CN108468003A - 一种铝合金及其铸造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维8～10％，Zn 5.5～7.2％，Mg 1.0～2.5％，Cu 0.8～1.8％，Sc 0.08～0.18％，Zr 0.08～0.18％，Y 0.12～0.22，Si 0.02～0.07％，Fe 0.02～0.07％，Er 0.01～0.03％，Ce 0.01～0.03％，杂质≦0.15％，余量为Al，本发明涉及的铝合金综合性能较好，特别是铝合金的强度较高。本发明还公开了上述铝合金的铸造方法，包括以下步骤：S1、合金的配置与熔化；S2、向步骤S1中得到的熔体中，加入质量百分比为8～10％的金属纤维，得到混合物；S3、旋转喷吹处理；S4、超声处理；S5、浇铸；S6、固溶处理，实现了铝合金的铸造。

Description

一种铝合金及其铸造方法
技术领域
本发明涉及铝合金制备技术领域，特别是涉及一种铝合金及其铸造方法。
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。如何提高铝合金的性能，特别是对于铝合金强度的提高，已成为行业研发人员一直关注的问题。
金属纤维是近年来发展起来的新型工业材料，是现代科学的一个重要领域。金属纤维通过金属丝材复合组装，多次集束拉拔、退火、固溶处理等一套特殊工艺制成，每股有数千、数万根。金属纤维表面积非常大，使其在内部结构、磁性、热阻和熔点等方面有着超常的性能。金属纤维丝径可达1-2微米，延伸率大于1％，纤维强度可以达到1200-1800Mpa，甚至超过了材料本身的抗拉强度。以金属纤维为基材构成的复合材料在电子、化工、机械、军事、纺织、食品、医药等行业被广泛开发利用，开拓了广阔的应用前景。
将上述的金属纤维加入到铝合金中可以解决铝合金强度的问题，但是本发明研究人员在进行上述实验的过程中发现：很难均匀的将上述的金属纤维加入到铝合金中，并避免因产生大量气泡导致的铝合金的性能下降。
发明内容
为了弥补上述现有技术的不足，本发明提出一种铝合金及其铸造方法。
本发明的技术问题通过以下的技术方案予以解决：
一种铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维8～10％，Zn5.5～7.2％，Mg 1.0～2.5％，Cu 0.8～1.8％，Sc 0.08～0.18％，Zr 0.08～0.18％，Y0.12～0.22，Si 0.02～0.07％，Fe0.02～0.07％，Er0.01～0.03％，Ce0.01～0.03％，杂质≦0.15％，余量为Al。
进一步地，所述金属纤维包括钢纤维。
进一步地，所述金属纤维包括不锈钢纤维和/或碳钢纤维。
进一步地，所述金属纤维的直径为0.08～0.5mm，长径比为40～80。
进一步地，按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维9％，Zn6.2％，Mg 1.8％，Cu 1.4％，Sc 0.12％，Zr 0.13％，Y 0.16，Si 0.04％，Fe 0.04％，Er0.02％，Ce 0.02％，杂质≦0.15％，余量为Al。
本发明还提供一种上述铝合金的铸造方法，包括如下步骤：
S1、合金的配置与熔化：将除金属纤维外的合金按照所述组分的质量百分比进行配置并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在750℃～800℃保温；
S2、向步骤S1中得到的所述熔体中，加入质量百分比为8～10％的金属纤维，得到混合物；
S3、旋转喷吹处理：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为20～40min；
S4、超声处理：采用功率包括200W/20kHz～1000W/20kHz的超声对经过步骤S3处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间为2～5min，超声处理温度为750～800℃；
S5、浇铸：将经过步骤S4处理后的混合物在750～800℃下进行浇铸；
S6、固溶处理：将步骤S5中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级425～485℃下处理3～7h，二级475～515℃下处理2～4h，保温后放入水中淬火冷却；
S7、时效处理：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级125～145℃下处理3～7h，二级150～175℃下处理2～4h，取出后空冷。
进一步地，所述步骤S5浇铸包括重力铸造、低压铸造或者挤压铸造。
本发明与现有技术对比的有益效果包括：
本发明通过将所述金属纤维加入到所述合金熔体中，通过旋转喷吹处理使得所述金属纤维与所述合金熔体进行混合，在混合的过程中，由于金属纤维的加入导致所述合金熔体中产生了较多的气泡，这将会大大的降低铝合金的性能；通过超声波辅助处理，在消除所述气泡的同时，由于超声波的分散作用，使得所述金属纤维均匀的分散在所述合金熔体中；另外，由于金属纤维的内部结构、物理化学性能以及表面性能等在纤维化过程中发生了显著的变化，金属纤维不但具有金属材料本身固有的高弹性模量、高抗弯、抗拉强度等优点，还具有非金属纤维的一些特殊的性能和广泛的用途。金属纤维与有机、无机纤维相比，具有更高的弹性、绕性、柔韧性、粘合性、耐耗性、耐高温、耐腐蚀性，更好的通气性、导电性、导磁性、导热性以及自润滑性和烧结性，使得铝合金的性能得到大幅度提升，特别是铝合金的强度得到了较大的提升。
附图说明
图1是本发明某一是实例中铝合金的铸造工艺流程图。
具体实施方式
下面对照附图1并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维8％，Zn 7.2％，Mg 1.8％，Cu 0.8％，Sc0.18％，Zr 0.08％，Y 0.12，Si 0.07％，Fe 0.04％，Er 0.01％，Ce 0.03％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在750℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为40min；
步骤四：采用功率包括1000W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括2min，超声处理温度为750℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在775℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级485℃下处理3h，二级475℃下处理4h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级125℃下处理7h，二级150℃下处理4h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
在本实施例中，所述浇铸方法为重力铸造。
作为本实施例的变形，所述浇铸方法还可以为低压铸造或者挤压铸造。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
实施例2
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维8％，Zn 7.2％，Mg 1.8％，Cu 0.8％，Sc0.18％，Zr 0.08％，Y 0.12，Si 0.07％，Fe 0.04％，Er 0.01％，Ce 0.03％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在775℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为30min；
