CN107130155A - 铝镁硅系铝合金铸锭及其制备方法 - Google Patents

铝镁硅系铝合金铸锭及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种铝镁硅系铝合金材料及其制备方法，其特征在于，其步骤包含取铝合金材料重量百分比为：0.6‑1.0重量百分比的硅、0.2‑0.6重量百分比的铜、0.3‑0.6重量百分比的锰、0.8‑1.2重量百分比的镁、小于或等于0.2重量百分比的铬、小于或等于0.1重量百分比的钛、小于或等于0.5重量百分比的铁与其余为铝。将上述铝合金材料进行混合，并将铝合金材料进行熔炼与精炼。将铝合金熔体进行静置，再进行在线除气与双极过滤。进行热顶水平铸造工序，以对于所述铝合金熔体进行浇铸铸造，其中于铸造前，放置铝屑于铸造机台的引锭头。进行均匀化工序与自然冷却工序。

Description

铝镁硅系铝合金铸锭及其制备方法
技术领域
本申请涉及一种铝合金铸锭，尤其涉及一种铝镁硅系铝合金铸锭及其制备方法。
背景技术
铝的密度约为钢的1/3，有着耐腐蚀性强、热稳定性好、可塑性好等，加上应用技术成熟，是汽车工业的理想金属材料，同时也是应用最广泛的轻量化材料。铝镁硅系铝合金有着良好的工艺性能和加工性能，因此被广泛地应用于汽车、通信、航海、仪器仪表等其他领域。
发明内容
有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是要解决传统铝镁硅系铝合金铸锭的开裂问题，提高注定的探伤良率。
为了解决上述问题，本申请提供一种铝镁硅系铝合金铸锭，其特征在于，其重量百分比为：0.6-1.0重量百分比的硅、0.2-0.6重量百分比的铜、0.3-0.6重量百分比的锰、0.8-1.2重量百分比的镁、小于或等于0.2重量百分比的铬、小于或等于0.1重量百分比的钛、小于或等于0.5重量百分比的铁与其余为铝。
根据本申请的一实施方式，上述的所述所述铝镁硅系铝合金铸锭重量百分比为：0.8重量百分比的硅、0.42重量百分比的铜、0.48重量百分比的锰、0.92重量百分比的镁、0.12重量百分比的铬、0.05重量百分比的钛、0.08重量百分比的铁与其余为铝。
另外，本申请提供一种铝镁硅系铝合金铸锭的制备方法，其特征在于，其步骤包含：取铝合金材料；熔炼所述铝合金材料，形成铝合金熔体，其中熔炼温度为710-780℃；精炼所述铝合金熔体，其中精炼温度为710-740℃；精炼后的所述铝合金熔体进行静置工序；静置后的所述铝合金熔体进行在线除气与双极过滤；除气与过滤后的所述铝合金熔体进行热顶水平铸造工序，以进行浇铸铸造铝合金铸锭，其中于铸造前，放置铝屑于铸造机台的引锭头；所述铝合金铸锭进行均匀化工序，其中加热温度为470-500℃；以及均匀化后的所述铝合金铸锭进行自然冷却工序。
根据本申请的一实施方式，上述的于精炼铝合金熔体的步骤中，精炼时间为20-40分钟。
根据本申请的一实施方式，上述的于精炼后的所述铝合金熔体进行静置工序的步骤中，静置时间为20-30分钟。
根据本申请的一实施方式，上述的于所述铝合金铸锭进行均匀化工序的步骤中，保温时间为9-13小时。
根据本申请的一实施方式，上述的于所述铝合金铸锭进行热顶水平铸造工序的步骤中，铸造速度为60-80mm/min，冷却水流量为2000-4000L/min，铸造温度为750-780℃。
通过此种铝镁硅系铝合金铸锭及其制备方法，对于铝合金溶体进行浇铸铸造，其中于铸造前，放置铝屑于铸造机台的引锭头，解决了传统铝合金铸锭的开裂问题，提高了铝合金铸锭的探伤合格率。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施方式及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本申请的铝镁硅系铝合金铸锭的流程图。
具体实施方式
以下将以图式揭露本申请的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本申请。也就是说，在本申请的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示的。
请参阅图1，其为本申请的铝镁硅系铝合金铸锭的流程图。如图所示，于本实施方式中，其提供了一种铝镁硅系铝合金铸锭及其制备方法。本申请的铝合金铸锭的制备方法包括以下步骤，于步骤S1：依照重量百分比取出0.6-1.0重量百分比的硅、0.2-0.6重量百分比的铜、0.3-0.6重量百分比的锰、0.8-1.2重量百分比的镁、小于或等于0.2重量百分比的铬、小于或等于0.1重量百分比的钛、小于或等于0.5重量百分比的铁与其余为铝。其中本实施方式之铝合金铸锭材料的重量百分比为：0.8重量百分比的硅、0.42重量百分比的铜、0.48重量百分比的锰、0.92重量百分比的镁、0.12重量百分比的铬、0.05重量百分比的钛、0.08重量百分比的铁与其余为铝。
于步骤S3：将前一步骤S1混合的铝合金材料进行熔炼，得到铝合金熔体，其中熔炼温度为710-780℃。
于步骤S5：将步骤S3熔炼后的铝合金熔体进行精炼，其中精炼温度为710-740℃，且精炼时间为20-40分钟。于本实施方式中，将铝合金熔体进行精炼，其是除去铝合金熔体内含气体、夹杂物和有害元素等等，以获得优良的铝合金熔体。精炼方式的作用原理可分为吸附精炼和非吸附精炼两个基本类型。
于步骤S7：将步骤S5精炼后的铝合金熔体进行静置工序，其中静置时间为20-30分钟间。
于步骤S9：将静置后的铝合金熔体进行在线除气与双极过滤。
于步骤S11：将除气与过滤后的铝合金熔体进行热顶水平铸造工序，以对于所述铝合金熔体进行浇铸铸造铝合金铸锭，其中于铸造前，放置铝屑于铸造机台的引锭头。又，将铝合金熔体铸造为铝合金铸锭进行铸造的铸造速度为60-80mm/min，冷却水流量为2000-4000L/min，铸造温度为750-780℃。
于步骤S13：对于半成品的铝合金铸锭进行均匀化工序，其中加热温度为470-500℃。保温时间为9-13小时。
于步骤S15：将半成品的铝合金铸锭进行自然冷却工序，其以消除或者减少晶内偏析、消除内应力，从而提高材料的热变形和冷变形能力，最后得到加工完成的铝合金铸锭。
更进一步举例说明，以表1的材料组份将铝合金材料加入熔炼炉内，在710-780℃下熔炼，得到铝合金熔体。将铝合金熔体依序置入对流槽、除气箱与过滤箱模盘等等上述装置内进行铝合金铸锭的制备流程。再者，将铝合金熔体进行电加热烘烤，电加热温度设定为850℃。当烘烤至740-780℃后，对铝合金熔体进行热顶水平铸造，铸造温度为750-780℃，铸造速度为60-80mm/min，冷却水流量为2000-4000L/min。铸造结束后得到铝合金实心圆铸锭。
表1铝合金化学成分表
以上述方式制备铝镁硅系铝合金铸锭，并进行百次铝镁硅系铝合金铸锭的制备，对其制得的铝镁硅系铝合金铸锭进行探伤，会有约二十左右个铸锭存在开裂缺陷，探伤良率介于75-85％间。
若以本实施方式所提供的制备方法以表1的材料组份制备铝镁硅系铝合金铸锭，尤其于铝镁硅系铝合金铸锭进行铸造前，其放置铝屑于铸造机台的引锭头上，如此方式可明显降低铝镁硅系铝合金铸锭出现开裂缺陷的情事发生，其探伤良率介于95-100％间。
本实施方式针对于习知技术的缺点进行改良，习知的铝合金铸锭于制造过程中容易出现开裂问题。故，本申请提供一种铝镁硅系铝合金铸锭及其制备方法：步骤S1取固定成分与固定范围的重量百分比的铝合金材料。步骤S3融熔铝合金材料。步骤S5与S7对于铝合金熔体的精炼与静置，而得以去除于铝合金熔体内多馀的杂质。步骤S9对于静置后得铝合金熔体再次进行除气，并进行颗粒细致化。步骤S11将铝合金熔体进行浇铸铸造铝合金铸锭，而成型半成品的铝合金铸锭，其中于铸造前，放置铝屑于铸造机台的引锭头。于步骤S13进行均匀化工序。步骤S14进行自然冷却工序。如此本发明的铝镁硅系铝合金铸锭及其制备方法，其主要透过于步骤S11于铸造前放铝屑于铸造机台的引锭头，此步骤可以提高铸锭的探伤合格率，以降低铸锭的开裂现象。
上述说明示出并描述了本发明的若干优选实施方式，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施方式的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (7)

