CN106756293A - 一种铝硅铁铜镁合金的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝硅铁铜镁合金的制备方法，包括以下步骤：按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余为Al；将铝硅铁铜镁合金的组成成分在熔炼炉中熔化；对合金熔体中通入合金总质量0.1～0.4％的C2Cl6进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间3～10min；精炼后静置10～30min，然后进行过滤；将过滤后的合金熔体通过高纯度的惰性气体雾化，同时接收盘在电机的驱动下转动，并以每秒20～35mm的速度下拉，制成合金胚锭；合金胚锭冷却后取出，加热至温度为430～480℃，在压力为100～140MPa环境下保温、保压6～8小时，即可得到铝硅铁铜镁合金材料，该材料显微组织均匀，无明显缺陷和宏观偏析，具有良好的抗拉强度和屈服强度。

Description

一种铝硅铁铜镁合金的制备方法
技术领域
本发明属于铝合金制备技术领域，具体涉及一种铝硅铁铜镁合金的制备方法。
背景技术
传统的制造铝硅铁铜镁合金的方法主要有两大类，即粉末冶金法和铸造法。粉末冶金法制造电子封装材料需经过配料、混料、热压、烧结等流程。可灵活选择基体合金成分和增强体的种类，性能可选择范围大；制备温度比铸造法的低，因高温引起的界面反应少；硅分布均匀，不易出现偏析和偏聚。主要缺点是生产成本较高，工艺比较复杂，为了得到较高的致密度，需要后续加工，一般用在生产批量较少的制品中。铸造法制备复合材料，可分为气体压力渗透铸造法、挤压铸造法、模压法、无压渗透铸造法和熔模铸造法，应用较为广泛，有设备投资少，生产成本低的优点。但铸造法制备铝硅铁铜镁合金时，所得的材料显微组织主要由大的、孤立的、多面化的初晶Si相组成，这对于材料的力学及加工性能非常不利。合金呈现各项异性，而且初晶硅相会造成机械脆性，严重限制了硅铝合金的应用。
当现有材料无法满足应用需求时，喷射成形技术克服了传统粉末冶金及铸造技术的缺点，在制备铝硅铁铜镁合金方面具有较大的优势。采用喷射成形制坯，然后对沉积坯进行热压或热等静压致密化，可以得到性能优异的铝合金材料。喷射成形技术将熔融的金属通过雾化器进行雾化，产生细小的雾滴。这些雾滴通过喷嘴喷射，沉积在冷态旋转的基盘上，经过快速凝固后形成细小的各向同性的锭坯。它的沉积凝固特点为：当合金液滴在气流喷射作用下撞击到基板时将发生变形铺展，并在气流和基板的强制冷却下迅速凝固。大量的合金液滴形成连续的射流，不断地撞击基板，先沉积的金属不断凝固，后续合金不断沉积，使凝固过程继续进行。在一定的工艺条件下，合金液滴的沉积速度和合金的凝固生长速度达到动态平衡，当先沉积的金属尚未完全凝固，处于一种凝固过渡状态时，后续的合金沉积上来，相互之间产生良好的融合，形成均匀的连续结构。喷射成形的快速凝固特点，抑制了初生Si相的长大，无法形成铸造组织那样粗大的初晶Si相，提高了合金的机械加工性能及力学性能，使得制备具有较高Si含量的组织均匀细小的硅铝合金成为可能。为高硅含量铝合金的发展提供了广泛的空间。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种铝硅铁铜镁合金的制备方法。
一种铝硅铁铜镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余为Al；
(2)将铝硅铁铜镁合金的组成成分在熔炼炉中熔化；
(3)对合金熔体中通入合金总质量0.1～0.4％的C2Cl6进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间3～10min；
(4)精炼后静置10～30min，然后进行过滤；
(5)将过滤后的合金熔体通过高纯度的惰性气体雾化，同时接收盘在电机的驱动下转动，并以每秒20～35mm的速度下拉，制成合金胚锭；
(6)合金胚锭冷却后取出，加热至温度为430～480℃，在压力为100～140MPa环境下保温、保压6～8小时，即可得到铝硅铁铜镁合金材料。
优选地，所述步骤(2)中，通过感应加热装置对铝硅铁铜镁合金组成成分进行熔化，熔化温度为1050～1150℃，并添加覆盖剂覆盖保护。
优选地，所述步骤(5)中，接收盘转速为40～60r/min，惰性气体为氩气。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)材料成分准确，显微组织均匀，无明显缺陷和宏观偏析；
(2)该材料具有良好的抗拉强度和屈服强度；
(3)通过添加Si可以大大的减小材料的热膨胀系数，提高材料的力学性能，增强材料的耐磨性能。
附图说明
图1为本发明一种铝硅铁铜镁合金喷射成形装置的示意图。
图中，1、漏包，2、难熔喷嘴，3、合金胚锭，4、沉积室，5、接收盘。
