CN110106401A - 一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法 - Google Patents

一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110106401A
CN110106401A CN201910434413.3A CN201910434413A CN110106401A CN 110106401 A CN110106401 A CN 110106401A CN 201910434413 A CN201910434413 A CN 201910434413A CN 110106401 A CN110106401 A CN 110106401A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
heat treated
intermediate alloy
temperature
molten metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910434413.3A
Other languages
English (en)
Inventor
李德江
权北北
朱文杰
曾小勤
应韬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu shuangmengyuan precision molding technology Co., Ltd
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN201910434413.3A priority Critical patent/CN110106401A/zh
Publication of CN110106401A publication Critical patent/CN110106401A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00—Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/026—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
    • C22C1/03—Making non-ferrous alloys by melting using master alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C1/00—Making non-ferrous alloys
    • C22C1/06—Making non-ferrous alloys with the use of special agents for refining or deoxidising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法，该铝合金包含按重量百分比计的如下元素：RE:7～10％，Mg:0.05～0.5％，Ti:0.05～0.1％，不可避免杂质元素≤0.1％，其余为Al元素。其中RE的组分为Ce和La中的一种或两种任意组合。以纯铝锭、纯镁锭、Al‑Ti中间合金、Al‑Ce中间合金和Al‑La中间合金为原料，所述铝合金的制备工艺为压力铸造，所述合金不需经过后续的热处理，在铸态下屈服强度大于150MPa，抗拉强度大于200MPa，延伸率大于10％，可用于汽车等行业对力学性能要求较高的结构件上，替代钢制结构件，满足汽车轻量化发展需求。

Description

一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法
技术领域
本发明涉及金属材料技术领域，具体涉及一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法。
背景技术
