CN104532079A - 一种铝合金及制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种铝合金及制备方法，其组成按重量百分比为，6.55-8.25％硅、0.12-0.32％锰、0.24-0.42％镍、0.15-0.18％镁、1.15-1.35％铜、0.86-1.15％铁、0.22-0.35％钽、0.15-0.25％铬、0.01-0.02％锆、0.01-0.02％锶、0.35-0.45％钛、0.01-0.03％硼、0.01-0.03％钒及余量为铝。通过在铝合金中加入钽、锶、钛、锆、钒、硼元素，能够增加铝合金延展性，并提升铝合耐腐蚀性能；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

一种铝合金及制备方法
技术领域
本发明属于合金领域，特别是指一种铝合金材料及制备方法。
技术背景
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铝合金及制备方法，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：
一种铝合金，其特征在于：其组成按重量百分比为，6.55-8.25％硅、0.12-0.32％锰、0.24-0.42％镍、0.15-0.18％镁、1.15-1.35％铜、0.86-1.15％铁、0.22-0.35％钽、0.15-0.25％铬、0.01-0.02％锆、0.01-0.02％锶、0.35-0.45％钛、0.01-0.03％硼、0.01-0.03％钒，余量为铝。
进一步的，该铸造铝合金各组成按重量百分比为，7.05-8.00％硅、0.25-0.30％锰、0.30-0.35％镍、0.16-0.18％镁、1.20-1.30％铜、0.90-1.10％铁、0.25-0.30％钽、0.18-0.24％铬、0.01-0.018％锆、0.01-0.015％锶、0.40-0.43％钛、0.01-0.02％硼、0.01-0.02％钒，余量为铝。
进一步的，所述钽、锶、锆、钛、钒分别以钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的方式加入。
进一步的，一种铸造铝合金的制备方法，其特征在于：
配料，按重量百分比为，6.55-8.25％硅、0.12-0.32％锰、0.24-0.42％镍、0.15-0.18％镁、1.15-1.35％铜、0.86-1.15％铁、0.22-0.35％钽、0.15-0.25％铬、0.01-0.02％锆、0.01-0.02％锶、0.35-0.45％钛、0.01-0.03％硼、0.01-0.03％钒，余量为铝进行配料；其中钽、锶、锆、钛、钒要计算钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的量，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并保温45-80分钟后进行浇铸；
回火，保持匀速降温至150-180℃后回火至200-240℃并保温2-3小时，自然冷却。
进一步的，所述降温速度维持在38-40℃/分钟。
进一步的，采用上述铝合金进行高压铸造制备所需板材。
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、加入稀有金属钽，可增加合金延展性，并提升铝合耐腐蚀性能。
3、通过本发明的制备方法，在浇铸过程中，已经使合金中的晶粒进行充分的生长，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。
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。
一种铝合金，其特征在于：其组成按重量百分比为，6.55-8.25％硅、0.12-0.32％锰、0.24-0.42％镍、0.15-0.18％镁、1.15-1.35％铜、0.86-1.15％铁、0.22-0.35％钽、0.15-0.25％铬、0.01-0.02％锆、0.01-0.02％锶、0.35-0.45％钛、0.01-0.03％硼、0.01-0.03％钒，余量为铝。
作为进一步的改进，所述铝合金的组成按重量百分比为，7.05-8.00％硅、0.25-0.30％锰、0.30-0.35％镍、0.16-0.18％镁、1.20-1.30％铜、0.90-1.10％铁、0.25-0.30％钽、0.18-0.24％铬、0.01-0.018％锆、0.01-0.015％锶、0.40-0.43％钛、0.01-0.02％硼、0.01-0.02％钒，余量为铝。
所述钽、锶、锆、钛、钒分别以钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的方式加入。
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，6.55-8.25％硅、0.12-0.32％锰、0.24-0.42％镍、0.15-0.18％镁、1.15-1.35％铜、0.86-1.15％铁、0.22-0.35％钽、0.15-0.25％铬、0.01-0.02％锆、0.01-0.02％锶、0.35-0.45％钛、0.01-0.03％硼、0.01-0.03％钒，余量为铝进行配料；其中钽、锶、锆、钛、钒要计算钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的量，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并保温45-80分钟后进行浇铸；
