CN104294100A - 一种铸造铝合金的材料及制备方法 - Google Patents

一种铸造铝合金的材料及制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种铸造铝合金的材料及制备方法，其组成按重量百分比为，6.2-6.5％的硅、0.2-0.3％的锰、0.2-0.25％的镍、0.1-0.3％的钴、0.5-0.8％的锌、0.1-0.15％的镁、1.0-1.2％的铜、0.8-1.0％的铁、0.25-0.28％的铬、0.01-0.02％的锆、0.01-0.02％的锶、0.35-0.45％的钛、0.01-0.03％的硼、0.01-0.03％的钒、0.1-0.3％的锡、0.001-0.003％的铋及余量为铝。通过在铝合金中加入锶、钛、锆、钒、硼元素，能够抑制铝合金中形成硅-铝棒状晶粒的形成，并形成细小的晶粒；在后期的高压铸造过程中，不会因为温度的升高而引起晶粒再次过分生长。

Description

一种铸造铝合金的材料及制备方法
技术领域
本发明属于铝合金领域，特别是指一种铸造铝合金的材料及制备方法。
背景技术
纯铝的密度小、耐腐蚀性高、熔点低，大约为660℃，且具有很高的塑性，易于加工。但纯铝的强度低，为了能够提高铝的适用范围，通过长期的研究，通过在纯铝中加入某些其它元素制得铝合金后能够提高强度的同时，依然保持纯铝的耐腐蚀性能、高塑性性能。而且在添加了某些元素如钛金属的情况下，其强度超过很多合金钢，而且比重轻，已经被广泛用于机械制造、航空工业、汽车及建材领域以替代铁或铁合金，以实现减轻自重及降低能耗。
铝合金的强度高，超过许多合金钢的强度，但是在铸造时，特别是加工薄的板材时，还存在以下缺陷，就是在铸造过程中，因为在高压铸造过程中，会导致铝合金组织内的结构改变，而引起铝合金表面出现裂纹等现象，这一现象导致了产品的性能及耐腐蚀性能出现缺陷。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于高压铸造铝合金的材料及制备方法，通过本技术方案，其生产的铝合金板材更薄，而且性能稳定无裂纹等特点。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种铸造铝合金的材料，其组成按重量百分比为，6.2-6.5％的硅、0.2-0.3％的锰、0.2-0.25％的镍、0.1-0.3％的钴、0.5-0.8％的锌、0.1-0.15％的镁、1.0-1.2％的铜、0.8-1.0％的铁、0.25-0.28％的铬、0.01-0.02％的锆、0.01-0.02％的锶、0.35-0.45％的钛、0.01-0.03％的硼、0.01-0.03％的钒、0.1-0.3％的锡、0.001-0.003％的铋及余量为铝。
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，6.2-6.5％的硅、0.2-0.3％的锰、0.2-0.25％的镍、0.1-0.3％的钴、0.5-0.8％的锌、0.1-0.15％的镁、1.0-1.2％的铜、0.8-1.0％的铁、0.25-0.28％的铬、0.01-0.02％的锆、0.01-0.02％的锶、0.35-0.45％的钛、0.01-0.03％的硼、0.01-0.03％的钒、0.1-0.3％的锡、0.001-0.003％的铋及余量为铝进行配料；
熔炼，首先加入按上述配料计算的铝的量的一半及其它材料进行熔炼，待熔化成液体后加入剩余的铝继续进行熔炼后，使铝合金液在850-900℃并保温5-10分钟后，以5-8℃/秒速度降温50-80℃后，再升温至850-900℃，并保温20-30分钟进行浇铸；
降温，保持10-20℃/分钟匀速降温至400-450℃后，以35-45℃/分钟匀速降温至130-150℃后回火至180-200℃并保温1-2小时，自然冷却。
本发明同现有技术相比的有益效果是：
1、通过在铝合金中加入锶、钛、锆、钒、硼元素，能够抑制铝合金中形成硅-铝棒状晶粒的形成，并形成细小的晶粒。
2、通过本发明的制备方法，在浇铸过程中，通过对铝合金液的降温处理后再升温，已经使合金中的晶粒进行充分的生长并有一定的抑制，因此在后期的高压铸造过程中，不会因为温度的升高而引起晶粒再次过分生长。在浇铸后通过分两个过程降温，使组织晶粒向需要的方向发展。
具体实施方式
以下通过具体的实施例来详细说明本发明的具体技术方案，应当理解的是，以下的实施例仅能用来解释本发明而不能用来解释是对本发明的限制。
一种铸造薄铝合金的材料，其组成按重量百分比为，6.2-6.5％的硅、0.2-0.3％的锰、0.2-0.25％的镍、0.1-0.3％的钴、0.5-0.8％的锌、0.1-0.15％的镁、1.0-1.2％的铜、0.8-1.0％的铁、0.25-0.28％的铬、0.01-0.02％的锆、0.01-0.02％的锶、0.35-0.45％的钛、0.01-0.03％的硼、0.01-0.03％的钒、0.1-0.3％的锡、0.001-0.003％的铋及余量为铝。
所述锶、锆、钛、钒、铋分别以锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金及铋铝合金的方式加入。
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，6.2-6.5％的硅、0.2-0.3％的锰、0.2-0.25％的镍、0.1-0.3％的钴、0.5-0.8％的锌、0.1-0.15％的镁、1.0-1.2％的铜、0.8-1.0％的铁、0.25-0.28％的铬、0.01-0.02％的锆、0.01-0.02％的锶、0.35-0.45％的钛、0.01-0.03％的硼、0.01-0.03％的钒、0.1-0.3％的锡、0.001-0.003％的铋及余量为铝进行配料；其中锶、锆、钛、钒、铋要计算锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金、铋铝合金的量，及最后的铝的量；
熔炼，首先加入按上述配料计算的铝的量的一半及其它材料进行熔炼，待熔化成液体后加入剩余的铝继续进行熔炼后，使铝合金液在850-900℃并保温5-10分钟后，以5-8℃/秒速度降温50-80℃后，再升温至850-900℃，并保温20-30分钟进行浇铸；
降温，保持10-20℃/分钟匀速降温至400-450℃后，以35-45℃/分钟匀速降温至130-150℃后回火至180-200℃并保温1-2小时，自然冷却。
实施例1
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，6.2％的硅、0.2％的锰、0.2％的镍、0.1％的钴、0.5％的锌、0.1％的镁、1.0％的铜、0.8％的铁、0.25％的铬、0.01％的锆、0.01％的锶、0.35％的钛、0.01％的硼、0.01％的钒、0.1％的锡、0.001％的铋及余量为铝进行配料；其中锶、锆、钛、钒、铋要计算锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金、铋铝合金的量，及最后的铝的量；
熔炼，首先加入按上述配料计算的铝的量的一半及其它材料进行熔炼，待熔化成液体后加入剩余的铝继续进行熔炼后，使铝合金液在850-900℃并保温5-10分钟后，以5-8℃/秒速度降温50-80℃后，再升温至850-900℃，并保温20-30分钟进行浇铸；
降温，保持10-20℃/分钟匀速降温至400-450℃后，以35-45℃/分钟匀速降温至130-150℃后回火至180-200℃并保温1-2小时，自然冷却。
在以下的实施例中，仅是配料的组成不同，因此对于其它方面就不再进行重复说明。
实施例2
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，6.5％的硅、0.3％的锰、0.25％的镍、0.3％的钴、0.8％的锌、0.15％的镁、1.2％的铜、1.0％的铁、0.28％的铬、0.02％的锆、0.02％的锶、0.45％的钛、0.03％的硼、0.03％的钒、0.3％的锡、0.003％的铋及余量为铝进行配料；其中锶、锆、钛、钒、铋要计算锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金、铋铝合金的量，及最后的铝的量。
实施例3
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，6.3％的硅、0.25％的锰、0.22％的镍、0.2％的钴、0.65％的锌、0.13％的镁、1.1％的铜、0.9％的铁、0.27％的铬、0.015％的锆、0.015％的锶、0.40％的钛、0.02％的硼、0.015％的钒、0.15％的锡、0.002％的铋及余量为铝进行配料。

