CN104131187B - 一种铝合金及其制备方法 - Google Patents
一种铝合金及其制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104131187B CN104131187B CN201410407240.3A CN201410407240A CN104131187B CN 104131187 B CN104131187 B CN 104131187B CN 201410407240 A CN201410407240 A CN 201410407240A CN 104131187 B CN104131187 B CN 104131187B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- semi
- preparation
- aluminium alloy
- aluminium
- solid state
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims abstract description 45
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 claims abstract description 37
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 33
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 23
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 17
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims description 6
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 5
- 238000004512 die casting Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 abstract description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 229910017518 Cu Zn Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000004400 mucous membrane Anatomy 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Continuous Casting (AREA)
Abstract
本发明涉及铝合金制造领域，具体而言，涉及一种铝合金及其制备方法。该铝合金的制备方法，包括如下步骤：(A)将压力为0.6-0.8MPa、温度为630-650℃的第一铝液注射到温度为10-25℃的冷却模型中进行冷却形成第一半固态胚料；(B)将所述第一半固态胚料车削之后放入650-680℃的第二铝液中进行搅拌得到第二半固态浆料；(C)将所述第二半固态浆料送入压射室得到产品。本发明提供的该铝合金的制备方法，与现有技术中的普通压铸的方法相比，其不需要加晶粒细化剂即可获得细晶粒组织，消除了传统铸造中的柱状晶和粗大树枝晶的结构，使产品晶粒均匀效果更好，成型温度要比普通压铸料温低于100℃左右。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金制造领域，具体而言，涉及一种铝合金及其制备方法。
背景技术
现在，很多铝合金产品都是采用普通压铸或浇铸的生产工艺，即将金属熔炼成符合一定要求的液体并浇进压铸模具模型里，经机床时控保压冷却后得到有预定形状、尺寸和性能的铸件(零件或毛坯)的工艺过程。
但是这种普通压铸的方式，一般原料的料温需要很高，这样耗费的能源就比较大，增加了生产成本，凝固速度比较慢，浇铸模具粘膜倾向性大，可适用的铝合金范围比较小，而且模具的寿命较短，不仅如此制备出的铝合金产品出现不良缺陷，合格率低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铝合金及其制备方法，以解决上述的问题。
在本发明的实施例中提供了一种铝合金的制备方法，包括如下步骤：
(A)将压力为0.6-0.8MPa、温度为630-650℃的第一铝液注射到温度为10-25℃的冷却模型中进行冷却成型，冷却时间为7-13s，形成第一半固态胚料；
(B)将所述第一半固态胚料进行车削车去表面的氧化皮之后放入650-680℃的第二铝液中进行搅拌后降温至50-60℃得到第二半固态浆料；
(C)将所述第二半固态浆料送入压射室进行压射成型后得到铝合金产品。
本发明实施例提供的铝合金的制备方法，与现有技术中的普通压铸的方法相比，其不需要加晶粒细化剂即可获得细晶粒组织，消除了传统铸造中的柱状晶和粗大树枝晶的结构，使产品晶粒均匀效果更好，成型温度要比普通压铸料温低于100℃左右，这样料温低膜具温度也相对低了，成型好的产品出模不易粘黏模型，节约能源，降低生产成本，生产率提高，在生产时模具分型面铝液不易喷溅和裹气，提高铝合金产品的气密性，其中第一半固态胚料可由NC设备自动插入到第二铝液中。
本发明的铝合金制备方法适用各种常用铝合金的生产。采用本发明实施例生产出的铸件还可进行固溶热处理(T4或者T6等)对力学性能进行进一步的强化，从而获得质量良好的铸件及较高的力学性能。
其中第一铝液与第二铝液的具体成分含量如下表1，2所示：
表1第一铝液的具体成分表
| 元素 | Si | Mg | Ti | Fe | Mn | Cu | Zn | Al |
| 含量 | 6.5-7.5 | 0.3-0.45 | ≤0.2 | ≤0.12 | ≤0.05 | ≤0.1 | ≤0.05 | 余量％ |
表2第二铝液的具体成分表
优选地，所述步骤(A)中，所述第一铝液进行注射时采用轻型气缸或电子控制阀，所述轻型气缸或电子控制阀的推进速率为200-250mm/s，所述第一铝液流量为6-8.5L/s，将第一铝液注入模型中需要控制一定的速度，不能太快也不能太慢，太快可能会造成第一半固态胚料形成的不均匀，太慢会延迟后续模型的冷却时间，第一半固态胚料不能在短时间内完成冷却，会影响其内部具体晶型结构。
优选地，所述步骤(A)中，所述冷却模型所用的冷却介质为循环冷却水，将所述第一半固态胚料冷却至50-60℃，冷却至50℃左右即可满足要求，温度太低会影响胚料的内部晶型结构。
