CN108486441B - 一种砂型重力铸造铝合金材料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于金属材料类技术领域,具体涉及一种砂型重力铸造铝合金材料及其制备方法,所述砂型重力铸造铝合金材料由质量百分数计的如下元素组成,Mg:2.0~4.5%,Zn:3.0~5.0%,Cu:0.5~1.5%,稀土元素RE:0.01~1.2%,Ti:0.00005%~0.2%,B:0.00001%~0.1%,Sr:0~0.2%,Zr:0~0.2%,余量为Al,杂质≤0.30%;所述稀土元素为Ce、Y、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种或多种的组合。所述铝合金材料的室温综合力学性能优异,铸造性能良好。

Description

一种砂型重力铸造铝合金材料及其制备方法
技术领域
本发明属于金属材料类技术领域,具体涉及一种砂型重力铸造铝合金材料及其制备方法。
背景技术
铸造铝合金作为传统的金属材料,因其密度小、比强度高等特点,广泛应用于汽车、航空航天等领域。铸造铝合金主要是Al-Si系,如A356,其缺点主要是强度不高,塑性偏低。随着现代工业的发展,对高性能铸造铝合金需求量越来越大,但是现有技术中高强韧铸造铝合金存在铸造性较差、力学性能偏低的问题。
中国专利CN105603274A公布了一种重力铸造的高强高韧耐蚀铸造铝合金,以质量百分比计的合金成分为Mg:13~15%,Zn:3.35~4.97%,Cu:0.8~1.3%,Si:0.25~0.45%,Zr:0.05~0.1%,Sb:0.03~0.05%,Co:0.01~0.03%,Mo:0.02~0.03%,中间合金:5.5~1.2%,余量Al。发明合金的室温屈服强度≥245MPa,抗拉强度≥388MPa,伸长率≥7.5%。然而,该铸造合金的合金元素量过高,尤其是镁,使合金铸造性较差,模具预热温度高达320℃。
中国专利CN105154729A公布了一种铸造Al-Zn-Mg-Cu-Ta合金,以质量百分比计的合金成分为Mg:1.5~3%,Zn:6~10%,Cu:1.5~2.5%,Ta:0.02~0.51%,富铈混合稀土:0.0004~0.0102%,余量Al。发明合金的室温抗拉强度在287~479MPa之间。与铸造Al-Si系合金比,该合金的力学性能有明显提高,然而合金的抗拉强度波动大,强度的可靠性待提高。
发明内容
本发明的目的是提供砂型重力铸造铝合金材料,该材料力学性能优良、铸造性能良好、拓宽了铝合金材料的应用领域。
本发明的另一个目的是提供砂型重力铸造铝合金材料制备方法,工艺稳定性好。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
一种砂型重力铸造铝合金材料,其特征在于:由质量百分数计的如下元素组成,Mg:2.0~4.5%,Zn:3.0~5.0%,Cu:0.5~1.5%,稀土元素RE:0.01~1.2%,Ti:0.00005%~0.2%,B:0.00001%~0.1%,Sr:0~0.2%,Zr:0~0.2%,余量为Al,杂质≤0.30%;
所述杂质为Fe和Si,Fe≤0.15%,Si≤0.15%。
所述稀土元素为Ce、Y、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种或多种的组合。
所述Zn元素为铝合金总质量的3.0~5.0%,Zn含量不宜过高或过低,过高则增加合金的开裂倾向,过低则会降低析出强化效果,降低强度。
所述Cu元素为铝合金总质量的0.5~1.5%,Cu含量不宜过高或过低,过高则形成Al2CuMg相,降低合金塑性,过低则降低析出强化效果,降低强度。
优选的,所述Sr元素为铝合金总质量的:0.05~0.2%,所述Zr元素为铝合金总质量的:0.05~0.2%。进一步优选的,所述Sr元素与所述Zr元素的质量比为1:1。因为加入Sr元素与所述Zr元素,并按照特定的质量比加入后,凝固可显著提高铝合金材料的抗热裂性。加入适量的Sr、Zr不仅可以细化α-Al晶粒,显著提高铝合金材料的抗热裂性,并且可以在固溶处理过程中析出Al3Zr粒子,形成析出强化,提高合金强度。
优选的,所述B元素为铝合金总质量的0.002%-0.0085%。B元素的加入,与Ti协同细化合金组织,其细化效果会比单独加入Ti效果更优异,主要原因是B和Ti形成了TiB2粒子,由于TiB2熔点高,能稳定存在于熔体中,Ti原子向TiB2迁移,最终在其表面形成TiAl3,大大增加形核粒子TiAl3的数量,显著细化合金,提高铝合金材料的抗热裂性。
所述Al、Zn和Mg分别选自工业纯铝、工业纯锌和工业纯镁;所述Cu、稀土元素RE以铝铜中间合金、铝-稀土中间合金加入;所述Ti、B以铝钛硼中间合金加入;所述Sr、Zr以铝锶、铝锆中间合金加入。
上述砂型重力铸造铝合金材料的制备方法,包括如下步骤,
S1:熔炼合金,制备铝合金熔体;
S2:将铝合金熔体进行砂型重力铸造,制备得到铝合金铸件;
S3:将铝合金铸件进行热处理,制备得到砂型重力铸造铝合金材料;
优选的,所述步骤S1中,包括了如下工艺:
(1)烘料:将工业纯铝、工业纯锌、工业纯镁、铝铜中间合金、铝稀土中间合金、铝钛硼中间合金、铝锶和铝锆中间合金原料分别预热至200~300℃,保温0.5-2小时。进一步优选的,所述保温时间为1小时。合理的保温时间,在保证烘干的条件下,缩短烘料时间,节约能源。
(2)熔炼:温度至200~300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,搅拌至熔清;熔体温度降至680~700℃之间时,加入工业纯锌、工业纯镁熔化,搅拌至熔清;熔体升温至735-745℃,加入铝-稀土中间合金,搅拌至熔清。
进一步优选的,熔体升温至740℃,加入铝-稀土中间合金,搅拌至熔清。可使稀土元素快速熔化并扩散均匀,减少稀土元素的聚集沉淀。
(3)精炼:熔体升温至735-745℃,加入精炼剂进行精炼,10~20分钟;撇去浮渣,静置熔体;
优选的,所述熔体升温至740℃,加入精炼剂进行精炼。使精炼过程时间充足,保证精炼效果。
(4)除气:向步骤(3)中制备所得的熔体中加入覆盖剂,保护气氛中搅拌5~10分钟;优选的,所述保护气氛为N2保护。
(5)细化:向步骤(4)中制备所得的熔体中加入铝钛硼中间合金,和/或铝锶中间合金与铝锆中间合金中的一种或两种,进行细化,撇去浮渣,获得铝合金熔体。
优选的,所述步骤(1)中,铝-稀土中间合金为铝-铈中间合金,铝-富铈混合稀土,铝-钇中间合金,铝-镧中间合金,铝-镨中间合金,铝-钕中间合金,铝-富钕混合稀土,铝-钐中间合金,铝-铕中间合金,铝-钆中间合金,铝-镝中间合金,铝-钬中间合金,铝-铒中间合金,铝-铥中间合金,铝-镱中间合金,铝-镥中间合金。
