CN105568083A - 一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法 - Google Patents

一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105568083A
CN105568083A CN201610118851.5A CN201610118851A CN105568083A CN 105568083 A CN105568083 A CN 105568083A CN 201610118851 A CN201610118851 A CN 201610118851A CN 105568083 A CN105568083 A CN 105568083A
Authority
CN
China
Prior art keywords
aluminum alloy
die casting
preparation
alloy material
semi
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
CN201610118851.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105568083B (zh
Inventor
陈正周
闫兵权
宋朝辉
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.)
Cixi Huili electromechanical Limited by Share Ltd
Original Assignee
Cixi A Erte New Material 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 Cixi A Erte New Material Co Ltd filed Critical Cixi A Erte New Material Co Ltd
Priority to CN201610118851.5A priority Critical patent/CN105568083B/zh
Publication of CN105568083A publication Critical patent/CN105568083A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105568083B publication Critical patent/CN105568083B/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
    • 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
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/002—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working by rapid cooling or quenching; cooling agents used therefor
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
    • C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
    • C22F1/04—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon
    • C22F1/043—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of aluminium or alloys based thereon of alloys with silicon as the next major constituent

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Continuous Casting (AREA)

Abstract

本发明提供了一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料，其合金成分为：Si：5～6％、Cu：0.8～1.2％、Mg：0.8～1.2％、Mn：0.3～0.5％、Ce：0.2～0.3％、Ti：0.15～0.3％、Sr：0.02～0.06％、Fe≤0.15％，其它为不可避免的杂质元素，单个杂质元素≤0.015％，杂质元素总和≤0.2％，余量为铝。本发明还提供了该高强韧铝合金材料的制备方法，制得的铝合金材料机械性能较高，抗拉强度为350～400MPa，断后伸长率为8～15％，并且适于进行流变压铸。