优选地，所述步骤(B)中，进行车削的速率为600-800rad/min，所述氧化皮的厚度为0.5-0.8mm，在形成半固态胚料的过程中会在其表面形成一层氧化皮，这种氧化皮最好快速车削下去，一方面不会影响到后续步骤与第二铝液进行混合的性质，另一方面如果不快速车削可能会使胚料发生进一步氧化，影响其性能。
优选地，所述步骤(B)中，650-680℃的第二铝液中进行搅拌的搅拌时间为10-20s。
优选地，所述步骤(B)中，650-680℃的第二铝液中进行搅拌的搅拌速率为600-800rad/min。最好将胚料快速溶解于第二铝液中，这样最后形成的第二半固态浆液的晶体组织晶粒比较细而且比较均匀。
优选地，所述步骤(B)中，650-680℃的第二铝液中进行搅拌时采用偏心搅拌，偏心距离为0.2-0.5mm，如果采用同心搅拌那么易形成漩涡，而且不易溶解无形之中延长了溶解时间，这样将第一半固态胚料引用偏离圆心0.2-0.5mm，不仅不会造成漩涡而且溶解更加迅速并且晶粒均匀一致。
优选地，所述步骤(B)中，所述第一半固态胚料的质量为得到的铝合金产品总质量的2.5-3％，为了第一半固态胚料在第二铝液中实现快速溶解，第一半固态胚料的用量不能太大，需要在合适的用量范围，而且这影响到形成的第二半固态浆液的具体晶型结构。
本发明实施例还提供了一种铝合金的制备方法制备出的铝合金，由于形成的半固态浆液的均匀度比较好，而且其充型能力强，利于较薄的铝合金产品成型，形成铝合金时收缩率低使得铝合金产品表面具有更少的缩孔，产品的均匀度好，薄厚一致机械强度也一致，寿命比较长，尺寸精度高，力学性能提升，不需要过多的再次加工，节省工时。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
铝合金的制备方法如下：
(A)将压力为0.6MPa、温度为630℃的第一铝液注射到温度为10℃的冷却模型中进行冷却成型，冷却时间为7s，形成第一半固态胚料；
(B)将第一半固态胚料进行车削车去表面的氧化皮之后放入650℃的第二铝液中进行搅拌后得到第二半固态浆料；
(C)将第二半固态浆料送入压射室进行压射成型后得到铝合金产品。
实施例2
铝合金的制备方法如下：
(A)将压力为0.8MPa、温度为650℃的第一铝液采用轻型气缸注射到冷却介质为25℃的循环冷却水的冷却模型中进行冷却成型，电子控制阀的推进速率为200mm/s，第一铝液流量为6L/s，在冷却模型中的冷却时间为13s，形成第一半固态胚料；
(B)将第一半固态胚料进行车削车去表面的0.5mm的氧化皮，车削的速率为600rad/min，然后由NC设备自动插入到680℃的第二铝液中进行搅拌10s后得到第二半固态浆料，其中搅拌速率为600rad/min，第一半固态胚料的质量为目标产物铝合金产品总质量的2.5％；
(C)将第二半固态浆料送入压射室进行压射成型后得到铝合金产品。
实施例3
铝合金的制备方法如下：
(A)将压力为0.7MPa、温度为640℃的第一铝液采用轻型气缸注射到冷却介质为10℃的循环冷却水的冷却模型中进行冷却成型，轻型气缸的推进速率为250mm/s，第一铝液流量为8.5L/s，在冷却模型中的冷却时间为13s，形成第一半固态胚料；
(B)将第一半固态胚料进行车削车去表面的0.8mm的氧化皮，车削的速率为800rad/min，然后放入650℃的第二铝液中进行搅拌20s后得到第二半固态浆料，其中搅拌速率为800rad/min而且采用偏心搅拌，偏心距离为0.2mm，第一半固态胚料的质量为目标产物铝合金产品总质量的3％；
(C)将第二半固态浆料送入压射室进行压射成型后得到铝合金产品。
实施例4
铝合金的制备方法如下：
(A)将压力为0.8MPa、温度为630℃的第一铝液采用轻型气缸注射到冷却介质为25℃的循环冷却水的冷却模型中进行冷却成型，轻型气缸的推进速率为200mm/s，第一铝液流量为8.5L/s，在冷却模型中的冷却时间为10s，形成第一半固态胚料；
(B)将第一半固态胚料进行车削车去表面的0.8mm的氧化皮，车削的速率为700rad/min，然后放入670℃的第二铝液中进行搅拌15s后得到第二半固态浆料，其中搅拌速率为700rad/min而且采用偏心搅拌，偏心距离为0.5mm，第一半固态胚料的质量为目标产物铝合金产品总质量的3％；
(C)将第二半固态浆料送入压射室进行压射成型后得到铝合金产品。
实验例1
将本发明实施例1-4制备出的铝合金与对比例1：专利公告号为CN103789581A中的实施例1制备出的铝合金进行对比实验，对铝合金的各项性能参数进行检测，具体检测结果如下表3：
表3性能指标参数
从表3中可以看出，本发明实施例1-4所用的进压射室之前的浆液晶体组织比较均匀，制备出的铝合金产品各导热性能好、与普通铸件同等规格条件下各项性能指标均较优。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种铝合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(A)将压力为0.6-0.8MPa、温度为630-650℃的第一铝液注射到温度为10-25℃的冷却模型中进行冷却成型，冷却时间为7-13s，形成第一半固态坏料；
(B)将所述第一半固态坏料进行车削车去表面的氧化皮之后放入650-680℃的第二铝液中进行搅拌后得到第二半固态浆料，其中所述第一半固态坏料的质量为得到的铝合金产品总质量的2.5-3％；
(C)将所述第二半固态浆料送入压射室进行压射成型后得到铝合金产品。
2.根据权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，所述第一铝液进行注射时采用轻型气缸或电子控制阀，所述轻型气缸或电子控制阀的推进速率为200-250mm/s，所述第一铝液流量为6-8.5L/s。
3.根据权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(A)中，所述冷却模型所用的冷却介质为循环冷却水，将所述第一半固态坏料冷却至50-60℃。
4.根据权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，进行车削的速率为600-800rad/min，所述氧化皮的厚度为0.5-0.8mm。
5.根据权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，650-680℃的第二铝液中进行搅拌的搅拌时间为10-20s。
6.根据权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，650-680℃的第二铝液中进行搅拌的搅拌速率为600-800rad/min。