Claims (2)

1.一种铸造铝合金的材料，其特征在于：其组成按重量百分比为，6.2-6.5％的硅、0.2-0.3％的锰、0.2-0.25％的镍、0.1-0.3％的钴、0.5-0.8％的锌、0.1-0.15％的镁、1.0-1.2％的铜、0.8-1.0％的铁、0.25-0.28％的铬、0.01-0.02％的锆、0.01-0.02％的锶、0.35-0.45％的钛、0.01-0.03％的硼、0.01-0.03％的钒、0.1-0.3％的锡、0.001-0.003％的铋及余量为铝。
2.一种铸造铝合金的材料制备方法，其特征在于：
配料，按重量百分比为，6.2-6.5％的硅、0.2-0.3％的锰、0.2-0.25％的镍、0.1-0.3％的钴、0.5-0.8％的锌、0.1-0.15％的镁、1.0-1.2％的铜、0.8-1.0％的铁、0.25-0.28％的铬、0.01-0.02％的锆、0.01-0.02％的锶、0.35-0.45％的钛、0.01-0.03％的硼、0.01-0.03％的钒、0.1-0.3％的锡、0.001-0.003％的铋及余量为铝配料；
熔炼，首先加入按上述配料计算的铝的量的一半及其它材料进行熔炼，待熔化成液体后加入剩余的铝继续进行熔炼后，使铝合金液在850-900℃并保温5-10分钟后，以5-8℃/秒速度降温50-80℃后，再升温至850-900℃，并保温20-30分钟进行浇铸；
降温，保持10-20℃/分钟匀速降温至400-450℃后，以35-45℃/分钟匀速降温至130-150℃后回火至180-200℃并保温1-2小时，自然冷却。
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