Description

一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金材料领域，尤其涉及一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法。
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，在航空、航天、汽车、机械制造、船舶及化学工业中已大量应用。
铝合金密度低，但强度比较高，接近或超过优质钢，塑性好，可加工成各种型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性，工业上广泛使用，使用量仅次于钢。一些铝合金可以采用热处理获得良好的机械性能，物理性能和抗腐蚀性能。硬铝合金属Al—Cu—Mg系，一般含有少量的Mn，可热处理强化.其特点是硬度大，但塑性较差。超硬铝属Al—Cu—Mg—Zn系，可热处理强化，是室温下强度最高的铝合金.但耐腐蚀性差，高温软化快。锻铝合金主要是Al—Zn—Mg—Si系合金，虽然加入元素种类多，但是含量少，因而具有优良的热塑性，适宜锻造，故又称锻造铝合金。
室温时铸造铝合金，其抗拉强度超过350MPa、断后伸长率超过8％的中国国标牌号中，只有铝铜系铸造铝合金的力学性能能够达到这个指标(GB/T1173-1995)。然而，由于铝铜系铸造铝合金的铸造性能(即流动性能)较差，很难采用压铸的办法生产形状比较复杂、壁厚比较薄的铸件，并且由于铝铜系铸造铝合金的热裂倾向大、腐蚀性能差等缺点，其应用领域也受到一定限制。铝硅系铸造铝合金虽然铸造性能较好，应用领域最为广泛，但是其力学性能为中等，例如力学性能较高的有ZL101A、ZL105A、ZL114A和ZL116；ZL101A、ZL105A、ZL114A和ZL116的铝液分别经过变质处理并采用金属型铸造的铸件，在T6热处理后，其抗拉强度和断后伸长率分别为：295MPa和3％、295MPa和2％、310MPa和3％、335MPa和4％(GB/T1173-1995)；除非采用半固态压铸或真空压铸，在T6热处理后，抗拉强度和断后伸长率可以达到350MPa和8％，但是对于批量生产而言，力学性能的稳定性很难得到保证。此外，铝镁系、铝锌系铸造铝合金在某种程度上，力学性能低于铝硅系铸造铝合金。
中国专利CN102912197B公开了一种铝硅镁系铸造铝合金及其制备方法，然而该铝硅镁系铸造铝合金的最大抗拉强度只有330MPa，且伸长率只有1％，这显然不能达到抗拉强度超过350MPa且伸长率超过8％的指标。
中国专利CN101760677B公开了一种高力学性能铸造铝合金，其按质量百分比的构成为：硅：7.5～9.5％、铜：2.8～4.2％，镁：0.4-0.6、锰：0.4-0.6％、锆：0.2-0.4％、钼0.5-0.7％、钛：0.15-0.35％、铁≤0.25％、其它≤0.15、余量为铝；该铝合金可以用于压铸，抗拉强度≥400Mpa，延伸率≥4％。可见，虽然其抗拉强度达标，但是其伸长率仍然偏低。
中国专利CN100410406C公开了一种高强高韧铸造铝合金，其抗拉强度≥520Mpa，延伸率≥13.5％，虽然抗拉强度和塑性都很高，但是其属于铝铜系铸造铝合金，并不适于压铸。
由此可见，现有技术中的多种铸造铝合金都不适于流变压铸。因此，研发一种适合于压铸的高强韧铝合金、尤其是适合于半固态流变压铸的高强韧铝合金，是半固态铝合金成型领域的重要课题。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述问题，并且针对市售的适于半固态流变压铸高强韧铝合金材料牌号较少的问题，发明人提供了以下技术方案：
本发明的第一方面，提供了一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料，以质量分数计，所述铝合金材料的合金成分为：Si：5～6％、Cu：0.8～1.2％、Mg：0.8～1.2％、Mn：0.3～0.5％、Ce：0.2～0.3％、Ti：0.15～0.3％、Sr：0.02～0.06％、Fe≤0.15％，其它为不可避免的杂质元素，单个杂质元素≤0.015％，杂质元素总和≤0.2％，余量为铝。
优选地，所述铝合金材料的固相线为543℃且液相线为625℃。并且，其抗拉强度超过350MPa，断后伸长率超过8％，达到GB/T1173-1995标准。
本发明所述铸造铝合金材料中，加入Cu后形成的Al2Cu可以完全固溶于初生α(Al)中，其强化效果比Mg2Si固溶强化效果好。与ZL101A相比，适当降低Si含量后，初生α(Al)的质量百分比提高，铝硅共晶相减少。提高Mg的含量后，Mg2Si数量也得到提高，而Mg2Si也可以完全固溶于初生α(Al)中。因此，初生α(Al)得到进一步固溶强化，铝硅共晶组织这种脆性相数量减少。
本发明所述铸造铝合金材料中，由于Fe元素不可避免，所以适当加入Mn，可以改善Fe相夹杂物的形貌，从而减少夹杂Fe对力学性能的影响。同时，Mn还可以改善Al2Cu、Mg2Si和共晶硅的形貌，使其尺寸更细并且无尖角产生。
本发明所述铸造铝合金材料中，加入Ce和Sr后，铝合金熔体的激活能和形核功降低，形核率增加，在制备半固态浆料时，初生α(Al)的尺寸更细，形状因子更高。同时，Ce能够固氧去氢的作用，从而起到变质、细化晶粒、净化铝液、减少气体等作用，提高了铝液流动性。
此外，本发明的第二方面，提供了一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将由ZL101A、ZL201A、Al-10Ce、Al-10Sr、Al-10Mn、工业纯镁锭组成的原材料进行备料；其中，ZL101A、ZL201A为铸锭，而Al-10Ce、Al-10Sr、Al-10Mn为块状；
