CN107012345A - 一种铝硅铜合金的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝硅铜合金的制备方法，本发明通过调整工艺以及参数解提升了合金的针孔度；此外通过喷射沉积技术将合金制备成锭坯，锭坯采用热等静压方式进行致密化处理，该方法成本低，设备简单，流程短。

Description

一种铝硅铜合金的制备方法
技术领域
本发明涉及铝合金制造领域，具体涉及一种铝硅铜合金的制备方法。
背景技术
合金材料由于在材料中存在多种金属元素，因此可以具有不同金属元素的特性，具备了不同金属元素的特性后，扩大了合金材料的性能和使用范围。铜铝合金合金的使用范围很广，可以用于轻工、重工、电子行业等。例如被用来制作弹簧、电子设备的金属部分、五金器材、医疗设备等
Al-Si-Cu系铝合金锭是一种具有良好综合性能的压铸铝合金，现如今被于汽车零部件行业广泛应用。
目前许多生产汽车零部件的用户在对于Al-Si-Cu系铝合金锭的各种性能要求越来越严苛，由于铝锭针孔度问题，从而导致的产品零件疏松、开裂，不良率较大。
发明内容
本发明提供一种铝硅铜合金的制备方法，本发明通过调整工艺以及参数解提升了合金的针孔度；此外通过喷射沉积技术将合金制备成锭坯，锭坯采用热等静压方式进行致密化处理，该方法成本低，设备简单，流程短。
为了实现上述目的，本发明提供了一种铝硅铜合金的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备铝铜合金基材
将质量百分比80%的熟铝及质量百分比20%纯铜投入熔炉中，进行助熔，总熔化时长为3-5小时，熔化终止温度控制为850±10℃；
用铁锹在合金液表面撒上15-20KG清渣剂，用铁扒轻轻敲打液面5-10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动合金液；
第一次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1.6KG/吨；第二次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1KG/吨；精炼后铸锭，得到铝铜合金基材；
（2）将材料按比例配料，其中配料比例为硅的质量百分比为21％-35％，余量为上述铝铜合金基材；
将上述配料熔炼、搅拌，喷射沉积得到锭坯；具体为将上述配料在中频感应炉内熔炼，升温至900℃-1250℃，充 分搅拌，用熔剂(30％Nacl+47％Kcl+23％冰晶石)进行覆盖造渣，并用六氯乙烷除气；用导流管将金属熔液注入喷射沉积装置中，采用高压氮气直接将金属液滴雾化沉积在基体上，制备成一定尺寸的锭坯。其中，气体压强为0.8-1.0MPa，喷嘴直径为2.8mm-3.5mm，喷嘴距基体距离为200mm-300mm；
将锭坯进行致密化加工，即得到致密度大于99％的铝铋硅合金。
优选的，所述致密化加工具体为：将锭坯放入热等静压设备中，对锭坯进行致密化处理。保护气体为氮气，处理温度为640℃-700℃，压力为120MPa-180MPa，保温5-6小时。冷却后所得材料即为致密度大于99％综合性能优异的铝铋硅合金。
本发明的优点在于，调整工艺以及参数解提升了合金的针孔度；此外通过喷射沉积技术将合金制备成锭坯，锭坯采用热等静压方式进行致密化处理，该方法成本低，设备简单，流程短。
具体实施方式
实施例一
将质量百分比80%的熟铝及质量百分比20%纯铜投入熔炉中，进行助熔，总熔化时长为3小时，熔化终止温度控制为850±10℃。
用铁锹在合金液表面撒上15KG清渣剂，用铁扒轻轻敲打液面5分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动合金液。
第一次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1.6KG/吨；第二次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1KG/吨；精炼后铸锭，得到铝铜合金基材。
将材料按比例配料，其中配料比例为硅的质量百分比为21％，余量为上述铝铜合金基材。
将上述配料熔炼、搅拌，喷射沉积得到锭坯；具体为将上述配料在中频感应炉内熔炼，升温至900℃，充 分搅拌，用熔剂(30％Nacl+47％Kcl+23％冰晶石)进行覆盖造渣，并用六氯乙烷除气；用导流管将金属熔液注入喷射沉积装置中，采用高压氮气直接将金属液滴雾化沉积在基体上，制备成一定尺寸的锭坯。其中，气体压强为0.8MPa，喷嘴直径为2.8mm，喷嘴距基体距离为200mm； 将锭坯进行致密化加工，即得到致密度大于99％的铝铋硅合金。
所述致密化加工具体为：将锭坯放入热等静压设备中，对锭坯进行致密化处理。保护气体为氮气，处理温度为640℃，压力为120MPa，保温5小时。冷却后所得材料即为致密度大于99％综合性能优异的铝铋硅合金。
实施例二
将质量百分比80%的熟铝及质量百分比20%纯铜投入熔炉中，进行助熔，总熔化时长为5小时，熔化终止温度控制为850±10℃。
用铁锹在合金液表面撒上20KG清渣剂，用铁扒轻轻敲打液面10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动合金液。
第一次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1.6KG/吨；第二次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1KG/吨；精炼后铸锭，得到铝铜合金基材。
将上述配料熔炼、搅拌，喷射沉积得到锭坯；具体为将上述配料在中频感应炉内熔炼，升温至1250℃，充 分搅拌，用熔剂(30％Nacl+47％Kcl+23％冰晶石)进行覆盖造渣，并用六氯乙烷除气；用导流管将金属熔液注入喷射沉积装置中，采用高压氮气直接将金属液滴雾化沉积在基体上，制备成一定尺寸的锭坯。其中，气体压强为1.0MPa，喷嘴直径为3.5mm，喷嘴距基体距离为300mm； 将锭坯进行致密化加工，即得到致密度大于99％的铝铋硅合金。
所述致密化加工具体为：将锭坯放入热等静压设备中，对锭坯进行致密化处理。保护气体为氮气，处理温度为700℃，压力为180MPa，保温6小时。冷却后所得材料即为致密度大于99％综合性能优异的铝铋硅合金。

