CN104480355A - 一种硅铝合金及其制备方法 - Google Patents

一种硅铝合金及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104480355A
CN104480355A CN201410736619.9A CN201410736619A CN104480355A CN 104480355 A CN104480355 A CN 104480355A CN 201410736619 A CN201410736619 A CN 201410736619A CN 104480355 A CN104480355 A CN 104480355A
Authority
CN
China
Prior art keywords
silumin
aluminium
silicon
iron
titanium
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.)
Granted
Application number
CN201410736619.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104480355B (zh
Inventor
高义根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guizhou Aerospace Fenghua Industry Co., Lt.
Original Assignee
SUIYANG COUNTY NAIHUAN ALUMINUM Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SUIYANG COUNTY NAIHUAN ALUMINUM Co Ltd filed Critical SUIYANG COUNTY NAIHUAN ALUMINUM Co Ltd
Priority to CN201410736619.9A priority Critical patent/CN104480355B/zh
Publication of CN104480355A publication Critical patent/CN104480355A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104480355B publication Critical patent/CN104480355B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/115—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by spraying molten metal, i.e. spray sintering, spray casting
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

本发明公开了一种硅铝合金，属于金属材料技术领域。其含有下述重量百分含量的组分：镁6-10％、硅8-16％、铁0.05-0.15％、铜0.05-0.2％、锰0.02-0.15％、铬0.06-0.25％、镍0.08-0.22％、钛0.1-0.2％，其余为铝。与传统的铝合金相比，本发明的产品成分稳定，品质优良，不会产生偏析，组织更加均匀，晶粒大小一致，性能更好。