1.一种铝镁硅系铝合金铸锭，其特征在于，其重量百分比为：0.6-1.0重量百分比的硅、0.2-0.6重量百分比的铜、0.3-0.6重量百分比的锰、0.8-1.2重量百分比的镁、小于或等于0.2重量百分比的铬、小于或等于0.1重量百分比的钛、小于或等于0.5重量百分比的铁与其余为铝。
2.如权利要求1所述的铝镁硅系铝合金铸锭，其特征在于，其重量百分比为：0.8重量百分比的硅、0.42重量百分比的铜、0.48重量百分比的锰、0.92重量百分比的镁、0.12重量百分比的铬、0.05重量百分比的钛、0.08重量百分比的铁、其余为铝。
3.一种铝镁硅系铝合金铸锭的制备方法，其特征在于：
取铝合金材料；
熔炼所述铝合金材料，形成铝合金熔体，其中熔炼温度为710-780℃；
精炼所述铝合金熔体，其中精炼温度为710-740℃；
精炼后的所述铝合金熔体进行静置工序；
静置后的所述铝合金熔体进行在线除气与双极过滤；
除气与过滤后的所述铝合金熔体进行热顶水平铸造工序，以进行浇铸铸造铝合金铸锭，其中于铸造前，放置铝屑于铸造机台的引锭头；
所述铝合金铸锭进行均匀化工序，其中加热温度为470-500℃；以及
均匀化后的所述铝合金铸锭进行自然冷却工序。
4.如权利要求3所述的铝镁硅系铝合金铸锭的制备方法，其特征在于，于精炼所述铝合金熔体的步骤中，精炼时间为20-40分钟。
5.如权利要求3所述的铝镁硅系铝合金铸锭的制备方法，其特征在于，于精炼后的所述铝合金熔体进行静置工序的步骤中，静置时间为20-30分钟。
6.如权利要求3所述的铝镁硅系铝合金铸锭的制备方法，其特征在于，于所述铝合金铸锭进行均匀化工序的步骤中，保温时间为9-13小时。
7.如权利要求3所述的铝镁硅系铝合金铸锭的制备方法，其特征在于，于除气与过滤后的所述铝合金熔体进行热顶水平铸造工序的步骤中，铸造速度为60-80mm/min，冷却水流量为2000-4000L/min，铸造温度为750-780℃。
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