优选的,所述步骤(3)中,精炼剂的添加量为熔体总质量的0.2-1.5%。所述精炼剂为无钠盐的铝合金精炼剂。
所述步骤(4)中,覆盖剂的添加量为熔体总质量的0.2-1.5%。所述覆盖剂为质量比60%MgCl2+40%KCl的组成物。
所述步骤S2中,铝合金熔体在680~700℃下进行砂型重力铸造,挤压压力为50~200MPa,模温200~400℃,冷却速率2.0-50.0K/s。
所述步骤S3中,热处理包括固溶处理和时效处理;
优选的,所述固溶处理是在450~500℃的条件下保温4~48小时,水冷,水温0~80℃;所述时效处理是在100~225℃的条件下保温4~32小时。
进一步优选的,所述固溶处理是在450~500℃的条件下保温8~48小时,水冷,水温0~80℃;所述时效处理是在100~225℃的条件下保温4~30小时。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:
(1)合金中加入稀土元素,稀土元素富集在枝晶固液界面前沿,造成成分过冷,细化晶粒,降低热裂倾向;稀土元素能够除去熔炼时铝合金熔体中的杂质,达到除气精炼、净化熔体的效果;另外,稀土元素的加入形成较多低熔点相,在凝固末期这些低熔点相形成液膜,使合金在凝固末期抵御晶间分离的能力增强。这些使得合金的热裂倾向降低,铸造性能提高。
(2)本发明的铝合金中复合加入Ti/B/Zr/Sr合金元素,起到强烈细化晶粒作用,显著降低合金热裂倾向,提高合金的铸造性能。
(3)本制备方法简单、工艺稳定性好、工艺可控度高。
附图说明
图1为本发明实施例1合金的铸态OM组织,呈细小等轴晶状。
图2为本发明实施例1合金的铸态SEM组织。
图3为本发明实施例1合金的热处理态SEM组织。
具体实施方式
下面结合实施例,对本发明作进一步说明:
实施例1:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成Mg:2.0%,Zn:3.0%,Cu:0.5%,Y:0.01%,Ti:0.01%,B:0.002%,Sr:0.1%,Zr:0.1%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供的铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。
熔炼步骤为:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-钇中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率4K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在450℃的环境下保温48小时,水冷,水温25℃;时效处理是在120℃的环境下保温24小时。
本发明实施例中,均采用热裂棒法评定合金的热裂倾向性,熔体浇注温度是710℃,热裂棒模具温度是200℃,浇注后检查热裂试棒样的裂纹情况,主要考虑产生热裂纹的棒长、热裂纹的位置以及热裂纹的大小,并将各个影响因素分成不同级别综合考虑热裂倾向性,计算出合金的热裂倾向性系数。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度452MPa,屈服强度404MPa,伸长率6.2%,热裂倾向性系数是36。
实施例2:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成Mg:2.0%,Zn:3.0%,Cu:0.5%,Y:0.01%,Ti:0.01%,Sr:0.1%,Zr:0.1%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供的铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-钇中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率4K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在450℃的环境下保温36小时,水冷,水温25℃;时效处理是在120℃的环境下保温24小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度412MPa,屈服强度378MPa,伸长率4.2%,热裂倾向性系数是154。
实施例3:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:2.0%,Zn:3.0%,Cu:0.5%,富铈混合稀土:1.5%,Ti:0.01%,B:0.002%,Sr:0.1%,Zr:0.15%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-富铈混合稀土,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率3.8K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温24小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度450MPa,屈服强度380MPa,伸长率4.3%,热裂倾向性系数是20。
实施例4:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:2.0%,Zn:3.0%,Cu:1.5%,La:0.5%,Ti:0.05%,B:0.01%,Sr:0.1%,Zr:0%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-镧中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在710℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率4K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在485℃的环境下保温12小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度430MPa,屈服强度382MPa,伸长率4.5%,热裂倾向性系数是40。
实施例5:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成Mg:2.0%,Zn:5.0%,Cu:0.7%,Er:0.2%,Ti:0.2%,B:0.1%,Sr:0.05%,Zr:0.1%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