随着汽车工业的快速发展，节能减排成为当前汽车发展的一大趋势，相关数据表明，汽车自重每降低100kg，油耗就可以减少0.7L/100km，因此汽车轻量化是汽车行业发展的一项重要技术途径。铝合金作为一种汽车中常用的结构材料，相较于钢铁，具备诸多优势。若以轻质的铝合金替代原有的钢材，重量可减轻30％～40％。在减轻质量的同时，由于铝合金具有高强度和良好的减震性能，还可以带来更高的安全性能和更舒适的乘车体验。此外，铝合金还具备高度抗氧化和防锈特性，不易发生氧化或腐蚀，大大提升了汽车的耐用性。实际上，铝合金汽车部件并不少见，但大部分都是作为非承载件使用(例如壳体、支架类)，近年来，随着集成设计、高致密度压铸成型技术的发展，一些大型、复杂、薄壁汽车关键承载件陆续开始采用压铸铝合金进行生产(典型的如汽车减震塔、副车架、座椅骨架等)，这些部件实现“以铝代钢”后减重效果明显，取得了巨大的经济效益。但问题也同时存在：汽车大型关键结构件在服役过程中往往承受持续、交变的载荷，这对零件的疲劳性能提出了更高的要求，反应在材料上就要求材料具有较高强度的同时还兼具良好的塑性(延伸率达到10％以上)，而现有常规的压铸铝合金在铸造状态下是无法满足要求的，需要在压铸完成后对零件进行热处理，这一方面导致工艺路线繁琐增加生产成本，另一方面，大型压铸件热处理产生鼓泡、变形等问题也促使零件报废比率偏高。
当前，大型汽车关键结构件90％以上都采用德国专利合金Silafont36铝合金进行压铸生产，该合金成分及质量百分比为：Si 9.5～11.5，Mn 0.4～0.8,Mg 0.1～0.6,其余为Al和不可避免地其他杂质元素。如前所述，其制备工艺为高真空压铸并结合T7热处理来获得高塑性。其屈服强度为120～150MPa，抗拉强度为230～270MPa，延伸率10-15％。制备工艺复杂生产成本较高。因此，开发一种新型非热处理强化高强韧压铸铝合金材料，使得零件在压铸状态下性能达到使用要求，免去后续热处理工序，将具有重要的实践意义。
此外，现有的铝合金制备中，添加RE元素的含量很低，其通常加入的作用是细化晶粒，产生细晶强化。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法。本发明通过向铝合金中引入RE元素，其特点是RE元素(主要是La、Ce等轻稀土)在Al中几乎没有固溶度，全部与Al生成金属间化合物，除了能起到细化晶粒的作用之外，最主要的功能是与Al元素生成大量尺寸细小、弥散分布的第二相，产生第二相强化效果进而提高铝合金的强韧性。
为了进一步提高该合金的强度，该发明向基体中引入Mg元素，产生固溶强化。同时向合金中引入Ti元素，进一步实现细化晶粒的效果。所制备的铝合金能够在不进行热处理的条件下，满足大型、复杂薄壁、高强韧、耐腐蚀等汽车结构件的综合性能要求。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明提供了一种高强韧非热处理强化压铸铝合金，包含按重量百分比计的如下元素：RE:7～10％，Mg:0.05～0.5％，Ti:0.05～0.1％，不可避免杂质元素≤0.1％，其余为Al元素。
优选地，所述的高强韧非热处理强化压铸铝合金包含按重量百分比计的如下元素：RE:8～10％，Mg:0.1～0.25％，Ti:0.05～0.1％，不可避免杂质元素≤0.1％，其余为Al元素。
优选地，所述RE的组分为La和Ce中的一种或两种的组合。
本发明通过在铝合金中添加RE元素，在基体上形成Al11X3(X代表稀土元素)第二相，实现了第二相强化，提高合金的强度；同时RE元素化学活性很强，极易在晶界上选择性吸附，阻碍晶粒长大，细化晶粒，从而提高合金的强度和韧性。若RE元素的加入量太多，则会形成粗大的初生Al11X3相，大幅降低合金的塑性，而且成本升高；若RE元素加入量太少，则强化效果不明显。添加适量的Mg元素，在合金中实现固溶强化的效果，进一步提高合金的强度。另外添加适量的Ti元素，实现细化晶粒的效果，产生细晶强化。
本发明还提供了一种高强韧非热处理强化压铸铝合金的制备方法，包括下述步骤：
(1)以纯铝锭作为合金中Al元素的原料，以纯镁锭作为合金中Mg元素的原料，以Al-Ti中间合金作为合金中Ti元素的原料，以Al-RE中间合金作为合金中RE元素的原料；上述合金在加入时要考虑合金的烧损率，以保证最终所得铝合金各成分的质量百分比在发明专利要求元素比例范围内；
(2)将纯铝锭、纯镁锭、Al-Ti中间合金、Al-RE中间合金放入预热炉中预热，预热温度为150～200℃，充分去除原料中存在的水分；