Description

一种硅铝合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，具体来说，涉及一种硅铝合金及其制备方法。
背景技术
铝合金是工业中应用最广泛的一类有色金属结构材料，纯铝的密度小，仅为铁的1/3，熔点低。铝是面心立方结构，具有很高的塑性，易于加工，可制成各种型材、板材，抗腐蚀性能好；但是纯铝的强度很低，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。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，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。但是，采用传统方法加工出来的铝合金，由于受材料以及加工方法的限制，在加工过程中容易出现断裂、皱纹、疲劳等缺陷，成品率较低，导致了材料的浪费。同时，生产效率较低，增加了劳动强度，增加了生产成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种硅铝合金及其制备方法，以解决传统铝合金的组分不合理以及加工方法不佳，导致加工出来的材料性能较差，在加工过程中容易出现断裂、皱纹、疲劳等缺陷而存在的不足。
本发明通过以下技术方案解决上述技术问题：
一种硅铝合金，含有下述重量百分含量的组分：镁6-10％、硅8-16％、铁0.05-0.15％、铜0.05-0.2％、锰0.02-0.15％、铬0.06-0.25％、镍0.08-0.22％、钛0.1-0.2％，其余为铝。
优选地，所述硅铝合金含有下述重量百分含量的组分：镁7-9％、硅10-14％、铁0.08-0.12％、铜0.09-0.15％、锰0.06-0.1％、铬0.1-0.2％、镍0.1-0.2％、钛0.1-0.2％，其余为铝。
优选地，所述硅铝合金含有下述重量百分含量的组分：镁8％、硅12％、铁0.1％、铜0.12％、锰0.08％、铬0.15％、镍0.15％、钛0.15％，其余为铝。
所述铝合金还含有锌，其含量为0.1-0.5％。
所述硅铝合金还含有铋，其含量为0.02-0.1％。
所述硅铝合金的制造方法为：
(1)将铝、镁和硅投入到熔炼炉中，在充满氮气的环境中加热到800-820℃，使其熔化为熔体，接着用气体载体将铁和铜加入到熔体中，保持恒温搅拌4-8min，获得混合熔体；
(2)将混合熔体送入中频炉中，升温至1150-1250℃，加入锰、铬、镍、钛、锌以及铋，保持8-12min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1-1.2MPa，合金液的流量为3-3.5kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。
所述步骤(1)中，还可以将混合熔体温度调整至780℃，对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼15-16min，并除去液面浮渣。
所述步骤(2)中，将混合熔体送入中频炉中，升温至1200℃，加入铁、钛、锌以及碳，保持10min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1.1MPa，合金液的流量为3.2kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。
本发明的有益效果在于：与传统的铝合金相比，本发明的产品成分稳定，品质优良，不会产生偏析，组织更加均匀，晶粒大小一致，性能更好。传统的铝合金加工方法通常将制备合金锭的温度控制在700-800℃，加工出的铝合金晶粒粗大，抗拉强度较低，本发明通过将将镁、硅和铝的混合熔体在1100℃以上的高温条件下处理，并采用喷射成型技术制备铝合金，使得生产的铝合金具有抗拉强度高、硬度高、耐腐蚀性强以及耐磨性能好等优点。
具体实施方式
为了方便本领域的技术人员理解，下面将结合实施例对本发明做进一步的描述。实施例仅仅是对该发明的举例说明，不是对本发明的限定，实施例中未作具体说明的步骤均是已有技术，在此不做详细描述。
实施例一
一种硅铝合金，含有下述重量百分含量的组分：镁6％、硅8％、铁0.05％、铜0.05％、锰0.02％、铬0.06％、镍0.08％、锌0.1％、铋0.02％、钛0.1％，其余为铝。
所述硅铝合金的制造方法为：
(1)将铝、镁和硅投入到熔炼炉中，在充满氮气的环境中加热到800℃，使其熔化为熔体，接着用气体载体将铁和铜加入到熔体中，保持恒温搅拌8min，然后将温度调整至780℃，对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼15min，并除去液面浮渣获得混合熔体；
(2)将混合熔体送入中频炉中，升温至1150℃，加入锰、铬、镍、钛、锌以及铋，保持12min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1MPa，合金液的流量为3kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。
实施例二
一种硅铝合金，含有下述重量百分含量的组分：镁7％、硅10％、铁0.08％、铜0.09％、锰0.06％、铬0.1％、镍0.1％、锌0.1％、铋0.02％、钛0.1％，其余为铝。
所述硅铝合金的制造方法为：
(1)将铝、镁和硅投入到熔炼炉中，在充满氮气的环境中加热到800℃，使其熔化为熔体，接着用气体载体将铁和铜加入到熔体中，保持恒温搅拌4min，然后将温度调整至780℃，对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼16min，并除去液面浮渣获得混合熔体；
(2)将混合熔体送入中频炉中，升温至1250℃，加入锰、铬、镍、钛、锌以及铋，保持12min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1.2MPa，合金液的流量为3.5kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。
实施例三
一种硅铝合金，含有下述重量百分含量的组分：镁10％、硅16％、铁0.15％、铜0.2％、锰0.15％、铬0.25％、镍0.22％、锌0.5％、铋0.1％、钛0.2％，其余为铝。
所述硅铝合金的制造方法为：
(1)将铝、镁和硅投入到熔炼炉中，在充满氮气的环境中加热到805℃，使其熔化为熔体，接着用气体载体将铁和铜加入到熔体中，保持恒温搅拌5min，然后将温度调整至780℃，对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼15min，并除去液面浮渣获得混合熔体；
(2)将混合熔体送入中频炉中，升温至1200℃，加入锰、铬、镍、钛、锌以及铋，保持9min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1.2MPa，合金液的流量为3.1kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。
实施例四
一种硅铝合金，含有下述重量百分含量的组分：镁9％、硅14％、铁0.12％、铜0.15％、锰0.1％、铬0.2％、镍0.2％、锌0.5％、铋0.1％、钛0.2％，其余为铝。
所述硅铝合金的制造方法为：
(1)将铝、镁和硅投入到熔炼炉中，在充满氮气的环境中加热到815℃，使其熔化为熔体，接着用气体载体将铁和铜加入到熔体中，保持恒温搅拌7min，然后将温度调整至780℃，对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼15min，并除去液面浮渣获得混合熔体；
(2)将混合熔体送入中频炉中，升温至1150℃，加入锰、铬、镍、钛、锌以及铋，保持11min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1.2MPa，合金液的流量为3kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。
实施例五
一种硅铝合金，含有下述重量百分含量的组分：镁8％、硅12％、铁0.1％、铜0.12％、锌0.3％、铋0.025％、锰0.08％、铬0.15％、镍0.15％、钛0.15％，其余为铝。
所述硅铝合金的制造方法为：
(1)将铝、镁和硅投入到熔炼炉中，在充满氮气的环境中加热到810℃，使其熔化为熔体，接着用气体载体将铁和铜加入到熔体中，保持恒温搅拌6min，然后将温度调整至780℃，对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼16min，并除去液面浮渣获得混合熔体；
(2)将混合熔体送入中频炉中，升温至1200℃，加入铁、钛、锌以及碳，保持10min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1.1MPa，合金液的流量为3.2kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。

Claims (8)