Claims (2)

1.一种铝硅铜合金的制备方法，该方法包括如下步骤：
（1）制备铝铜合金基材
将质量百分比80%的熟铝及质量百分比20%纯铜投入熔炉中，进行助熔，总熔化时长为3-5小时，熔化终止温度控制为850±10℃；
用铁锹在合金液表面撒上15-20KG清渣剂，用铁扒轻轻敲打液面5-10分钟后扒渣，并将铝渣清出炉口，不能用铁扒搅动合金液；
第一次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1.6KG/吨；第二次精炼：合金液温度控制为820±10℃；精炼时间控制在20分钟；扒渣时间≧15分钟；精炼剂数量控制为1KG/吨；精炼后铸锭，得到铝铜合金基材；
（2）将材料按比例配料，其中配料比例为硅的质量百分比为21％-35％，余量为上述铝铜合金基材；
将上述配料熔炼、搅拌，喷射沉积得到锭坯；具体为将上述配料在中频感应炉内熔炼，升温至900℃-1250℃，充 分搅拌，用熔剂进行覆盖造渣，并用六氯乙烷除气；用导流管将金属熔液注入喷射沉积装置中，采用高压氮气直接将金属液滴雾化沉积在基体上，制备成一定尺寸的锭坯，
其中，气体压强为0.8-1.0MPa，喷嘴直径为2.8mm-3.5mm，喷嘴距基体距离为200mm-300mm；
将锭坯进行致密化加工，即得到致密度大于99％的铝铋硅合金。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述致密化加工具体为：将锭坯放入热等静压设备中，对锭坯进行致密化处理，
保护气体为氮气，处理温度为640℃-700℃，压力为120MPa-180MPa，保温5-6小时，
冷却后所得材料即为致密度大于99％综合性能优异的铝铋硅合金。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108277371A (zh) * 2018-03-07 2018-07-13 戴爱娟 一种具备涂层的铝硅铜合金材料的制备方法
CN108342622A (zh) * 2018-03-07 2018-07-31 瞿凌飞 一种稀土涂层复合铝硅铜合金的制备方法
CN109355518A (zh) * 2018-12-14 2019-02-19 隆达铝业（顺平）有限公司 一种高强度亚共晶Al-Si-Cu合金生产工艺

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