CN104451293A - 一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法 - Google Patents
一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104451293A CN104451293A CN201410767064.4A CN201410767064A CN104451293A CN 104451293 A CN104451293 A CN 104451293A CN 201410767064 A CN201410767064 A CN 201410767064A CN 104451293 A CN104451293 A CN 104451293A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- casting
- aluminium alloy
- cooling water
- alloy melt
- source
- 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.)
- Pending
Links
Abstract
本申请属于合金领域，尤其涉及一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法。本申请提供的铸造方法包括以下步骤：a)铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；b)预热铸造的设备；c)所述铝合金熔体在预热后的铸造设备中进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。本申请通过在铝合金熔体铸造之前，对铸造的设备进行预热，提高了铝合金铸锭的探伤合格率。实验结果表明，采用本申请提供的铸造方法制得的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率高于90％。
Description
技术领域
本发明属于合金领域，尤其涉及一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法。
背景技术
当今世界科学发展的三大方向：信息、材料、能源，已经成为衡量一个国家科技实力的标准之一。而其中的材料科学，更是成为引领各个学科发展的关键所在。传统经典材料性能的改进与发展和复合新材料的研制已经成为两个主要的研究方向。进入21世纪以后，材料科学正朝着高强度、高韧性、高耐热性等的优良综合性能的方向发展，发展速度十分迅猛。作为现代工业的重要材料之一的铝及其合金，历来是人们关注的重点。由于铝合金具有强度高、密度小、耐腐蚀、易加工、资源丰富等其他金属材料无法比拟的综合优点，使其在关系到民计民生的各个行业，如航空航天、交通运输、电力电子、建筑包装等领域中得到广泛应用。
Al-Zn系铝合金是现有航天航空工业中主要的结构材料，目前，世界上各国军民用机上70～80％的结构材料比例已被铝合金占据，而其中大部分为Al-Zn系铝合金。近些年来，随着现代航天航空和交通运输事业的迅速发展，对提高Al-Zn系铝合金产能的要求日趋迫切，但现有铸造方法制备的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率较低，严重阻碍了Al-Zn系铝合金产能的提高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法，本发明提供的铸造方法可以提高铝合金铸锭的探伤合格率。
本发明提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法，包括以下步骤：
a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；
所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；
b)、预热铸造的设备；
c)、所述铝合金熔体在预热后的铸造设备中进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。
优选的，所述铸造的温度为750～775℃。
优选的，所述铸造的速度为11～45mm/min。
优选的，所述铸造过程中的冷却水压力为0.02～0.12MPa。
优选的，所述铸造过程中的冷却水流量为40～180m3/h。
优选的，所述铸造的方式为同水平铸造。
优选的，所述铝合金熔体包括2.15～2.6wt％的Cu。
优选的，所述铝合金熔体包括2.2～2.6wt％的Mg。
优选的，所述铝合金熔体包括5.9～6.7wt％的Zn。
优选的，所述铝合金熔体包括0.11～0.16wt％的Zr。
与现有技术相比，本发明提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法。本发明提供的铸造方法包括以下步骤：a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；b)、预热铸造的设备；c)、所述铝合金熔体在预热后的铸造设备中进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。本发明通过在铝合金熔体铸造之前，对铸造的设备进行预热，提高了铝合金铸锭的探伤合格率。实验结果表明，采用本发明提供的铸造方法制得的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率高于90％。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法，包括以下步骤：
a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；
所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；
b)、预热铸造的设备；
c)、所述铝合金熔体在预热后的铸造设备中进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。
在本发明提供的铸造方法中，首先将铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混。其中，所述铜源优选为Al-Cu中间合金，所述Al-Cu中间合金中Cu的含量优选为30～40wt％；所述锆源优选为Al-Zr中间合金，所述Al-Zr中间合金中Zr的含量优选为4～10wt％；所述镁源优选为镁；所述锌源优选为锌；所述铝源优选为铝和含铝的中间合金。所述铝合金熔体包括2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al，优选包括2.15～2.6wt％的Cu、2.2～2.6wt％的Mg、5.9～6.7wt％的Zn、0.11～0.16wt％的Zr和余量的Al，更优选包括2.15wt％的Cu、2.2wt％的Mg、5.9wt％的Zn、0.11wt％的Zr和余量的Al。本发明对所述熔融共混的温度没有特别限定，可以使上述金属源熔融即可，优选为730～780℃。待铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混均匀后，得到铝合金熔体。