(2)熔炼：先将计量好的ZL101A和ZL201A混合加入炉中熔化，直至温度升至720℃～730℃时，再依次加入Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr、工业纯镁锭；
(3)精炼：在完成步骤(2)后所得的铝合金熔液达到720℃～730℃的精炼温度时，加入精炼剂并采用通氮气旋转法进行除气，最后扒渣；
(4)保温：将步骤(3)得到的铝合金熔液的温度降至650～670℃并保温，出炉，用于流变压铸生产试棒或铸件，或者将其浇注成铝锭待用。
优选地，在上述制备方法中，所述流变压铸生产的步骤包括：
步骤一：采用永磁搅拌的方法制备半固态浆料，当浆料温度达到605～615℃时，立即将表面的氧化皮挑除，然后立即倒入压室进行压铸；
步骤二：进行铸件T6热处理，其中，固溶热处理分两段：第一段520±5℃保温4～6小时，第二段530±5℃保温2～4小时；60～100℃水温淬火，时效175±5℃保温3～6小时。
进一步优选地，在所述步骤一中：压铸时的模具温度为250～300℃，料缸温度为300～350℃；其中，采用一级压射，锤头速度为0.15～0.3m/s，增压压力为50～100MPa。
更进一步优选地，在上述制备方法中，所述原材料的配比如下表所示：
合金原材料 ZL101A ZL201A Al-10Ce Al-10Sr Al-10Mn 工业纯镁锭
配比(wt％) 74.2 20 2.5 0.5 2 0.8
表1
更进一步优选地，在上述制备方法中，所述ZL101A和所述ZL201A中的Fe≤0.15％。
更进一步优选地，在上述制备方法中，由于块状的Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr比铝液比重大，因此，步骤(2)还包括：在加入所述Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr时，用带有网孔并涂覆涂料的不锈钢勺子托住，放在铝液表面以下30～60mm处直到完全熔化为止；采用钟罩压入法加入所述工业纯镁锭。
更进一步优选地，在上述制备方法中，所述流变压铸生产中采用的脱模剂为无硅且发气量低的优质脱模剂。
更进一步优选地，在上述制备方法中，所述流变压铸生产中采用凡士林对冲头进行润滑。
采用上述制备方法制得的铝合金材料，与现有技术中的铸造铝合金相比，所具有的技术效果拥有以下优势：本发明所述铝合金材料试棒的抗拉强度和断后伸长率，比现有的铝硅系铸造合金都要高，接近铝铜系铸造合金ZL201A的力学性能；具体地，本发明所述铝合金材料试棒的抗拉强度为350～400MPa，断后伸长率为8～15％。而且，本发明所述铝合金材料的铸造性能比ZL201A的铸造性能更好，且比ZL105A的铸造性能略好，接近ZL101A的铸造性能，因此，可以进行流变压铸。此外，在本发明所述的制备方法中，所用原材料均为商用牌号的原材料，熔炼制备时成本低廉，可以自行配置，而且可以减少和避免原材料中组织的遗传影响。
具体实施方式
本发明的第一方面，提供了一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料，以质量分数计，所述铝合金材料的合金成分为：Si：5～6％、Cu：0.8～1.2％、Mg：0.8～1.2％、Mn：0.3～0.5％、Ce：0.2～0.3％、Ti：0.15～0.3％、Sr：0.02～0.06％、Fe≤0.15％，其它为不可避免的杂质元素，单个杂质元素≤0.015％，杂质元素总和≤0.2％，余量为铝。
在一个优选实施例中，所述铝合金材料的固相线为543℃且液相线为625℃。
本发明的第二方面，提供了一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)将由ZL101A、ZL201A、Al-10Ce、Al-10Sr、Al-10Mn、工业纯镁锭组成的原材料进行备料；其中，ZL101A、ZL201A为铸锭，而Al-10Ce、Al-10Sr、Al-10Mn为块状；
(2)熔炼：先将计量好的ZL101A和ZL201A混合加入炉中熔化，直至温度升至720℃～730℃时，再依次加入Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr、工业纯镁锭；
(3)精炼：在完成步骤(2)后所得的铝合金熔液达到720℃～730℃的精炼温度时，加入精炼剂并采用通氮气旋转法进行除气，最后扒渣；
(4)保温：将步骤(3)得到的铝合金熔液的温度降至650～670℃并保温，出炉，用于流变压铸生产试棒或铸件，或者将其浇注成铝锭待用。
在一个优选实施例中，所述流变压铸生产的步骤包括：
步骤一：采用永磁搅拌的方法制备半固态浆料，当浆料温度达到605～615℃时，立即将表面的氧化皮挑除，然后立即倒入压室进行压铸；
步骤二：进行铸件T6热处理，其中，固溶热处理分两段：第一段520±5℃保温4～6小时，第二段530±5℃保温2～4小时；60～100℃水温淬火，时效175±5℃保温3～6小时。
在一个进一步优选的实施例中，所述步骤一中：压铸时的模具温度为250～300℃，料缸温度为300～350℃；其中，采用一级压射，锤头速度为0.15～0.3m/s，增压压力为50～100MPa。
在一个更进一步优选的实施例中，所述原材料的配比为：74.2wt％的ZL101A，20wt％的ZL201A，2.5wt％的Al-10Ce，0.5wt％的Al-10Sr，2wt％的Al-10Mn以及0.8wt％的工业纯镁锭。
在一个更进一步优选的实施例中，所述ZL101A和所述ZL201A中的Fe≤0.15％。
在一个更进一步优选的实施例中，所述步骤(2)还包括：在加入所述Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr时，用带有网孔并涂覆涂料的不锈钢勺子托住，放在铝液表面以下30～60mm处直到完全熔化为止；采用钟罩压入法加入所述工业纯镁锭。