另一方面,本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-铒中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740时,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在690℃下浇注至预热至150℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率10K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温24小时,水冷,水温25℃;时效处理是在175℃的环境下保温6小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度448MPa,屈服强度395MPa,伸长率5.5%,热裂倾向性系数是44。
实施例6:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:2.0%,Zn:5.0%,Cu:0.5%,Pr:0.5%,Nd:0.2%,Ti:0.01%,B:0.0023%,Sr:0.1%,Zr:0.2%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-镨中间合金和铝-钕中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率5K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温28小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度450MPa,屈服强度401MPa,伸长率6.0%,热裂倾向性系数是36。
实施例7:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:2.0%,Zn:5.0%,Cu:1.5%,Sm:0.8%,Ti:0.00005%,B:0.00001%,Sr:0.1%,Zr:0.1%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。另一方面,本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-钐中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率6K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在465℃的环境下保温40小时,水冷,水温25℃;时效处理是在225℃的环境下保温4小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度441MPa,屈服强度392MPa,伸长率6.2%,热裂倾向性系数是42。
实施例8:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.5%,Zn:3.0%,Cu:0.5%,Eu:0.7%,Ti:0.05%,B:0.01%,Sr:0%,Zr:0%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
另一方面,本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-铕中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率5.6K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在500℃的环境下保温8小时,水冷,水温25℃;时效处理是在100℃的环境下保温30小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度450MPa,屈服强度401MPa,伸长率5.2%,热裂倾向性系数是32。
实施例9:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.5%,Zn:3.0%,Cu:0.5%,Gd:1.2%,Ti:0.012%,B:0.0025%,Sr:0.2%,Zr:0.2%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-钆中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入精炼剂进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在710℃下浇注至预热至300℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率0.15K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在485℃的环境下保温20小时,水冷,水温25℃;时效处理是在120℃的环境下保温20小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度453MPa,屈服强度405MPa,伸长率6.0%,热裂倾向性系数是64。
实施例10:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.5%,Zn:3.0%,Cu:1.5%,Yb:0.2%,Ti:0.015%,B:0.0031%,Sr:0.2%,Zr:0.1%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。另一方面,本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-镱中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率4.5K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在450℃的环境下保温36小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度456MPa,屈服强度403MPa,伸长率4.8%,热裂倾向性系数是32。
实施例11:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.5%,Zn:4.5%,Cu:0.7%,Ho:0.1%,Ti:0.025%,B:0.005%,Sr:0.1%,Zr:0.2%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-钬中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注砂型重力铸造机,进行砂型重力铸造,
