CN102676885B - 铝合金锭 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种铝合金锭，所述铝合金锭的重量百分比为：Si：9.6％～12.0％；Cu：1.5％～3.5％；Mg：＜0.3％；Fe：＜1.3％；Zn：＜1.0％；Mn：＜0.5％；Ni：＜0.5％；Sn：＜0.3％；还添加有Sr：1‰～2‰；Ti：1‰～2‰；B：1‰～2‰，余量为Al。所述铝合金锭中添加了锶元素，有效提高了铝合金锭的强度和韧度，且在铝合金锭中添加的钛、硼元素，能使压铸品产生良好的晶粒细化，有效克服铸造裂纹，改善铸件外观，改善铸锭表面质量，特别是减少铸锭冷隔，且其在保证强度不降低的情况下，有效提高铝合金锭的冲击韧性15％～20％。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金锭，尤其涉及一种高压铸造用铝合金锭。
背景技术
铝合金是纯铝的延伸产品，纯铝的密度小（ρ=2.7g/m3），大约是铁的1/3，且熔点低，约为660℃左右，铝是面心立方结构，故具有很高的塑性（δ:32～40%，ψ:70～90%），因此其易于加工，可制成各种型材、板材，且抗腐蚀性能好。但是纯铝的强度很低，故不宜作结构材料。通过长期的生产实践和科学实验，人们逐渐以加入合金元素及运用热处理等方法来强化铝，这就得到了一系列的铝合金。
在纯铝中添加一定元素形成的合金在保持纯铝质轻等优点的同时还能具有较高的强度，这样使得其“比强度”（强度与比重的比值σb/ρ）胜过很多合金钢，成为理想的结构材料，广泛用于机械制造、运输机械、动力机械及航空工业等方面，飞机的机身、蒙皮、压气机，汽车的发动机、曲轴箱等常以铝合金制造，以减轻自重。采用铝合金代替钢板材料的焊接，结构重量可减轻50%以上。
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，因此铸造类产品多使用铝合金。而铸造铝都以“锭”形式制造，重熔后再进行铸造；传统工艺的铝合金锭在熔解后经高压铸造，往往铝合金产品表面易出现冷隔，裂纹等最常见的产品不良现象，这种产品不良，虽然能通过调整压铸机的成型参数，调整模具温度等手段进行控制，但是效果并不明显。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金锭，其具有生产厚度更薄，厚度公差波动小，性能更稳定，表面无退火粘结的特点。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现：
一种铝合金锭，所述铝合金锭的重量百分比为：Si：9.6％～12.0％；Cu：1.5％～3.5％；Mg：＜0.3％；Fe：＜1.3％；Zn：＜1.0％；Mn：＜0.5％；Ni：＜0.5％；Sn：＜0.3％；还添加有Sr：1‰～2‰；Ti：1‰～2‰；B：1‰～2‰，余量为Al。
优选的，所述铝合金锭的重量百分比为：Si：10.5％～11.5％；Cu：3.0％～3.5％；Mg：0.2％～0.3％；Fe：0.3％～0.6％；Zn：0.6％～0.9％；Mn：0.3％～0.5％；Ni：0.2％～0.5％；Sn：＜0.3％，还添加有Sr：1‰～2‰；Ti：1‰～2‰；B：1‰～2‰，余量为Al。
进一步的，所述铝合金锭用于高压铸造。
Al-Si系合金的共晶Si结晶时生成如针状的短圆棒晶粒，其强度和韧性都低。而大多数铝合金在固态下无相变，不能通过热处理手段调整尺寸，而要通过控制其初始结晶过程来调整晶粒尺寸，细化晶粒，从而改善铝合金性能；Sr元素可将Al-Si系合金的共晶Si的晶粒细化并变成粒状，使合金的强度和韧度获得很大提高，属于环保产品。
在铝合金锭中添加了钛、硼元素后，其形成的铝钛硼，主要成分为AlTi5B1，加入后能使压铸品产生良好的晶粒细化，优异的细化效果使铸件得到细小的等轴晶，消除了羽毛晶和柱状晶，为以后的加工提供了良好的内在组织结构，能有效地克服铸造裂纹，减少铸锭冷隔；此外，钛、硼元素虽然在原材料熔化后加入也可，但要求均匀的拌入铝液中，如搅拌不均匀仍不能发挥其效果，在原有的铝锭经熔化后再加入，由于多采用集中熔化炉和保温炉等形式保存铝液，很难使钛、硼加入铝液后均匀的搅拌，因此直接在铸锭前加入，能最大程度的保证铝钛硼均匀的溶解在铝液中，发挥其材料特性。
本发明的有益效果为：所述铝合金锭中添加了锶元素，有效提高了铝合金锭的强度和韧度，且在铝合金锭中添加的钛、硼元素，能使压铸品产生良好的晶粒细化，有效克服铸造裂纹，改善铸件外观，改善铸锭表面质量,特别是减少铸锭冷隔，且其在保证强度不降低的情况下，有效提高铝合金锭的冲击韧性15%～20%。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
一种铝合金锭，所述铝合金锭的重量百分比为：Si：10.5%～11.5%；Cu：3.0%～3.5%；Mg：0.2%～0.3%；Fe：0.3%～0.6%；Zn：0.6%～0.9%；Mn：0.3%～0.5%；Ni：0.2%～0.5%；Sn：﹤0.3%，Sr：1‰；Ti：1‰；B：1‰，余量为Al。
采用上述铝合金锭高压铸造的产品，其表面冷隔、裂纹减少，延伸率好，冲击韧性提高15%，抗拉强度由原先的210MPa～220MPa提高至235MPa～245MPa。
实施例2
一种铝合金锭，所述铝合金锭的重量百分比为：Si：10.5%～11.5%；Cu：3.0%～3.5%；Mg：0.2%～0.3%；Fe：0.3%～0.6%；Zn：0.6%～0.9%；Mn：0.3%～0.5%；Ni：0.2%～0.5%；Sn：﹤0.3%，Sr：1.5‰；Ti：1.5‰；B：1.5‰，余量为Al。
采用上述铝合金锭高压铸造的产品，其表面冷隔、裂纹减少，延伸率好，冲击韧性提高20%，抗拉强度由原先的210MPa～220MPa提高至245MPa～255MPa。
实施例3
一种铝合金锭，所述铝合金锭的重量百分比为：Si：10.5%～11.5%；Cu：3.0%～3.5%；Mg：0.2%～0.3%；Fe：0.3%～0.6%；Zn：0.6%～0.9%；Mn：0.3%～0.5%；Ni：0.2%～0.5%；Sn：﹤0.3%，Sr：2‰；Ti：2‰；B：2‰，余量为Al。
采用上述铝合金锭高压铸造的产品，其表面冷隔、裂纹减少，延伸率好，冲击韧性提高15%，抗拉强度由原先的210MPa～220MPa提高至235MPa～245MPa。
以上实施例只是阐述了本发明的基本原理和特性，本发明不受上述实施例限制，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (1)
1.一种铝合金锭，其特征在于：所述铝合金锭的重量百分比为：Si：10.5％～11.5％；Cu：3.0％～3.5％；Mg：0.2％～0.3％；Fe：0.3％～0.6％；Zn：0.6％～0.9％；Mn：0.3％～0.5％；Ni：0.2％～0.5％；Sn：﹤0.3％，还添加有Sr：1.5‰；Ti：1.5‰；B：1.5‰，余量为Al，所述铝合金锭用于高压铸造。
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