CN106191485A - Zl205a铝合金及其液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法 - Google Patents

Zl205a铝合金及其液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种ZL205A铝合金及其液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法,所述包括：S1加热电阻炉，预热温度为360℃‑420℃，保温1.2‑1.8小时，在ZL205A铝合金中加入占ZL205A铝合金总质量的百分比为0.5‑1.5％的La、Ce、Ni和Cd的混合物；当原料完全融化后,升温至730℃～740℃，加入La、Ce、Ni和Cd的混合物，并持续搅拌5‑8分钟均匀，让混合物全部熔入合金液中，然后升温至750℃‑800℃，再加入精炼剂，静置，拔渣；待温度降至650℃至720℃进行浇注。本发明由于加入有La、Ce、Ni和Cd的混合物，ZL205A铝合金液态模锻的粘度就低，流动性好，可以有益效的提高ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性，进而提高了ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性及合金液充填铸型的能力。

Description

ZL205A铝合金及其液态模锻成形过程组织性能均匀性控制 方法
技术领域
本发明属于铝合金铸造工艺领域，尤其涉及一种ZL205A铝合金及其液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法。
背景技术
ZL205A铝合金是一种传统的高强韧铸造合金，具有较好的强度、塑性、韧性和抗蚀性，因此在航空航天领域应用广泛，但是其铸造性能较差，如何控制铝合金液态模锻成形过程的参数保持ZL205A合金优良力学性能。
合金中的夹杂对合金的机械性能有较大的影响，杂质存在可以显著降低材料的强度、疲劳强度、耐腐蚀性能、塑性甚至会引起产品的报废。
有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种ZL205A铝合金及其液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种提高了ZL205A铝合金铸件的强度、疲劳强度、耐腐蚀性能及塑性的ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法。
本发明ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，包括以下步骤：
S1加热电阻炉，进行预热，预热温度为360℃-420℃，保温时间为1.2-1.8小时，按照成分要求分别称取ZL205A铝合金各组分，并加入占ZL205A铝合金各原料总质量的百分比为0.5-1.5％的La、Ce、Ni和Cd的混合物；
S2当S1中的原料完全融化后,完全融化后,升温至730℃～740℃，加入La、Ce、Ni和Cd的混合物，并持续搅拌5-8分钟均匀，让混合物全部熔入合金液中，然后升温至750℃-800℃，再加入精炼剂，静置，拔渣；
S3待温度降至650℃至720℃进行浇注。
进一步地，S2中所述的La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：(0.8～1.2):(0.5～0.8):1.5。
优选地，S2中所述的La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：1:0.6:1.5。
优选地，S1中所述预热温度为400℃。
优选地，S2中当完全融化后,升温至700℃。
优选地，S3中待温度降至680℃进行浇注。
优选地，所述电阻炉为5KW的石墨坩埚电阻炉，每炉加入炉料2kg。
本发明ZL205A铝合金，在保持ZL205A铝合金各原料成分及各原料成分质量比不变的基础上，加入占ZL205A铝合金各原料总质量的百分比为0.5-1.5％的La、Ce、Ni和Cd的混合物。
进一步地，所述的La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：(0.8～1.2):(0.5～0.8):1.5。
于一具体实施例中，所述的La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：1:0.6:1.5。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
1、本发明ZL205A铝合金及其液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，由于加入有La、Ce、Ni和Cd的混合物，ZL205A铝合金液态模锻的粘度就低，流动性好，可以有益效的提高ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性，进而提高了ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性及合金液充填铸型的能力。
2、本发明ZL205A铝合金及其液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，采用的预热温度、升温及浇注温度的方法，有效地提高合金液充填铸型组织性能趋于均匀化。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1为根据本发明ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法实施例1制备的锻件组织分布的均匀性显微组织图；
图2为根据本发明ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法实施例2制备的锻件组织分布的均匀性显微组织图；
图3为根据现有技术中一种ZL205A铝合金液态模锻成形方法制备的锻件组织分布的显微组织图；
图4为根据现有技术中一种ZL205A铝合金液态模锻成形方法制备的锻件组织分布的显微组织图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
本发明一种ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，包括以下步骤：
步骤1)加热5KW的石墨坩埚电阻炉，进行预热，预热温度为400℃，保温时间为1.5小时，每炉加入炉料2kg，按照成分要求分别称取各原料；