在一个更进一步优选的实施例中，所述流变压铸生产中采用的脱模剂为无硅且发气量低的优质脱模剂。
在一个更进一步优选的实施例中，所述流变压铸生产中采用凡士林对冲头进行润滑。
针对本发明所述高强韧铝合金材料的制备方法，现通过以下实施例对其作进一步解释和说明，但本发明并不限于以下实施例：
实施例1
以质量分数计，制备高强韧铝合金材料的合金成分为：Si：5.35％、Cu：0.96％、Mg：0.9％、Mn：0.35％、Ce：0.26％、Ti：0.19％、Sr：0.046％、Fe：0.142％，单个杂质元素≤0.015％，杂质元素总和≤0.2％，其余为铝。
制备所述高强韧铝合金材料试棒的方法，包括以下步骤：
①原材料选用商用ZL101A、ZL201A、Al-10Ce、Al-10Sr、Al-10Mn、工业纯镁锭来配置，各原材料的配比见上表1。
②熔炼：先将计量好的ZL101A和ZL201A合金铸锭混合加入炉中熔化，等温度升至720℃～730℃时，再依次加入Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr、工业纯镁锭；加入时用带有网孔并涂覆涂料的不锈钢勺子托住，放在铝液表面以下约50mm处直到完全熔化为止；而镁锭用钟罩压入法加入。
③精炼：等铝液温度达到720℃～730℃时，加入精炼剂并采用通氮气旋转法进行除气，最后扒渣；
④保温：将步骤③得到的铝液温度降至650～670℃并保温，出炉；
⑤采用流变压铸制备试棒，采用永磁搅拌的方法制备半固态浆料，浆料温度达到605～615℃时，立即将表面的氧化皮挑除，然后立即倒入压室进行压铸，压铸时模具温度控制在250～300℃，料缸温度控制在300～350℃；采用一级压射，锤头速度为0.2m/s，增压压力为80MPa。
⑥进行铸件T6热处理，其中，固溶热处理分两段：第一段520±5℃保温5小时，第二段530±5℃保温3小时；60℃水温淬火，时效175±5℃保温5小时。
制得的铝合金材料试棒的抗拉强度为350～392MPa，断后伸长率为9～15％。
实施例2
以质量分数计，制备高强韧铝合金材料的合金成分为：Si：5.88％、Cu：1.16％、Mg：1.12％、Mn：0.42％、Ce：0.23％、Ti：0.23％、Sr：0.042％、Fe：0.139％，单个杂质元素≤0.015％，杂质元素总和≤0.2％，其余为铝。
制备所述高强韧铝合金材料试棒的方法，包括以下步骤：
①原材料选用商用ZL101A、ZL201A、Al-10Ce、Al-10Sr、Al-10Mn、工业纯镁锭来配置，各原材料的配比见上表1。
②熔炼：先将计量好的ZL101A和ZL201A合金铸锭混合加入炉中熔化，等温度升至720℃～730℃时，再依次加入Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr、工业纯镁锭；加入时用带有网孔并涂覆涂料的不锈钢勺子托住，放在铝液表面以下40mm处直到完全熔化为止；而镁锭用钟罩压入法加入。
③精炼：等铝液温度达到720℃～730℃时，加入精炼剂并采用通氮气旋转法进行除气，最后扒渣；
④保温：将步骤③得到的铝液温度降至650～670℃并保温，出炉；
⑤采用流变压铸制备试棒，采用永磁搅拌的方法制备半固态浆料，浆料温度达到605～615℃时，立即将表面的氧化皮挑除，然后立即倒入压室进行压铸，压铸时模具温度控制在250～300℃，料缸温度控制在300～350℃；采用一级压射，锤头速度为0.16m/s，增压压力为75MPa。
⑥进行铸件T6热处理，其中，固溶热处理分两段：第一段520±5℃保温5小时，第二段530±5℃保温3小时；60℃水温淬火，时效175±5℃保温5小时。
制得的铝合金材料试棒的抗拉强度为355～400MPa，断后伸长率为8～13.5％。
实施例3
以质量分数计，制备高强韧铝合金材料的合金成分为：：Si：5.65％、Cu：1.05％、Mg：1.01％、Mn：0.45％、Ce：0.25％、Ti：0.28％、Sr：0.051％、Fe：0.145％，单个杂质元素≤0.015％，杂质元素总和≤0.2％，其余为铝。
制备所述高强韧铝合金材料试棒的方法，包括以下步骤：
①原材料选用商用ZL101A、ZL201A、Al-10Ce、Al-10Sr、Al-10Mn、工业纯镁锭来配置，各原材料的配比见上表1。
②熔炼：先将计量好的ZL101A和ZL201A合金铸锭混合加入炉中熔化，等温度升至720℃～730℃时，再依次加入Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr、工业纯镁锭；加入时用带有网孔并涂覆涂料的不锈钢勺子托住，放在铝液表面以下30mm处直到完全熔化为止；而镁锭用钟罩压入法加入。
③精炼：等铝液温度达到720℃～730℃时，加入精炼剂并采用通氮气旋转法进行除气，最后扒渣；
④保温：将步骤③得到的铝液温度降至650～670℃并保温，出炉；
⑤采用流变压铸制备试棒，采用永磁搅拌的方法制备半固态浆料，浆料温度达到605～615℃时，立即将表面的氧化皮挑除，然后立即倒入压室进行压铸，压铸时模具温度控制在250～300℃，料缸温度控制在300～350℃；采用一级压射，锤头速度为0.3m/s，增压压力为90MPa。
⑥进行铸件T6热处理，其中，固溶热处理分两段：第一段520±5℃保温5小时，第二段530±5℃保温3小时；60℃水温淬火，时效175±5℃保温5小时。
制得的铝合金材料试棒的抗拉强度为352～395MPa，断后伸长率为8.5～14％。
以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但其只作为范例，本发明并不限制于以上描述的具体实施例。对于本领域技术人员而言，任何对该实用进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。