然后，对铸造的设备进行预热。所述预热的温度优选与所述铝合金熔体的铸造温度一致。在本发明中，在铝合金熔体进行铸造之前，先对铸造的设备进行预热可以使铸造设备在铸造之前就处于高温状态，从而减少铝合金铸造的温降损失，降低铝合金铸锭的氧化膜缺陷。在本发明提供的一个实施例中，采用结晶器对铝合金熔体进行铸造，在进行铸造之前，对结晶器中的流槽、流盘和分配漏斗进行烘烤。
铸造所用设备预热完毕后，将铝合金熔体加入铸造设备中进行铸造。本发明对所述铸造的方式没有特别限定，优选为同水平铸造。所述铸造的温度优选为750～775℃。所述铸造的速度优选为11～45mm/min。所述铸造过程中的冷却水压力优选为0.02～0.12MPa。所述铸造过程中的冷却水流量优选为40～180m3/h。铝合金熔体完成铸造后，得到Al-Zn系铝合金铸锭。
在本发明提供的铸造方法中，优选在铸造不同直径尺寸的铸锭时，选择不同的铸造条件。
在本发明提供的一个实施例中，铸造直径为270mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为40～45mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.12mPa，铸造冷却水流量为40～130m3/h。
在本发明提供的另一个实施例中，铸造直径为290mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为40～45mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.12mPa，铸造冷却水流量为40～130m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为310mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为35～40mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.12mPa，铸造冷却水流量为40～130m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为360mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为30～35mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.12mPa，铸造冷却水流量为40～130m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为405mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为27～30mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.12mPa，铸造冷却水流量为40～130m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为482mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为24～27mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为60～160m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为550mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为19～22mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为60～180m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为630mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为760～775℃，铸造速度为17～19mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为60～180m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为750mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为760～775℃，铸造速度为13～17mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为40～140m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为775mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为760～775℃，铸造速度为13～17mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为40～140m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为800～900mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为760～775℃，铸造速度为11～13mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为40～140m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为270～550mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为19～45mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.12mPa，铸造冷却水流量为40～180m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为630～900mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为760～775℃，铸造速度为11～19mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.12mPa，铸造冷却水流量为40～180m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