1.一种硅铝合金，其特征在于，含有下述重量百分含量的组分：镁6-10％、硅8-16％、铁0.05-0.15％、铜0.05-0.2％、锰0.02-0.15％、铬0.06-0.25％、镍0.08-0.22％、钛0.1-0.2％，其余为铝。
2.如权利要求1所述的硅铝合金，其特征在于，所述硅铝合金含有下述重量百分含量的组分：镁7-9％、硅10-14％、铁0.08-0.12％、铜0.09-0.15％、锰0.06-0.1％、铬0.1-0.2％、镍0.1-0.2％、钛0.1-0.2％，其余为铝。
3.如权利要求1所述的硅铝合金，其特征在于，所述硅铝合金含有下述重量百分含量的组分：镁8％、硅12％、铁0.1％、铜0.12％、锰0.08％、铬0.15％、镍0.15％、钛0.15％，其余为铝。
4.如权利要求1-3任意一项所述的硅铝合金，其特征在于，所述铝合金还含有锌，其含量为0.1-0.5％。
5.如权利要求4所述的硅铝合金，其特征在于，所述硅铝合金还含有铋，其含量为0.02-0.1％。
6.如权利要求5所述的硅铝合金，其特征在于，所述硅铝合金的制造方法为：
(1)将铝、镁和硅投入到熔炼炉中，在充满氮气的环境中加热到800-820℃，使其熔化为熔体，接着用气体载体将铁和铜加入到熔体中，保持恒温搅拌4-8min，获得混合熔体；
(2)将混合熔体送入中频炉中，升温至1150-1250℃，加入锰、铬、镍、钛、锌以及铋，保持8-12min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1-1.2MPa，合金液的流量为3-3.5kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。
7.如权利要求6所述的硅铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中，还可以将混合熔体温度调整至780℃，对熔炼炉中吹氩气对混合熔体精炼15-16min，并除去液面浮渣。
8.如权利要求6所述的硅铝合金的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，将混合熔体送入中频炉中，升温至1200℃，加入铁、钛、锌以及碳，保持10min，然后将物料送入喷射成型设备中，使合金液流入雾化器，用高压氩气雾化后沉积在基板上，形成合金锭，雾化过程中控制雾化压力为1.1MPa，合金液的流量为3.2kg/min，将合金锭冷却至常温后，获得硅铝合金成品。
CN201410736619.9A 2014-12-04 2014-12-04 一种硅铝合金及其制备方法 Active CN104480355B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410736619.9A CN104480355B (zh) 2014-12-04 2014-12-04 一种硅铝合金及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410736619.9A CN104480355B (zh) 2014-12-04 2014-12-04 一种硅铝合金及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104480355A true CN104480355A (zh) 2015-04-01
CN104480355B CN104480355B (zh) 2016-09-14