步骤四：采用功率包括600W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括3min，超声处理温度为775℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在750℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级455℃下处理5h，二级495℃下处理3h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级135℃下处理5h，二级165℃下处理3h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
在本实施例中，所述浇铸方法为重力铸造。
作为本实施例的变形，所述浇铸方法还可以为低压铸造或者挤压铸造。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
实施例3
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维8％，Zn 7.2％，Mg 1.8％，Cu 0.8％，Sc0.18％，Zr 0.08％，Y 0.12，Si 0.07％，Fe 0.04％，Er 0.01％，Ce 0.03％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在800℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为20min；
步骤四：采用功率包括200W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括5min，超声处理温度为800℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在800℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级425℃下处理7h，二级515℃下处理2h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级145℃下处理3h，二级175℃下处理2h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
实施例4
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维9％，Zn 6.3％，Mg 1.0％，Cu 1.8％，Sc0.08％，Zr 0.15％，Y 0.22，Si 0.04％，Fe 0.07％，Er 0.02％，Ce 0.01％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在750℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为40min；
步骤四：采用功率包括1000W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括2min，超声处理温度为750℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在775℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级485℃下处理3h，二级475℃下处理4h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级125℃下处理7h，二级150℃下处理4h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
在本实施例中，所述浇铸方法为重力铸造。
作为本实施例的变形，所述浇铸方法还可以为低压铸造或者挤压铸造。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
实施例5
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维9％，Zn 6.3％，Mg 1.0％，Cu 1.8％，Sc0.08％，Zr 0.15％，Y 0.22，Si 0.04％，Fe 0.07％，Er 0.02％，Ce 0.01％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在775℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为30min；
步骤四：采用功率包括600W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括3min，超声处理温度为775℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在750℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级455℃下处理5h，二级495℃下处理3h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级135℃下处理5h，二级165℃下处理3h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
在本实施例中，所述浇铸方法为重力铸造。
作为本实施例的变形，所述浇铸方法还可以为低压铸造或者挤压铸造。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
实施例6
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维9％，Zn 6.3％，Mg 1.0％，Cu 1.8％，Sc0.08％，Zr 0.15％，Y 0.22，Si 0.04％，Fe 0.07％，Er 0.02％，Ce 0.01％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在800℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为20min；
步骤四：采用功率包括200W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括5min，超声处理温度为800℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在800℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级425℃下处理7h，二级515℃下处理2h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级145℃下处理3h，二级175℃下处理2h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
实施例7
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维10％，Zn 5.5％，Mg 2.5％，Cu 1.5％，Sc0.15％，Zr 0.18％，Y0.18，Si 0.02％，Fe 0.0％，Er 0.03％，Ce 0.02％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在750℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为40min；