7.根据权利要求1所述的铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(B)中，650-680℃的第二铝液中进行搅拌时采用偏心搅拌，偏心距离为0.2-0.5mm。
8.权利要求1-7任一项所述的铝合金的制备方法制备出的铝合金。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410407240.3A CN104131187B (zh) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | 一种铝合金及其制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410407240.3A CN104131187B (zh) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | 一种铝合金及其制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104131187A CN104131187A (zh) | 2014-11-05 |
| CN104131187B true CN104131187B (zh) | 2016-03-02 |
Family
ID=51804035
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410407240.3A Active CN104131187B (zh) | 2014-08-18 | 2014-08-18 | 一种铝合金及其制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104131187B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105170962A (zh) * | 2015-09-06 | 2015-12-23 | 张卫红 | 一种铝合金半固态三合一快速冷却制浆装置及制浆方法 |
| CN111001778A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-14 | 北京科技大学 | 一种复合工艺高效制备大体积半固态浆料方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101579818B (zh) * | 2009-06-11 | 2010-10-13 | 马鸣图 | 高性能大尺寸铝合金汽车轮毂的制造方法 |
| CN103381471B (zh) * | 2013-07-30 | 2015-10-14 | 上海交通大学 | 近共晶铝硅合金半固态浆料或坯料的制备方法 |
-
2014
- 2014-08-18 CN CN201410407240.3A patent/CN104131187B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104131187A (zh) | 2014-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111676404B (zh) | 一种改进的压铸件成型方法 | |
| CN104439055A (zh) | 一种精铸件蜡模制作方法 | |
| CN103341744A (zh) | 汽车轮毂加工方法 | |
| CN102069172A (zh) | 一种铝冷却板的复合铸造方法 | |
| CN103192051A (zh) | 一种超薄壁轻金属合金外壳或框架的制造方法 | |
| CN106563919A (zh) | 一种手机中框、后盖的制备方法 | |
| CN108889952A (zh) | 采用金属粉末注射成型制备金属齿轮的方法 | |
| CN104131187B (zh) | 一种铝合金及其制备方法 | |
| JPH11104800A (ja) | 軽金属合金塑性加工用素材および塑性加工材の製造方法 | |
| CN111069532B (zh) | 一种复杂型腔结构钛合金铸件精密铸造方法 | |
| CN108262576A (zh) | 铝合金焊丝及其制造方法 | |
| CN107552766B (zh) | 一种高强度汽车底盘安保铝合金铸件低压铸造工艺 | |
| CN111360199A (zh) | 合金铸造侧导板合金成分 | |
| CN110681711A (zh) | 一种Extrusion-ECAP挤压变形装置及制备细晶材料的方法 | |
| CN106424743A (zh) | 一种高强度高模量增材制造材料的制备方法 | |
| CN104190895B (zh) | 一种铝基复合材料小变形耐压件的成形方法 | |
| CN104741563A (zh) | 高性能发动机合金缸套离心铸造工艺 | |
| TWI532852B (zh) | 合金粉體及應用其之雷射積層製程 | |
| JP2002361352A (ja) | マグネシウム合金製品の成型加工方法 | |
| CN111101073A (zh) | 一种基于三板模的法兰制备方法 | |
| EP3533897A1 (en) | Improvements relating to the metal alloy components and their manufacture | |
| CN105618701A (zh) | 一种耐磨钢件的精密铸造方法 | |
| CN110541095A (zh) | 高性能铝合金汽车零部件制备方法 | |
| CN118080813B (zh) | 一种变形铝合金片状铸件及其间接挤压铸造工艺 | |
| CN107470584A (zh) | 一种铝合金电机壳体的挤压铸造法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160622 Address after: 353399 Fujian province Sanming City County Gu Yong Zhen Ji Shan Cun calico No. 50 1 floor Patentee after: FUJIAN JINRUI HIGH-TECH CO., LTD. Address before: 419600 Yuanling County of Hunan province Yuanling town Mafang No. 2 building 104 room 4 circles Patentee before: Zhang Weihong |