(3)将预热后的纯铝锭和纯镁锭放入坩埚炉中，升温至700～730℃使得所有纯铝锭和纯镁锭完全熔化；然后将所得金属熔液温度升至730℃，加入预热后的Al-Ti中间合金、Al-RE中间合金并保温，保温时间为30～40min，保证中间合金全部熔化；
(4)将步骤(3)熔化后得到的金属熔液温度升至750℃，加入精炼剂进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序的由上至下搅拌金属熔液8～10min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃并静置15～20min，使夹杂物充分的上浮下沉，然后进行扒渣；
(5)将步骤(4)处理后的金属熔液降至浇铸温度，在压铸机上采用模具压铸成型。
优选地，步骤(5)中所述的浇铸温度为700～720℃。
优选地，步骤(5)中所述的压铸速度为1～2m/s。
优选地，步骤(4)中所述精炼剂为六氯乙烷。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明制备的铝合金无需进行后续热处理即可达到较高的强度和韧性，屈服强度为150～180MPa，抗拉强度为200～250MPa，延伸率为10～20％，可替代钢铁作为汽车受力结构材料，满足汽车轻量化的需求。
2、本发明通过在铝合金中添加RE元素，在基体上形成Al11X3(X代表稀土元素)第二相，实现了第二相强化，提高合金的强度；同时RE元素化学活性很强，极易在晶界上选择性吸附，阻碍晶粒长大，细化晶粒，从而提高合金的强度和韧性。
3、本发明通过添加Mg元素，在基体中形成固溶强化效果，进一步提高合金的强度。
4、本发明通过添加Ti元素，实现细化晶粒的效果，产生细晶强化。
5、本发明提供的铝合金制备方法，可以在不进行热处理的条件下，获得综合性能优异的铝合金，以满足复杂薄壁、高强韧、耐腐蚀等汽车结构件的综合性能要求。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
30公斤Al-8Ce-0.25Mg-0.1Ti高强韧非热处理强化压铸铝合金(即该铝合金的成分含量为：8wt％Ce，0.25wt％Mg，0.1wt％Ti，其余为Al元素和不可避免杂质元素)及其制备方法。
(1)备料：以纯铝锭作为合金中Al元素的原料，以纯镁锭作为合金中Mg元素的原料，以Al-Ti中间合金作为合金中Ti元素的原料，以Al-Ce中间合金作为合金中Ce元素的原料，考虑合金的烧损率按照质量百分比备料，以保证最终所得铝合金各成分的质量百分比在发明专利要求元素比例范围内。
(2)预热：将纯铝锭、纯镁锭、Al-Ti中间合金和Al-Ce中间合金放入预热炉中预热至充分去除原料中存在的水分。
(3)纯铝锭和纯镁锭熔化：将全部纯铝锭和纯镁锭放入井式电阻坩埚炉中，升温至使得所有纯铝锭和纯镁锭完全熔化。
(4)添加合金元素Ce和Ti：将金属熔液温度升至730℃，然后将预热的Al-Ti中间合金和Al-Ce中间合金加入金属熔液中并保温35min，保证中间合金完全熔化。
(5)精炼：将金属熔液温度升至750℃，加入六氯乙烷进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序地由上至下搅拌金属熔液10min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃静置使夹杂物充分地上浮和下沉，然后进行扒渣。
(6)压力铸造：将精炼好的金属液温度降至700℃，在压铸机上采用特定的模具压铸成型，通过模温机将金属模具的温度升至设定压铸速度为1m/s，铸造压力为根据产品体积大小确定浇注量，在上述压力铸造参数范围内进行参数调整，获得质量合格的铸件。
该高强韧非热处理强化压铸铝合金的室温力学性能如下：
屈服强度：174MPa，抗拉强度：211MPa，延伸率：14.1％。
实施例2
30公斤Al-4Ce-4La-0.25Mg-0.1Ti高强韧非热处理强化压铸铝合金(即该铝合金的成分含量为：4wt％Ce，4wt％La，0.25wt％Mg，0.1wt％Ti其余为Al和不可避免杂质)及其制备方法。