步骤四：采用功率包括1000W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括2min，超声处理温度为750℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在775℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级485℃下处理3h，二级475℃下处理4h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级125℃下处理7h，二级150℃下处理4h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
在本实施例中，所述浇铸方法为重力铸造。
作为本实施例的变形，所述浇铸方法还可以为低压铸造或者挤压铸造。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
实施例8
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维10％，Zn 5.5％，Mg 2.5％，Cu 1.5％，Sc0.15％，Zr 0.18％，Y0.18，Si 0.02％，Fe 0.0％，Er 0.03％，Ce 0.02％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在775℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为30min；
步骤四：采用功率包括600W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括3min，超声处理温度为775℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在750℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级455℃下处理5h，二级495℃下处理3h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级135℃下处理5h，二级165℃下处理3h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
在本实施例中，所述浇铸方法为重力铸造。
作为本实施例的变形，所述浇铸方法还可以为低压铸造或者挤压铸造。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
实施例9
本实施例中的铝合金，主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维10％，Zn 5.5％，Mg 2.5％，Cu 1.5％，Sc0.15％，Zr 0.18％，Y0.18，Si 0.02％，Fe 0.0％，Er 0.03％，Ce 0.02％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将除金属纤维以外的其他组分进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在800℃保温；
步骤二：向步骤一中得到的熔体中，加入所述金属纤维，得到混合物；
步骤三：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为20min；
步骤四：采用功率包括200W/20kHz的超声对经过步骤三处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括5min，超声处理温度为800℃；
步骤五：将经过步骤四处理后的混合物在800℃下进行浇铸；
步骤六：将步骤五中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级425℃下处理7h，二级515℃下处理2h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤七：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级145℃下处理3h，二级175℃下处理2h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述金属纤维为不锈钢纤维，材质为304不锈钢，不锈钢纤维的直径为0.3mm，长径比为60。
作为本实施例的变形，所述不锈钢纤维的材质还可以为碳钢、310不锈钢、330不锈钢、430不锈钢或者446不锈钢；所述不锈钢纤维的直径还可以为0.08mm或者0.5mm，长径比还可以为40或者80。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
对比例
本实施例中的铝合金，主要成分为Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：Zn 7.2％，Mg 1.8％，Cu 0.8％，Sc0.18％，Zr 0.08％，Y 0.12，Si 0.07％，Fe 0.04％，Er 0.01％，Ce 0.03％，杂质≦0.15％，余量为Al，所述铝合金铸造方法如下：
步骤一：按照上述组分的质量百分比分别准备各个组分，总质量为100kg，将上述合金进行混合并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在750℃保温；
步骤二：采用旋转喷吹法处理所述熔体，处理时间为40min；
步骤三：采用功率包括1000W/20kHz的超声对经过步骤二处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括2min，超声处理温度为750℃；
步骤四：将经过步骤三处理后的混合物在775℃下进行浇铸；
步骤五：将步骤四中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级485℃下处理3h，二级475℃下处理4h，保温后放入水中淬火冷却；
步骤六：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级125℃下处理7h，二级150℃下处理4h，取出后空冷，得到铝合金。
在本实施例中，所述浇铸方法为重力铸造。
作为本实施例的变形，所述浇铸方法还可以为低压铸造或者挤压铸造。
将上述步骤七中得到的铝合金制成尺寸为12.26mm×4.27mm，厚度为5mm的板材，然后依照GB/t228-2010进行测试，得到所述铝合金的抗拉强度数据，见表1。
表1
实施例 抗拉强度(MPa)
实施例1 675
实施例2 664
实施例3 650
实施例4 714
实施例5 720
实施例6 719
实施例7 784
实施例8 779
实施例9 790
对比例 631
从表1中可以看出，采用本发明的技术方案制备的铝合金具有良好的抗拉强度。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种铝合金，其特征在于，所述铝合金的主要成分为金属纤维、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维8～10％，Zn 5.5～7.2％，Mg1.0～2.5％，Cu 0.8～1.8％，Sc 0.08～0.18％，Zr 0.08～0.18％，Y 0.12～0.22，Si 0.02～0.07％，Fe 0.02～0.07％，Er 0.01～0.03％，Ce 0.01～0.03％，杂质≦0.15％，余量为Al。