Claims (10)

1.一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料，其特征在于，以质量分数计，所述铝合金材料的合金成分为：Si：5～6％、Cu：0.8～1.2％、Mg：0.8～1.2％、Mn：0.3～0.5％、Ce：0.2～0.3％、Ti：0.15～0.3％、Sr：0.02～0.06％、Fe≤0.15％，其它为不可避免的杂质元素，单个杂质元素≤0.015％，杂质元素总和≤0.2％，余量为铝。
2.根据权利要求1所述的适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料，其特征在于，所述铝合金材料的固相线为543℃且液相线为625℃。
3.一种如权利要求1或2所述的适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将由ZL101A、ZL201A、Al-10Ce、Al-10Sr、Al-10Mn、工业纯镁锭组成的原材料进行备料；
(2)熔炼：先将计量好的ZL101A和ZL201A混合加入炉中熔化，直至温度升至720℃～730℃时，再依次加入Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr、工业纯镁锭；
(3)精炼：在完成步骤(2)后所得的铝合金熔液达到720℃～730℃的精炼温度时，加入精炼剂并采用通氮气旋转法进行除气，最后扒渣；
(4)保温：将步骤(3)得到的铝合金熔液的温度降至650～670℃并保温，出炉，用于流变压铸生产试棒或铸件，或者将其浇注成铝锭待用。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述流变压铸生产的步骤包括：
步骤一：采用永磁搅拌的方法制备半固态浆料，当浆料温度达到605～615℃时，立即将表面的氧化皮挑除，然后立即倒入压室进行压铸；
步骤二：进行铸件T6热处理，其中，固溶热处理分两段：第一段520±5℃保温4～6小时，第二段530±5℃保温2～4小时；60～100℃水温淬火，时效175±5℃保温3～6小时。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一中：压铸时的模具温度为250～300℃，料缸温度为300～350℃；其中，采用一级压射，锤头速度为0.15～0.3m/s，增压压力为50～100MPa。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述原材料的配比为：
74.2wt％的ZL101A，20wt％的ZL201A，2.5wt％的Al-10Ce，0.5wt％的Al-10Sr，2wt％的Al-10Mn以及0.8wt％的工业纯镁锭。
7.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述ZL101A和所述ZL201A中的Fe≤0.15％。
8.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：在加入所述Al-10Mn、Al-10Ce、Al-10Sr时，用带有网孔并涂覆涂料的不锈钢勺子托住，放在铝液表面以下30～60mm处直到完全熔化为止；采用钟罩压入法加入所述工业纯镁锭。
9.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述流变压铸生产中采用的脱模剂为无硅且发气量低的优质脱模剂。
10.根据权利要求3-5中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述流变压铸生产中采用凡士林对冲头进行润滑。
CN201610118851.5A 2016-03-02 2016-03-02 一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法 Active CN105568083B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610118851.5A CN105568083B (zh) 2016-03-02 2016-03-02 一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610118851.5A CN105568083B (zh) 2016-03-02 2016-03-02 一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105568083A true CN105568083A (zh) 2016-05-11
CN105568083B CN105568083B (zh) 2018-05-01