具体实施方式
参见图1，一种铝硅铁铜镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余为Al；
(2)将铝硅铁铜镁合金的组成成分在熔炼炉中熔化；
(3)对合金熔体中通入合金总质量0.1～0.4％的C2Cl6进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间3～10min；
(4)精炼后静置10～30min，然后进行过滤；
(5)将过滤后的合金熔体通过高纯度的惰性气体雾化，同时接收盘在电机的驱动下转动，并以每秒20～35mm的速度下拉，制成合金胚锭；
(6)合金胚锭冷却后取出，加热至温度为430～480℃，在压力为100～140MPa环境下保温、保压6～8小时，即可得到铝硅铁铜镁合金材料。
在一个实施例中，所述步骤(2)中，通过感应加热装置对铝硅铁铜镁合金组成成分进行熔化，熔化温度为1050～1150℃，并添加覆盖剂覆盖保护。
在一个实施例中，所述步骤(5)中，接收盘转速为40～60r/min，惰性气体为氩气。
实施例1
(1)按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si18.2％、Fe6.8％、Cu3.6％、Mg2.8％、Zn1.3％、Zr0.13％、Sc0.12％、其余为Al；
(2)将铝硅铁铜镁合金的组成成分在感应加热装置对熔炼炉中铝硅铁铜镁合金组成成分进行熔化，熔化温度为1080℃，并添加覆盖剂覆盖保护；
(3)对合金熔体中通入合金总质量0.2％的C2Cl6进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间5min；
(4)精炼后静置20min，然后进行过滤；
(5)将过滤后的合金熔体通过高纯度的氩气雾化，同时接收盘在电机的驱动下以55r/min的转速转动，并以每秒25mm的速度下拉，制成合金胚锭；
(6)合金胚锭冷却后取出，加热至温度为450℃，在压力为110MPa环境下保温、保压6.5小时，即可得到铝硅铁铜镁合金材料。
对所得到的铝硅铁铜镁合金材料进行测试，该材料显微组织细小，无明显缺陷和宏观偏析，极限抗拉强度为730MPa、屈服强度703MPa、延伸率12.8％。
实施例2
(1)按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si20.3％、Fe7.3％、Cu3.9％、Mg2.4％、Zn1.6％、Zr0.12％、Sc0.14％、其余为Al；
(2)将铝硅铁铜镁合金的组成成分在感应加热装置对熔炼炉中铝硅铁铜镁合金组成成分进行熔化，熔化温度为1100℃，并添加覆盖剂覆盖保护；
(3)对合金熔体中通入合金总质量0.3％的C2Cl6进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间8min；
(4)精炼后静置15min，然后进行过滤；
(5)将过滤后的合金熔体通过高纯度的氩气雾化，同时接收盘在电机的驱动下以45r/min的转速转动，并以每秒32mm的速度下拉，制成合金胚锭；
(6)合金胚锭冷却后取出，加热至温度为460℃，在压力为120MPa环境下保温、保压7.5小时，即可得到铝硅铁铜镁合金材料。
对所得到的铝硅铁铜镁合金材料进行测试，该材料显微组织细小，无明显缺陷和宏观偏析，极限抗拉强度为743MPa、屈服强度721MPa、延伸率11.9％。
实施例3
(1)按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si15.4％、Fe6.3％、Cu3.1％、Mg2.3％、Zn1.2％、Zr0.11％、Sc0.11％、其余为Al；
(2)将铝硅铁铜镁合金的组成成分在感应加热装置对熔炼炉中铝硅铁铜镁合金组成成分进行熔化，熔化温度为1130℃，并添加覆盖剂覆盖保护；
(3)对合金熔体中通入合金总质量0.4％的C2Cl6进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间5min；
(4)精炼后静置25min，然后进行过滤；
(5)将过滤后的合金熔体通过高纯度的氩气雾化，同时接收盘在电机的驱动下以60r/min的转速转动，并以每秒22mm的速度下拉，制成合金胚锭；
(6)合金胚锭冷却后取出，加热至温度为480℃，在压力为140MPa环境下保温、保压7小时，即可得到铝硅铁铜镁合金材料。
对所得到的铝硅铁铜镁合金材料进行测试，该材料显微组织细小，无明显缺陷和宏观偏析，极限抗拉强度为721MPa、屈服强度692MPa、延伸率10.9％。