为270～405mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～770℃，铸造速度为27～45mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.12mPa，铸造冷却水流量为40～130m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为482～900mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～775℃，铸造速度为11～27mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为40～180m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为550～630mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为750～775℃，铸造速度为17～22mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为60～180m3/h。
在本发明提供的其他实施例中，铸造直径为750～900mm的实心圆铸锭，此时的铸造温度为760～775℃，铸造速度为11～17mm/min，铸造冷却水压为0.02～0.08mPa，铸造冷却水流量为40～140m3/h。
在本发明中，通过在合金熔体铸造前对铸造所用的设备进行预热，提高了铝合金铸锭的探伤合格率。实验结果表明，采用本发明提供的铸造方法制得的Al-Zn系铝合金铸锭的探伤合格率高于90％。
为更清楚起见，下面通过以下实施例进行详细说明。
实施例1
按表1的成分百分比将Al-40wt％Cu中间合金、Al-4wt％Zr中间合金、纯锌、纯镁和纯铝加入炉内，在760℃下熔融共混，得到铝合金熔体。对结晶器中的流槽、流盘和分配漏斗进行烘烤，当烘烤至750～770℃后，将铝合金熔体加入结晶器，铝合金熔体在结晶器中进行铸造，设置铸造温度为750～770℃，铸造速度为24～27mm/min，冷却水压力为0.02～0.08MPa，冷却水流量为60～160m3/h。铸造结束后，得到直径为482mm的铝合金实心圆铸锭。
表1实施例1中铝合金铸锭组分质量百分比
| 元素 | Cu | Mg | Zn | Zr | Al |
| 含量Wt％ | 2.15 | 2.6 | 5.90 | 0.16 | 余量 |
对100个实施例1制得的铝合金铸锭进行探伤，其中，7个铸锭存在探伤缺陷，探伤合格率为93％。
实施例2
按表2的成分百分比将Al-40wt％Cu中间合金、Al-4wt％Zr中间合金、纯锌、纯镁和纯铝加入炉内，在760℃下熔融共混，得到铝合金熔体。对结晶器中的流槽、流盘和分配漏斗进行烘烤，当烘烤至750～770℃后，将铝合金熔体加入结晶器，铝合金熔体在结晶器中进行铸造，设置铸造温度为750～770℃，铸造速度为24～27mm/min，冷却水压力为0.02～0.08MPa，冷却水流量为60～160m3/h。铸造结束后，得到直径为482mm的铝合金实心圆铸锭。
表2实施例2中铝合金铸锭组分质量百分比
| 元素 | Cu | Mg | Zn | Zr | Al |
| 含量Wt％ | 2.6 | 2.20 | 6.70 | 0.11 | 余量 |
对100个实施例2制得的铝合金铸锭进行探伤，其中，7个铸锭存在探伤缺陷，探伤合格率为93％。
实施例3
按表3的成分百分比将Al-40wt％Cu中间合金、Al-4wt％Zr中间合金、纯锌、纯镁和纯铝加入炉内，在760℃下熔融共混，得到铝合金熔体。对结晶器中的流槽、流盘和分配漏斗进行烘烤，当烘烤至750～770℃后，将铝合金熔体加入结晶器，铝合金熔体在结晶器中采用同水平铸造的方式进行铸造，设置铸造温度为750～770℃，铸造速度为24～27mm/min，冷却水压力为0.02～0.08MPa，冷却水流量为60～160m3/h。铸造结束后，得到直径为482mm的铝合金实心圆铸锭。
表3实施例3中铝合金铸锭组分质量百分比
| 元素 | Cu | Mg | Zn | Zr | Al |
| 含量Wt％ | 2.15 | 2.20 | 5.90 | 0.11 | 余量 |
对100个实施例3制得的铝合金铸锭进行探伤，其中，3个铸锭存在探伤缺陷，探伤合格率为97％。
实施例4
按表4的成分百分比将纯铝、Al-40wt％Cu中间合金、Al-4wt％Zr中间合金、纯锌、纯镁和纯铝加入炉内，在760℃下熔融共混，得到铝合金熔体。对结晶器中的流槽、流盘和分配漏斗进行烘烤，当烘烤至750～770℃后，将铝合金熔体加入结晶器，铝合金熔体在结晶器中采用同水平铸造的方式进行铸造，设置铸造温度为750～770℃，铸造速度为24～27mm/min，冷却水压力为0.02～0.08MPa，冷却水流量为60～160m3/h。铸造结束后，得到直径为482mm的铝合金实心圆铸锭。
表4实施例4中铝合金铸锭组分质量百分比
| 元素 | Cu | Mg | Zn | Zr | Al |
| 含量Wt％ | 2.15 | 2.20 | 5.90 | 0.11 | 余量 |
对100个实施例4制得的铝合金铸锭进行探伤，其中，无铸锭存在探伤缺陷，探伤合格率为100％。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法，包括以下步骤：
a)、铝源、铜源、镁源、锌源和锆源熔融共混，得到铝合金熔体；
所述铝合金熔体包括：2.0～2.6wt％的Cu、1.9～2.6wt％的Mg、5.7～6.7wt％的Zn、0.08～0.16wt％的Zr和余量的Al；
b)、预热铸造的设备；
c)、所述铝合金熔体在预热后的铸造设备中进行铸造，得到Al-Zn系铝合金铸锭。
2.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铸造的温度为750～775℃。
3.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铸造的速度为11～45mm/min。
4.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铸造过程中的冷却水压力为0.02～0.12MPa。
5.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铸造过程中的冷却水流量为40～180m3/h。
6.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铸造的方式为同水平铸造。
7.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铝合金熔体包括2.15～2.6wt％的Cu。
8.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铝合金熔体包括2.2～2.6wt％的Mg。