Family

ID=55878695

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610118851.5A Active CN105568083B (zh) 2016-03-02 2016-03-02 一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105568083B (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106702224A (zh) * 2017-01-23 2017-05-24 沈阳工业大学 一种半固态挤压成形Al‑Fe‑Cu合金及其制备方法
CN107058816A (zh) * 2017-01-23 2017-08-18 沈阳工业大学 一种半固态成形过共晶Al‑Si合金及其制备方法
CN108246999A (zh) * 2018-03-14 2018-07-06 富钛金属科技(昆山)有限公司 一种半固态金属压铸成型工艺
CN110343916A (zh) * 2019-08-19 2019-10-18 北京科技大学 适用于流变压铸的高导热铝合金及其制备方法和成形工艺
CN110387491A (zh) * 2019-08-08 2019-10-29 青岛诚恩智造精工科技有限公司 新型液态锻压铝合金及其制备方法
CN112458327A (zh) * 2020-11-09 2021-03-09 哈尔滨理工大学 一种改善zl207铝合金组织与力学性能的方法
WO2021098044A1 (zh) * 2019-11-21 2021-05-27 珠海市润星泰电器有限公司 一种高性能半固态压铸铝合金及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846350A (en) * 1995-04-14 1998-12-08 Northwest Aluminum Company Casting thermal transforming and semi-solid forming aluminum alloys
CN101018881A (zh) * 2004-07-28 2007-08-15 美铝公司 用于航空和汽车铸件的Al－Si－Mg－Zn－Cu合金
CN101660063A (zh) * 2009-09-25 2010-03-03 河北科技大学 制备半固态合金熔体的装置及生产AlSi9Mg半固态合金的工艺
CN102363850A (zh) * 2011-11-03 2012-02-29 无锡欧亚精密冲压件有限公司 一种电机转子用铝合金的生产工艺
CN102925762A (zh) * 2012-11-05 2013-02-13 虞海香 一种高压铸造用铝合金
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
CN103170600A (zh) * 2011-12-21 2013-06-26 北京有色金属研究总院 一种铝硅合金分闸件半固态流变压铸成形工艺
CN103526084A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 宁波东浩铸业有限公司 一种硅油离合器及其制备方法
CN104789824A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 苏州昊卓新材料有限公司 一种高流动性、可氧化压铸稀土铝合金

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846350A (en) * 1995-04-14 1998-12-08 Northwest Aluminum Company Casting thermal transforming and semi-solid forming aluminum alloys
CN101018881A (zh) * 2004-07-28 2007-08-15 美铝公司 用于航空和汽车铸件的Al－Si－Mg－Zn－Cu合金
CN101660063A (zh) * 2009-09-25 2010-03-03 河北科技大学 制备半固态合金熔体的装置及生产AlSi9Mg半固态合金的工艺
CN102363850A (zh) * 2011-11-03 2012-02-29 无锡欧亚精密冲压件有限公司 一种电机转子用铝合金的生产工艺
CN103170600A (zh) * 2011-12-21 2013-06-26 北京有色金属研究总院 一种铝硅合金分闸件半固态流变压铸成形工艺
CN102925762A (zh) * 2012-11-05 2013-02-13 虞海香 一种高压铸造用铝合金
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
CN103526084A (zh) * 2013-09-29 2014-01-22 宁波东浩铸业有限公司 一种硅油离合器及其制备方法
CN104789824A (zh) * 2014-01-16 2015-07-22 苏州昊卓新材料有限公司 一种高流动性、可氧化压铸稀土铝合金