本发明技术方案在上面结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种铝硅铁铜镁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)按铝硅铁铜镁合金成分的质量百分比称料，所述合金成分为Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余为Al；
(2)将铝硅铁铜镁合金的组成成分在熔炼炉中熔化；
(3)对合金熔体中通入合金总质量0.1～0.4％的C2Cl6进行精炼，并通过电磁搅拌装置进行搅拌，精炼时间3～10min；
(4)精炼后静置10～30min，然后进行过滤；
(5)将过滤后的合金熔体通过高纯度的惰性气体雾化，同时接收盘在电机的驱动下转动，并以每秒20～35mm的速度下拉，制成合金胚锭；
(6)合金胚锭冷却后取出，加热至温度为430～480℃，在压力为100～140MPa环境下保温、保压6～8小时，即可得到铝硅铁铜镁合金材料。
2.根据权利要求1所述的一种铝硅铁铜镁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，通过感应加热装置对铝硅铁铜镁合金组成成分进行熔化，熔化温度为1050～1150℃，并添加覆盖剂覆盖保护。
3.根据权利要求1所述的一种铝硅铁铜镁合金的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中，接收盘转速为40～60r/min，惰性气体为氩气。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113430424A (zh) * 2021-06-29 2021-09-24 南京航空航天大学 一种低成本高性能铝硅合金及其制备方法
CN116024484A (zh) * 2023-01-09 2023-04-28 天津际航新材料有限公司 一种高硬度高导热性铁铜合金的制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0144898A2 (en) * 1983-12-02 1985-06-19 Sumitomo Electric Industries Limited Aluminum alloy and method for producing same
CN1034585A (zh) * 1987-12-07 1989-08-09 塞格杜尔·皮奇尼铝加工公司 改进疲劳强度的铝合金零件及其生产方法
EP1726671A2 (en) * 2005-05-26 2006-11-29 Honeywell International, Inc. High strength aluminium alloys for aircraft wheel and brake components
CN101457318A (zh) * 2008-12-20 2009-06-17 中国兵器工业第五二研究所 高硅铝合金缸套材料及其制备方法
CN104480355A (zh) * 2014-12-04 2015-04-01 绥阳县耐环铝业有限公司 一种硅铝合金及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0144898A2 (en) * 1983-12-02 1985-06-19 Sumitomo Electric Industries Limited Aluminum alloy and method for producing same
CN1034585A (zh) * 1987-12-07 1989-08-09 塞格杜尔·皮奇尼铝加工公司 改进疲劳强度的铝合金零件及其生产方法
EP1726671A2 (en) * 2005-05-26 2006-11-29 Honeywell International, Inc. High strength aluminium alloys for aircraft wheel and brake components
CN101457318A (zh) * 2008-12-20 2009-06-17 中国兵器工业第五二研究所 高硅铝合金缸套材料及其制备方法
CN104480355A (zh) * 2014-12-04 2015-04-01 绥阳县耐环铝业有限公司 一种硅铝合金及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113430424A (zh) * 2021-06-29 2021-09-24 南京航空航天大学 一种低成本高性能铝硅合金及其制备方法
CN116024484A (zh) * 2023-01-09 2023-04-28 天津际航新材料有限公司 一种高硬度高导热性铁铜合金的制备方法

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