c、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注到预热至200℃的砂型模具,自然冷却,冷却速率是3.6K/s。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度460MPa,屈服强度401MPa,伸长率5.1%,热裂倾向性系数是68。
实施例12:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.5%,Zn:5.0%,Cu:0.5%,Pr:0.6%,Er:0.6%,Ti:0.045%,B:0.0085%,Sr:0%,Zr:0%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-镨中间合金和铝铒中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率16K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温20小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度458MPa,屈服强度383MPa,伸长率5.2%,热裂倾向性系数是40。
实施例13:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.5%,Zn:5.0%,Cu:1.5%,Dy:0.3%,Ti:0.015%,B:0.003%,Sr:0.1%,Zr:0.1%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-镝土中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率3.5K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在480℃的环境下保温20小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度451MPa,屈服强度391MPa,伸长率6.1%,热裂倾向性系数是52。
实施例14:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.2%,Zn:3.3%,Cu:1.2%,Tm:0.2%,Ti:0.04%,B:0.0082%,Sr:0.05%,Zr:0.05%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-铥中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率4.5K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在460℃的环境下保温36小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度488MPa,屈服强度430MPa,伸长率8.1%,热裂倾向性系数是0。
实施例15:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.3%,Zn:4.8%,Cu:1.0%,Lu:0.2%,Ti:0.016%,B:0.0032%,Sr:0.1%,Zr:0.2%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-镥中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在690℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率3K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温28小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度464MPa,屈服强度404MPa,伸长率7.1%,热裂倾向性系数是12。
实施例16:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:3.8%,Zn:4.5%,Cu:1.2%,Y:0.15%,Ti:0.009%,B:0.002%,Sr:0.2%,Zr:0.1%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-钇中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率5K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温28小时,水冷,水温25℃;时效处理是在150℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度450MPa,屈服强度403MPa,伸长率6.5%,热裂倾向性系数是16。
实施例17:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:3.5%,Zn:4.0%,Cu:1.2%,Nd:0.15%,Ti:0.015%,B:0.003%,Sr:0.15%,Zr:0.15%,以及不可避免杂质Fe≤0.3%,Si≤0.15%,Al余量。另一方面,本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-钕中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率6.5K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温24小时,水冷,水温25℃;时效处理是在120℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度486MPa,屈服强度439MPa,伸长率7.5%,热裂倾向性系数是20。