2.如权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述金属纤维包括钢纤维。
3.如权利要求2所述的铝合金，其特征在于，所述金属纤维包括不锈钢纤维和/或碳钢纤维。
4.如权利要求1所述的铝合金，其特征在于，所述金属纤维的直径为0.08～0.5mm，长径比为40～80。
5.如权利要求1所述的铝合金，其特征在于，按照质量百分比计，所述铝合金包括以下组分：金属纤维9％，Zn 6.2％，Mg 1.8％，Cu 1.4％，Sc 0.12％，Zr 0.13％，Y 0.16，Si0.04％，Fe 0.04％，Er 0.02％，Ce 0.02％，杂质≦0.15％，余量为Al。
6.一种如权利要求1-5任一所述的铝合金的铸造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、合金的配置与熔化：将除金属纤维外的合金按照所述组分的质量百分比进行配置并熔化，得到熔体，将熔体熔化后在750℃～800℃保温；
S2、向步骤S1中得到的所述熔体中，加入质量百分比为8～10％的金属纤维，得到混合物；
S3、旋转喷吹处理：采用旋转喷吹法处理所述混合物，处理时间为20～40min；
S4、超声处理：采用功率包括200W/20kHz～1000W/20kHz的超声对经过步骤S3处理后的混合物进行超声处理，超声处理的时间包括2～5min，超声处理温度为750～800℃；
S5、浇铸：将经过步骤S4处理后的混合物在750～800℃下进行浇铸；
S6、固溶处理：将步骤S5中浇铸成型的合金锭坯或铸件进行固溶处理，采用双级时效处理，所述双级时效处理的条件包括：一级425～485℃下处理3～7h，二级475～515℃下处理2～4h，保温后放入水中淬火冷却；
S7、时效处理：将淬火后的合金进行时效处理，采用双级时效处理，双级时效处理的条件包括：一级125～145℃下处理3～7h，二级150～175℃下处理2～4h，取出后空冷。
7.如权利要求6所述的铸造方法，其特征在于，所述步骤S5浇铸包括重力铸造、低压铸造或者挤压铸造。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111534766A (zh) * 2020-04-24 2020-08-14 查磊军 一种铝合金
CN112593167A (zh) * 2020-12-31 2021-04-02 洛阳铜一金属材料发展有限公司 一种铝复合高强钢丝板材及其制备方法
CN112779482A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 洛阳铜一金属材料发展有限公司 一种铜铝复合高强钢丝的金属板材及其制备方法
CN113235022A (zh) * 2021-05-12 2021-08-10 徐州立伟铝业有限公司 一种重熔用铝合金锭及其制备工艺
CN115652231A (zh) * 2022-11-18 2023-01-31 南通市华阳铝制品有限公司 一种高强度铝合金型材热处理方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060157172A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-20 Otto Fuchs Kg Aluminum alloy that is not sensitive to quenching, as well as method for the production of a semi-finished product therefrom
CN103255327A (zh) * 2013-04-27 2013-08-21 北京工业大学 一种Al-Zn-Mg-Cu-Mn-Zr-Er合金及制备工艺
CN103572106A (zh) * 2013-11-22 2014-02-12 湖南稀土金属材料研究院 铝合金材料
CN104878227A (zh) * 2015-05-26 2015-09-02 中国兵器科学研究院宁波分院 高强铸造铝合金的制备方法
US20160107265A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Alcoa Inc. Method of fusion welding
CN106555086A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 湖南稀土金属材料研究院 一种高强耐蚀Al-Zn-Mg-(Cu)系铝合金棒材及其制备方法
CN107803626A (zh) * 2017-10-23 2018-03-16 浙江跃进机械有限公司 一种钢纤维增强铝连杆的制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060157172A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-20 Otto Fuchs Kg Aluminum alloy that is not sensitive to quenching, as well as method for the production of a semi-finished product therefrom
CN103255327A (zh) * 2013-04-27 2013-08-21 北京工业大学 一种Al-Zn-Mg-Cu-Mn-Zr-Er合金及制备工艺
CN103572106A (zh) * 2013-11-22 2014-02-12 湖南稀土金属材料研究院 铝合金材料
US20160107265A1 (en) * 2014-10-15 2016-04-21 Alcoa Inc. Method of fusion welding
CN104878227A (zh) * 2015-05-26 2015-09-02 中国兵器科学研究院宁波分院 高强铸造铝合金的制备方法
CN106555086A (zh) * 2015-09-24 2017-04-05 湖南稀土金属材料研究院 一种高强耐蚀Al-Zn-Mg-(Cu)系铝合金棒材及其制备方法
CN107803626A (zh) * 2017-10-23 2018-03-16 浙江跃进机械有限公司 一种钢纤维增强铝连杆的制造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王少刚等: "《工程材料与成形技术基础（第2版）》", 30 June 2016, 国防工业出版社 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111534766A (zh) * 2020-04-24 2020-08-14 查磊军 一种铝合金
CN112593167A (zh) * 2020-12-31 2021-04-02 洛阳铜一金属材料发展有限公司 一种铝复合高强钢丝板材及其制备方法
CN112779482A (zh) * 2020-12-31 2021-05-11 洛阳铜一金属材料发展有限公司 一种铜铝复合高强钢丝的金属板材及其制备方法
CN113235022A (zh) * 2021-05-12 2021-08-10 徐州立伟铝业有限公司 一种重熔用铝合金锭及其制备工艺
CN115652231A (zh) * 2022-11-18 2023-01-31 南通市华阳铝制品有限公司 一种高强度铝合金型材热处理方法
CN115652231B (zh) * 2022-11-18 2023-08-04 南通市华阳铝制品有限公司 一种高强度铝合金型材热处理方法

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