回火，保持匀速降温至150-180℃后回火至200-240℃并保温2-3小时，自然冷却。
进一步的，所述降温速度维持在38-40℃/分钟。
采用上述的铝合金进行高压铸造得到所需要的板材。
实施例1
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，6.55％的硅、0.12％的锰、0.24％的镍、0.15％的镁、1.15％的铜、0.86％的铁、0.22的钽、0.15％的铬、0.01％的锆、0.01％的锶、0.35％的钛、0.01％的硼、0.01％的钒及余量为铝进行配料；其中钽、锶、锆、钛、钒要计算钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的量，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并保温45分钟后进行浇铸；
回火，保持降温速度维持在38℃/分钟匀速降温至150-170℃后回火至200-220℃并保温2小时，自然冷却。
采用上述的铝合金进行高压铸造得到所需要的板材。
实施例2
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，8.25％的硅、0.32％的锰、0.42％的镍、0.18％的镁、1.35％的铜、1.35％的铁、0.35％的钽、0.25％的铬、0.02％的锆、0.02％的锶、0.45％的钛、0.03％的硼、0.03％的钒及余量为铝进行配料；其中钽、锶、锆、钛、钒要计算钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的量，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并保温60分钟后进行浇铸；
回火，保持降温速度维持在39℃/分钟匀速降温至160-180℃后回火至200-220℃并保温2.5小时，自然冷却。
采用上述的铝合金进行高压铸造得到所需要的板材。
实施例3
所述制备方法是：
配料，按重量百分比为，7.50％的硅、0.25％的锰、0.30％的镍、0.16％的镁、1.25％的铜、1.08％的铁、0.30％的钽、0.20％的铬、0.015％的锆、0.015％的锶、0.40％的钛、0.015％的硼、0.015％的钒及余量为铝进行配料；其中钽、锶、锆、钛、钒要计算钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的量，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并保温80分钟后进行浇铸；
回火，保持降温速度维持在40℃/分钟匀速降温至170-180℃后回火至200-220℃并保温3小时，自然冷却。
采用上述的铝合金进行高压铸造得到所需要的板材。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种铝合金，其特征在于：其组成按重量百分比为，6.55-8.25％硅、0.12-0.32％锰、0.24-0.42％镍、0.15-0.18％镁、1.15-1.35％铜、0.86-1.15％铁、0.22-0.35％钽、0.15-0.25％铬、0.01-0.02％锆、0.01-0.02％锶、0.35-0.45％钛、0.01-0.03％硼、0.01-0.03％钒，余量为铝。
2.如权利要求1所述的铝合金，其特征在于：其组成按重量百分比为，7.05-8.00％硅、0.25-0.30％锰、0.30-0.35％镍、0.16-0.18％镁、1.20-1.30％铜、0.90-1.10％铁、0.25-0.30％钽、0.18-0.24％铬、0.01-0.018％锆、0.01-0.015％锶、0.40-0.43％钛、0.01-0.02％硼、0.01-0.02％钒，余量为铝。
3.根据权利要求1所述的铝合金，其特征在于：所述钽、锶、锆、钛、钒分别以钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的方式加入。
4.根据权利要求1所述的铝合金1，其特征在于：对上述铝合金进行高压铸造得到所需要的板材。
5.一种铝合金的制备方法，其特征在于：
配料，按重量百分比为，6.55-8.25％硅、0.12-0.32％锰、0.24-0.42％镍、0.15-0.18％镁、1.15-1.35％铜、0.86-1.15％铁、0.22-0.35％钽、0.15-0.25％铬、0.01-0.02％锆、0.01-0.02％锶、0.35-0.45％钛、0.01-0.03％硼、0.01-0.03％钒，余量为铝进行配料；其中钽、锶、锆、钛、钒要计算钽铝合金、锶铝合金、锆铝合金、钛铝合金、钒铝合金的量，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并保温45-80分钟后进行浇铸；
回火，保持匀速降温至150-180℃后回火至200-240℃并保温2-3小时，自然冷却。
6.根据权利要求5所述铝合金的制备方法，其特征在于：所述降温速度维持在38-40℃/分钟。
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