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王祝堂: "《轨道车辆用铝材手册》", 30 November 2013, 中南大学出版社 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106702224A (zh) * 2017-01-23 2017-05-24 沈阳工业大学 一种半固态挤压成形Al‑Fe‑Cu合金及其制备方法
CN107058816A (zh) * 2017-01-23 2017-08-18 沈阳工业大学 一种半固态成形过共晶Al‑Si合金及其制备方法
CN108246999A (zh) * 2018-03-14 2018-07-06 富钛金属科技(昆山)有限公司 一种半固态金属压铸成型工艺
CN110387491A (zh) * 2019-08-08 2019-10-29 青岛诚恩智造精工科技有限公司 新型液态锻压铝合金及其制备方法
CN110343916A (zh) * 2019-08-19 2019-10-18 北京科技大学 适用于流变压铸的高导热铝合金及其制备方法和成形工艺
WO2021098044A1 (zh) * 2019-11-21 2021-05-27 珠海市润星泰电器有限公司 一种高性能半固态压铸铝合金及其制备方法
CN112458327A (zh) * 2020-11-09 2021-03-09 哈尔滨理工大学 一种改善zl207铝合金组织与力学性能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105568083B (zh) 2018-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105568083A (zh) 一种适用于半固态流变压铸的高强韧铝合金材料及其制备方法
CN102146542B (zh) 一种高强高韧铸造Al-Si-Mg合金
CN104831129B (zh) 非热处理自强化铝硅合金及其制备工艺
WO2019034837A1 (en) METHOD FOR FORMING A CAST ALUMINUM ALLOY
CN110714148A (zh) 一种高性能半固态压铸铝合金及其制备方法
CN101037753A (zh) 一种高强度耐热压铸镁合金及其制备方法
CN108251714B (zh) 一种挤压铸造高强韧铝合金及其挤压铸造方法
CN104233018A (zh) 一种增强铝合金及其制备方法
CN102146530B (zh) 镁及镁合金晶粒细化剂及其制备方法
CN104099496B (zh) 一种高强韧重力铸造铝硅合金及其制备方法
CN112126808B (zh) 一种硅相球化细化的亚共晶铝硅合金轮毂生产工艺
CN101279521B (zh) 一种高强度层状复合铝合金材料及其制备方法
CN103924135A (zh) 一种高成型性Al-Mg-Si合金
CN108048703B (zh) 一种高强耐磨压铸铝合金及其压铸方法
CN102225464B (zh) 镁及镁合金用铝-锆-钛-碳晶粒细化剂及其制备方法
CN101798648A (zh) 一种防锈压铸铝硅合金
CN113322404B (zh) 一种高导热高强Mg-Al-La-Mn变形镁合金及其制备方法
WO2014026446A1 (zh) 一种用于镁及其合金晶粒细化的合金及其制备方法
CN114703409B (zh) 一种高强度耐腐蚀铝合金及其铸造方法
CN108048699B (zh) 一种含钕和铈的耐腐蚀压铸铝合金的制备方法
CN110863124A (zh) 一种高强度高塑性中熵合金及其制备方法
CN115976356A (zh) 铸态高强度高韧性压铸铝硅合金及制备方法
CN112626385B (zh) 一种高塑性快速时效响应的铝合金及其制备方法和应用
CN104894403A (zh) 一种细化铝合金的方法
CN104213008A (zh) 一种新型高强度镁合金

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20181116

Address after: 315000 Longjiu Village, Kuangyan Town, Cixi City, Ningbo City, Zhejiang Province

Patentee after: Cixi Huili electromechanical Limited by Share Ltd

Address before: 315301 Jintang Village, Gaowang Village, Zonghan Street, Cixi City, Ningbo City, Zhejiang Province

Patentee before: Cixi A Erte new material Co., Ltd

TR01 Transfer of patent right