CN103695729A - 一种铸造铝镍锆合金 - Google Patents
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Abstract
一种铸造铝镍锆合金，合金成分为Ni5～6％，Zr0.4～0.6％，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800～810℃，铸件需进行高温时效强化处理，时效温度400±5℃保温3～6h，时效后抗拉强度бb≥230MPa，硬度HB≥80，延伸率≥10％。合金铸造性能好，通过普通铸造方法获得的铝镍锆合金强度高，满足商业应用，由于人工时效温度是400℃，所以用于制造350℃高温下长期工作的零件组织和性能稳定。
Description
技术领域
本发明涉及一种铸造铝合金，具体是一种耐高温铸造铝合金。
背景技术
铸造铝镍共晶合金组织是典型的自生复合材料组织，具有高韧性，但由于镍在铝基体中的溶解度很小，合金强度很低，бb≤150MPa，没有商业应用价值。添加第三种合金元素是提高铝镍合金强度的重要手段，特别是过渡族元素Zr，但是需要通过快速凝固技术，冷却速度达104～109℃／s，以便使合金元素Zr固溶到铝基体内，呈弥散相析出，从而使基体得到强化。
采用快速凝固技术，一是生产成本高，不利于商业推广应用，二是快速凝固合金组织不稳定，特别是在高温下使用过程中，组织容易发生粗化，从而影响使用性能。
铸造铝合金的主要强化添加元素有硅、铜、镁、锌，国家标准根据主要添加元素硅、铜、镁、锌加入量的多少，将铸造铝合金分成了铝硅类、铝铜类、铝镁类和铝锌类四个大类，其中铸造铝铜类合金是高强耐热类合金，为提高铸造铝合金的强度性能和耐热性，常加入合金元素铜、镍、钛、稀土等，但是，合金元素加入量高，导致合金的韧性下降，而且铝铜类合金属固溶体型合金，铸造性能差，容易产生热裂等铸造缺陷，且在250℃以上使用时组织不稳定，性能下降。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种铸造铝镍锆合金，通过普通铸造方法和相应的热处理即能满足商业应用要求，特别是高温下组织和性能稳定。
本发明为解决其技术问题所提供的技术方案是：合金化学成分质量百分数范围为：Ni5.0～6.0％，Zr0.4～0.6％，其余为Al，加料顺序为纯铝→铝镍中间合金→铝锆中间合金，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800～810℃；铸件需进行高温时效强化处理，时效工艺为：400±5℃保温3～6h，时效后抗拉强度бb≥230MPa，硬度≥HB80，延伸率δ≥10％。该合金通过普通铸造方法即能使元素锆固溶于铝基体内，通过高温时效处理后析出弥散相强化基体。
本发明的有益效果是，合金铸造性能好，通过普通铸造方法获得的铝镍锆合金强度高，满足商业应用，由于人工时效是400℃，所以用于制造350℃高温下长期工作的零件组织和性能稳定。
具体实施方式
实施实例1：合金成分：Ni5％，Zr0.4％，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800℃，铸件时效处理工艺：400℃±5℃保温3h，抗拉强度бb245MPa，硬度为HB86，延伸率12％。
实施实例2：合金成分：Ni6％，Zr0.5％，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800℃，铸件时效处理工艺：400℃±5℃保温4.5h，抗拉强度бb252MPa，硬度为HB90，延伸率δ10％。
实施实例3：合金成分：Ni5.5％，Zr0.6％，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度810℃，铸件时效处理工艺：400℃±5℃保温6h，抗拉强度бb236MPa，硬度为HB83，延伸率δ15％。
Claims (1)
1.一种铸造铝镍锆合金，合金元素质量百分数为Ni5～6％，Zr0.4～0.6％，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800～810℃，铸件需进行高温时效强化处理，时效处理工艺：400℃±5℃保温3～6h，时效后抗拉强度бb≥230MPa，硬度HB≥80，延伸率≥10％。
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Country Status (1)
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2014
- 2014-01-06 CN CN201410003443.6A patent/CN103695729A/zh active Pending
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| N.A.BELOV: "Structure and Strength of Cast Alloys of the System Aluminum-Nickel-Zirconium", 《INSTITUTE OF STEELS AND ALLOYS》 * |
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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