凡是采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案均落在本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种高强度铸造铝合金，其特征在于，包含以下以重量百分比计的金属元素：硅 5-6%、镁0.1-1%、铜0.1-2%、铁0.5-0.9% 、锌0.01-0.05%、锰0.1-0.5%、Zr0.01-0.05%、锡0.01-0.05%、Pb 0.01-0.05%、银0.1-0.5%以及余量的铝。

2.高强度铸造铝合金的制造方法，其特征在于是在熔炼中加入铝锭，将温度升高至700～760℃，铝锭完全熔融后，依次加其他组分；搅拌均匀后，在保温30-50min后，精炼30-50min，保温30-40min，再精炼20-50min；

去渣扒灰后浇铸，浇铸温度控制在600～680℃，铸机速度控制为100mm/min；在500～550℃下进行轧制，终轧温度为300～330℃；将合金在380～450℃下经过10h～30h的退火处理。