实施例18:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.1%,Zn:4.5%,Cu:0.8%,Sm:0.15%,Ti:0.016%,B:0.0032%,Sr:0%,Zr:0.1%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-钐中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率6.5K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温28小时,水冷,水温25℃;时效处理是在120℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度458MPa,屈服强度403MPa,伸长率6.0%,热裂倾向性系数是24。
实施例19:
本实施例提供的砂型重力铸造铝合金材料,由质量百分数计的如下元素组成为Mg:4.0%,Zn:3.4%,Cu:0.9%,Ce:0.2%,Er:0.1%,Ti:0.03%,B:0.006%,Sr:0.1%,Zr:0%,以及不可避免杂质Fe≤0.15%,Si≤0.15%,Al余量。
本实施例提供一种所述铝合金的砂型重力铸造方法,步骤如下:
a、熔炼合金,获得铝合金熔体。熔炼步骤:(1)烘料,将原料在250℃预热2小时;(2)熔炼,熔化炉设定熔炼温度710℃,炉温升至300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,至熔清,搅拌均匀;待熔体温度降至690℃时,加入工业纯锌、工业纯镁,熔化,并搅拌均匀,至熔清;将熔体升温至740℃,加入铝-铈中间合金和铝-铒中间合金,搅拌均匀,至熔清;(3)精炼,待熔体温度至740℃,加入喷粉精炼剂(鼎臣)进行精炼,持续10~20分钟,精炼后扒去表面浮渣,静置熔体;(4)除气:待熔体升温至730℃,加入60%MgCl2+40%KCl的组成物作为覆盖剂,充氮气并搅拌,持续5~10分钟;(5)细化:加入铝钛硼,铝锶和铝锆中间合金进行细化,细化后,扒去熔体表面浮渣,获得铝合金熔体。
b、将熔体进行砂型重力铸造,获得铝合金。铸造步骤:将所述铝熔体在700℃下浇注至预热至200℃的砂型模具中,自然冷却,冷却速率15K/s。
c、将铝合金依次进行固溶处理和时效处理,获得高强韧铸造铝合金。固溶处理是在470℃的环境下保温24小时,水冷,水温25℃;时效处理是在120℃的环境下保温16小时。
本实施例中高强韧铸造铝合金室温抗拉强度440MPa,屈服强度392MPa,伸长率5.8%,热裂倾向性系数是36。
表1和表2对实施例的合金成分、力学性能和热裂倾向性系数进行了统计。
表1实施例合金成分(质量分数,%)
Figure BDA0001706595650000191
Figure BDA0001706595650000201
表2合金的拉伸性能和热裂倾向性系数
Figure BDA0001706595650000202
Figure BDA0001706595650000211
从上述实施例的测试数据中可看出,加了等体积的Sr和Zr后,铝合金的力学性能和铸造性能优异,尤其是实施例14。
以上所述为本发明的较佳实施例而已,但本发明不应该局限于该实施例所公开的内容。所以凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改,都落入本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种砂型重力铸造铝合金材料,其特征在于:由质量百分数计的如下元素组成,Mg:2.0~4.5%,Zn:3.0~5.0%,Cu:0.5~1.5%,稀土元素RE:0.01~1.2%,Ti:0.00005%~0.2%,B:0.00001%~0.1%,Sr:0.05~0.2%,Zr:0.05~0.2%,余量为Al,杂质≤0.30%;
所述稀土元素为Ce、Y、La、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu中的一种或多种的组合。
2.如权利要求1所述的砂型重力铸造铝合金材料,其特征在于:所述Al、Zn和Mg分别选自工业纯铝、工业纯锌和工业纯镁;所述Cu、稀土元素RE以铝铜中间合金、铝-稀土中间合金加入;所述Ti、B以铝钛硼中间合金加入;所述Sr、Zr以铝锶、铝锆中间合金加入。
3.如权利要求1所述的一种砂型重力铸造铝合金材料的制备方法,包括如下步骤,
S1:熔炼合金,制备铝合金熔体;
S2:将铝合金熔体进行砂型重力铸造,制备得到铝合金铸件;
S3:将铝合金铸件进行热处理,制备得到砂型重力铸造铝合金材料。
4.根据权利要求3所述的一种砂型重力铸造铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S1中,包括了如下工艺:
(1)烘料:将工业纯铝、工业纯锌、工业纯镁、铝铜中间合金、铝-稀土中间合金、铝钛硼中间合金、铝锶和铝锆中间合金原料分别预热至200~300℃,保温0.5-2小时;
(2)熔炼:温度至200~300℃时,加入工业纯铝,铝铜中间合金,搅拌至熔清;熔体温度降至680~700℃之间时,加入工业纯锌、工业纯镁熔化,搅拌至熔清;熔体升温至735-745℃,加入铝-稀土中间合金,搅拌至熔清;
(3)精炼:熔体升温至735-745℃,加入精炼剂进行精炼,10~20分钟;撇去浮渣,静置熔体;
(4)除气:向步骤(3)中制备所得的熔体中加入覆盖剂,保护气氛中搅拌5~10分钟;
(5)细化:向步骤(4)中制备所得的熔体中加入铝钛硼中间合金,和/或铝锶中间合金与铝锆中间合金中的一种或两种,进行细化,撇去浮渣,获得铝合金熔体。
5.根据权利要求4所述的一种砂型重力铸造铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,精炼剂的添加量为熔体总质量的0.2-1.5%。
6.根据权利要求4所述的一种砂型重力铸造铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中,覆盖剂的添加量为熔体总质量的0.2-1.5%。
7.根据权利要求4所述的一种砂型重力铸造铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S2中,铝合金熔体在680~710℃下浇注到预热至150~300℃的砂型模具内,自然冷却,冷却速率范围是0.15~10.0K/s。
8.根据权利要求4所述的一种砂型重力铸造铝合金材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S3中,热处理包括固溶处理和时效处理。
9.根据权利要求8所述的一种砂型重力铸造铝合金材料的制备方法,其特征在于,所述固溶处理是在450~500℃的条件下保温4~48小时,水冷,水温0~80℃;所述时效处理是在100~225℃的条件下保温4~32小时。
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