9.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铝合金熔体包括5.9～6.7wt％的Zn。
10.根据权利要求1所述的铸造方法，其特征在于，所述铝合金熔体包括0.11～0.16wt％的Zr。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410767064.4A CN104451293A (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410767064.4A CN104451293A (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104451293A true CN104451293A (zh) | 2015-03-25 |
Family
ID=52898033
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410767064.4A Pending CN104451293A (zh) | 2014-12-12 | 2014-12-12 | 一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104451293A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021514850A (ja) * | 2018-03-01 | 2021-06-17 | ノルスク・ヒドロ・アーエスアーＮｏｒｓｋ Ｈｙｄｒｏ Ａｓａ | 鋳造方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07195150A (ja) * | 1993-12-30 | 1995-08-01 | Kobe Steel Ltd | Ｈｄｄ用アルミニウム合金の鋳造方法 |
| CN101831579A (zh) * | 2010-06-02 | 2010-09-15 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种大规格铝合金铸锭的制备方法 |
| WO2010126085A1 (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 昭和電工株式会社 | Ａｌ合金鋳造部材の製造方法 |
-
2014
- 2014-12-12 CN CN201410767064.4A patent/CN104451293A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07195150A (ja) * | 1993-12-30 | 1995-08-01 | Kobe Steel Ltd | Ｈｄｄ用アルミニウム合金の鋳造方法 |
| WO2010126085A1 (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-04 | 昭和電工株式会社 | Ａｌ合金鋳造部材の製造方法 |
| CN101831579A (zh) * | 2010-06-02 | 2010-09-15 | 东北轻合金有限责任公司 | 一种大规格铝合金铸锭的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 谢水生 等: "《铝加工生产技术500问》", 30 June 2006, 北京：化学化工出版社 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021514850A (ja) * | 2018-03-01 | 2021-06-17 | ノルスク・ヒドロ・アーエスアーＮｏｒｓｋ Ｈｙｄｒｏ Ａｓａ | 鋳造方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2010239014B2 (en) | High-elongation rate aluminum alloy material for cable and preparation method thereof | |
| CN103526082B (zh) | 高导热率铸造铝合金及其制备方法 | |
| CN109554561A (zh) | 一种7系铝合金管材的生产工艺 | |
| CN106566935B (zh) | 一种液态模锻铝合金及其制备方法 | |
| CN105543528A (zh) | 利用高硅电解铝液直接生产6系铝合金的方法 | |
| CN105779837A (zh) | 一种含Gd牺牲阳极镁合金 | |
| CN104593645A (zh) | 一种铝合金压铸门板及其制作方法 | |
| CN104630553A (zh) | 一种环保无铅新型合金材料管及其制备方法 | |
| MX2015003651A (es) | Composicion de aleacion de aluminio y metodo. | |
| WO2020224627A1 (zh) | 一种合金材料及其生产工艺 | |
| CN103938036A (zh) | 一种承压件用高性能铸造近共晶铝硅合金及制备方法 | |
| CN106244875B (zh) | 一种7系铝合金及其制备方法 | |
| CN104451294A (zh) | 一种Al-Zn系铝合金铸锭的加工工艺 | |
| CN104498788A (zh) | 一种Al-Zn系铝合金的铸造工艺 | |
| CN104451293A (zh) | 一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造方法 | |
| CN104278183B (zh) | 一种压铸镁合金及其制作工艺 | |
| CN104372218A (zh) | 一种Al-Zn系铝合金铸锭的制备方法 | |
| CN103409673A (zh) | 高强性压铸铝钛合金 | |
| CN104532086A (zh) | 一种Al-Zn系铝合金铸锭及其铸造工艺 | |
| CN104439191A (zh) | 一种6系铝合金铸锭的制备方法 | |
| CN104264018A (zh) | 一种铝合金及其制作方法 | |
| CN104451295A (zh) | 一种Al-Zn系铝合金铸锭的铸造工艺 | |
| CN104404324A (zh) | 一种Al-Zn系铝合金铸锭及其铸造方法 | |
| CN104451210A (zh) | 一种Al-Zn系铝合金的铸造方法 | |
| CN107779698A (zh) | 镁铝合金材料 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20150325 |