Family

ID=52754956

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410736619.9A Active CN104480355B (zh) 2014-12-04 2014-12-04 一种硅铝合金及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104480355B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106282691A (zh) * 2016-06-02 2017-01-04 天津大学 一种Al3CuNi增强Al‑Mg2Si基复合材料及其制备方法
CN106282680A (zh) * 2015-06-05 2017-01-04 山西九德力暖通科技有限公司 一种铝合金
CN106555141A (zh) * 2016-11-30 2017-04-05 华南理工大学 一种耐磨铝合金的热处理方法
CN106702227A (zh) * 2016-11-30 2017-05-24 华南理工大学 一种耐磨铝合金及其制备方法
CN106756293A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 江苏豪然喷射成形合金有限公司 一种铝硅铁铜镁合金的制备方法
CN107419120A (zh) * 2017-08-15 2017-12-01 合肥工业大学 一种采用微合金化和快速凝固工艺复合制备高强亚共晶Al‑Si合金的方法
CN107604220A (zh) * 2017-10-01 2018-01-19 新沂市中诺新材料科技有限公司 一种高塑性铝合金加工工艺
CN108070752A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 财团法人工业技术研究院 铝合金粉体及铝合金物件的制造方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555423A (zh) * 2001-07-25 2004-12-15 �Ѻ͵繤��ʽ���� 切削性优异的铝合金和铝合金材及其制造方法
CN1619004A (zh) * 2003-11-20 2005-05-25 北京有色金属研究总院 一种半固态成形用铝合金及其半固态坯料制备方法
JP2007169712A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Aisin Seiki Co Ltd 塑性加工用アルミニウム合金
CN103045920A (zh) * 2012-12-21 2013-04-17 中国兵器工业第五二研究所 一种高硅铝合金缸套材料及其制造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1555423A (zh) * 2001-07-25 2004-12-15 �Ѻ͵繤��ʽ���� 切削性优异的铝合金和铝合金材及其制造方法
CN1619004A (zh) * 2003-11-20 2005-05-25 北京有色金属研究总院 一种半固态成形用铝合金及其半固态坯料制备方法
JP2007169712A (ja) * 2005-12-21 2007-07-05 Aisin Seiki Co Ltd 塑性加工用アルミニウム合金
CN103045920A (zh) * 2012-12-21 2013-04-17 中国兵器工业第五二研究所 一种高硅铝合金缸套材料及其制造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106282680A (zh) * 2015-06-05 2017-01-04 山西九德力暖通科技有限公司 一种铝合金
CN106282691A (zh) * 2016-06-02 2017-01-04 天津大学 一种Al3CuNi增强Al‑Mg2Si基复合材料及其制备方法
CN106282691B (zh) * 2016-06-02 2018-04-24 天津大学 一种Al3CuNi增强Al-Mg2Si基复合材料及其制备方法
CN108070752A (zh) * 2016-11-10 2018-05-25 财团法人工业技术研究院 铝合金粉体及铝合金物件的制造方法
CN106555141A (zh) * 2016-11-30 2017-04-05 华南理工大学 一种耐磨铝合金的热处理方法
CN106702227A (zh) * 2016-11-30 2017-05-24 华南理工大学 一种耐磨铝合金及其制备方法
CN106555141B (zh) * 2016-11-30 2018-05-11 华南理工大学 一种耐磨铝合金的热处理方法
CN106702227B (zh) * 2016-11-30 2018-05-11 华南理工大学 一种耐磨铝合金及其制备方法
CN106756293A (zh) * 2016-12-20 2017-05-31 江苏豪然喷射成形合金有限公司 一种铝硅铁铜镁合金的制备方法
CN107419120A (zh) * 2017-08-15 2017-12-01 合肥工业大学 一种采用微合金化和快速凝固工艺复合制备高强亚共晶Al‑Si合金的方法
CN107419120B (zh) * 2017-08-15 2019-04-05 合肥工业大学 一种采用微合金化和快速凝固工艺复合制备高强亚共晶Al-Si合金的方法
CN107604220A (zh) * 2017-10-01 2018-01-19 新沂市中诺新材料科技有限公司 一种高塑性铝合金加工工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN104480355B (zh) 2016-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104480355A (zh) 一种硅铝合金及其制备方法
CN104451286A (zh) 一种镁铝合金及其加工工艺
CN104561696B (zh) 高铁用5083铝合金板材及其生产方法
CN102719708A (zh) 激光熔覆高韧高硬镍基合金粉末及其制备方法
CN102676885B (zh) 铝合金锭
CN104451274A (zh) 一种铝合金的制备方法
CN104178670A (zh) 超高强铝合金材料及其制备方法
CN105200277A (zh) 一种铝合金及其制造方法
CN104357791A (zh) 一种防锈金属涂层
CN105200284A (zh) 一种镁铝合金
CN105219992B (zh) 一种AlV55中间合金的制备方法
CN102925768B (zh) 粉末喷涂铝合金型材的生产方法
CN101492799B (zh) 一种耐磨铸铁涂层及制备方法
CN103266236B (zh) 一种高品质铝合金材料生产工艺
CN103409666B (zh) 一种电解铝液生产铝合金的工艺流程
CN103725923B (zh) 一种铝强化的镍基合金及其制备方法
CN103658669A (zh) 一种压缩机平衡块生产用合金粉末的制备方法
CN104561683A (zh) 一种用于高压铸造的铝合金及制备方法
CN107794392A (zh) 一种铝合金精炼剂及其使用方法
CN107699762A (zh) 一种镁铝合金及其制备方法
CN102912339B (zh) 一种等离子弧熔覆制备耐高温磨损衬板的方法
CN107523728A (zh) 一种镁合金及其制备方法
CN103805856A (zh) 屈服强度≥800MPa耐腐蚀海洋结构用钢及生产方法
CN108018462A (zh) 一种生产轴承的锌合金材料及其制备工艺
CN108018471A (zh) 一种生产铝型材的铝合金材料及其制备工艺

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
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180518

Address after: 563300 Guizhou Suiyang County Economic and Technological Development Zone (Fenghua Industrial Park)

Patentee after: Guizhou Aerospace Fenghua Industry Co., Lt.

Address before: 563300 Fenghua Town Industrial Park, Suiyang County, Zunyi, Guizhou

Patentee before: SUIYANG COUNTY NAIHUAN ALUMINUM CO., LTD.

TR01 Transfer of patent right