步骤2)向炉中加入ZL205A铝合金，当完全融化后,升温至700℃，加入La、Ce、Ni和Cd的混合物，并持续搅拌8分钟均匀，让混合物全部熔入合金液中，然后升温至750℃-800℃，再加入精炼剂，静置，拔渣；
所述La、Ce、Ni和Cd的混合物占所述ZL205A铝合金总质量的百分之1％；所述La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：1:0.6:1.5。
步骤3)，待温度降至680℃进行浇注。
实施例2
本实施例ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，包括以下步骤：
步骤1)加热5KW的石墨坩埚电阻炉，进行预热，预热温度为420℃，保温时间为1.2小时，每炉加入炉料2kg，按照成分要求分别称取各原料；
步骤2)向炉中加入ZL205A铝合金，当完全融化后,升温至740℃，加入La、Ce、Ni和Cd的混合物，并持续搅拌5分钟均匀，让混合物全部熔入合金液中，然后升温至750℃，再加入精炼剂，静置，拔渣；
所述La、Ce、Ni和Cd的混合物占所述ZL205A铝合金总质量的百分之1.5％；本发明如上所述一种ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，进一步，步骤2)，所述La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：0.8:0.8:1.5。
步骤3)，待温度降至650℃进行浇注。
对比例1
本发明一种ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，包括以下步骤：
步骤1)加热5KW的石墨坩埚电阻炉，进行预热，预热温度为400℃，保温时间为1.5小时，每炉加入炉料2kg，按照成分要求分别称取各原料；
步骤2)向炉中加入ZL205A铝合金，当完全融化后,升温至700℃，，然后升温至750℃-800℃，再加入精炼剂，静置，拔渣；
步骤3)，待温度降至600℃进行浇注。
对比例2
本发明一种ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，包括以下步骤：
步骤1)加热5KW的石墨坩埚电阻炉，进行预热，预热温度为420℃，保温时间为1.2小时，每炉加入炉料2kg，按照成分要求分别称取各原料；
步骤2)向炉中加入ZL205A铝合金，当完全融化后,升温至740℃，然后升温至750℃，再加入精炼剂，静置，拔渣；
步骤3)，待温度降至680℃进行浇注。
上述各实施例例说明：采用加入La、Ce、Ni和Cd的混合物占所述ZL205A铝合金总质量的百分之0.5-1.5％，且在La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例控制在1：(0.8～1.2):(0.5～0.8):1.5的范围内时，可以使得使夹杂物量下降，提高ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性。
从图1至图4可以看出，实施例1的ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性最好。对比例1和对比例2由于没有加入La、Ce、Ni和Cd的混合物，组织性能均匀性显著较差。
实施例1夹杂物的含量减少,所述La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例控制为1：1:0.6:1.5,使夹杂物量下降的幅度最大，ZL205A铝合金液态模锻流动性更好，提高ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性。
所述预热温度为400℃；所述升温至700℃；待温度降至680℃进行浇注。采用上述的预热、升温及浇注温度的方法，有效地提高合金液充填铸型组织性能趋于均匀化。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1加热电阻炉，进行预热，预热温度为360℃-420℃，保温时间为1.2-1.8小时，按照成分要求分别称取ZL205A铝合金各组分，并加入占ZL205A铝合金各组分总质量的百分比为0.5-1.5％的La、Ce、Ni和Cd的混合物；
S2当S1中的原料完全融化后,升温至730℃～740℃，加入La、Ce、Ni和Cd的混合物，并持续搅拌5-8分钟均匀，让混合物全部熔入合金液中，然后升温至750℃-800℃，再加入精炼剂，静置，拔渣；
S3待温度降至650℃至720℃进行浇注。
2.根据权利要求2所述的ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，其特征在于，S2中所述的La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：(0.8～1.2):(0.5～0.8):1.5。
3.根据权利要求2所述的ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，其特征在于，S2中所述的La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：1:0.6:1.5。
4.根据权利要求1所述的ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，其特征在于，S1中所述预热温度为400℃。
5.根据权利要求1所述的ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，其特征在于，S2中当完全融化后,升温至700℃。
6.根据权利要求1所述的ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，其特征在于，S3中待温度降至680℃进行浇注。
7.根据权利要求1所述的ZL205A铝合金液态模锻成形过程组织性能均匀性控制方法，其特征在于，所述电阻炉为5KW的石墨坩埚电阻炉，每炉加入炉料2kg。
8.一种ZL205A铝合金，其特征在于，在保持ZL205A铝合金各原料成分及各原料成分质量比不变的基础上，加入占ZL205A铝合金各原料总质量的百分比为0.5-1.5％的La、Ce、Ni和Cd的混合物。
9.根据权利要求7所述的ZL205A铝合金，其特征在于，所述的La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：(0.8～1.2):(0.5～0.8):1.5。
10.根据权利要求7所述的ZL205A铝合金其特征在于，所述的La、Ce、Ni和Cd的混合物的质量比例为1：1:0.6:1.5。
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