(1)备料：以纯铝锭作为合金中Al元素的原料，以纯镁锭作为合金中Mg元素的原料，以Al-Ti中间合金作为合金中Ti元素的原料，以Al-Ce中间合金作为合金中Ce元素的原料，以Al-La中间合金作为合金中La元素的原料，考虑合金的烧损率按照质量百分比备料，以保证最终所得铝合金各成分的质量百分比在发明专利要求元素比例范围内。
(2)预热：将纯铝锭、纯镁锭、Al-Ti中间合金、Al-Ce中间合金和Al-La中间合金放入预热炉中预热至充分去除原料中存在的水分。
(3)纯铝锭和纯镁锭熔化：将全部纯铝锭和纯镁锭放入井式电阻坩埚炉中，升温至使得所有纯铝锭和纯镁锭完全熔化。
(4)添加合金元素Ce、La、Ti：将金属熔液温度升至730℃，然后将预热的Al-Ce中间合金、Al-La中间合金和Al-Ti中间合金加入金属熔液中并保温35min，保证中间合金完全熔化。
(5)精炼：将金属熔液温度升至750℃，加入六氯乙烷进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序地由上至下搅拌金属熔液10min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃静置使夹杂物充分地上浮和下沉，然后进行扒渣。
(6)压力铸造：将精炼好的金属液温度降至700℃，在压铸机上采用特定的模具压铸成型，通过模温机将金属模具的温度升至设定压铸速度为1m/s，铸造压力为根据产品体积大小确定浇注量，在上述压力铸造参数范围内进行参数调整，获得质量合格的铸件。
该高强韧非热处理强化压铸铝合金的室温力学性能如下：
屈服强度：165MPa，抗拉强度：205MPa，延伸率：14.8％。
实施例3
30公斤Al-5Ce-5La-0.1Mg-0.1Ti高强韧非热处理强化压铸铝合金(即该铝合金的成分含量为：5wt％Ce，5wt％La，0.1wt％Mg，0.1wt％Ti其余为Al和不可避免杂质)及其制备方法。
(1)备料：以纯铝锭作为合金中Al元素的原料，以纯镁锭作为合金中Mg元素的原料，以Al-Ti中间合金作为合金中Ti元素的原料，以Al-Ce中间合金作为合金中Ce元素的原料，以Al-La中间合金作为合金中La元素的原料，考虑合金的烧损率按照质量百分比备料，以保证最终所得铝合金各成分的质量百分比在发明专利要求元素比例范围内。
(2)预热：将纯铝锭、纯镁锭、Al-Ti中间合金、Al-Ce中间合金和Al-La中间合金放入预热炉中预热至充分去除原料中存在的水分。
(3)纯铝锭和纯镁锭熔化：将全部纯铝锭和纯镁锭放入井式电阻坩埚炉中，升温至使得所有纯铝锭和纯镁锭完全熔化。
(4)添加合金元素Ce、La、Ti：将金属熔液温度升至730℃，然后将预热的Al-Ce中间合金、Al-La中间合金和Al-Ti中间合金加入金属熔液中并保温30min，保证中间合金完全熔化。
(5)精炼：将金属熔液温度升至750℃，加入六氯乙烷进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序地由上至下搅拌金属熔液10min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃静置使夹杂物充分地上浮和下沉，然后进行扒渣。
(6)压力铸造：将精炼好的金属液温度降至720℃，在压铸机上采用特定的模具压铸成型，通过模温机将金属模具的温度升至设定压铸速度为2m/s，铸造压力为根据产品体积大小确定浇注量，在上述压力铸造参数范围内进行参数调整，获得质量合格的铸件。
该高强韧非热处理强化压铸铝合金的室温力学性能如下：
屈服强度：190MPa，抗拉强度：255MPa，延伸率：10.1％。
实施例4
30公斤Al-7La-0.05Mg-0.05Ti高强韧非热处理强化压铸铝合金(即该铝合金的成分含量为：4wt％Ce，3wt％La，0.05wt％Mg，0.05wt％Ti其余为Al和不可避免杂质)及其制备方法。
(1)备料：以纯铝锭作为合金中Al元素的原料，以纯镁锭作为合金中Mg元素的原料，以Al-Ti中间合金作为合金中Ti元素的原料，以Al-Ce中间合金作为合金中Ce元素的原料，以Al-La中间合金作为合金中La元素的原料，考虑合金的烧损率按照质量百分比备料，以保证最终所得铝合金各成分的质量百分比在发明专利要求元素比例范围内。
(2)预热：将纯铝锭、纯镁锭、Al-Ti中间合金、Al-Ce中间合金和Al-La中间合金放入预热炉中预热至充分去除原料中存在的水分。
(3)纯铝锭和纯镁锭熔化：将全部纯铝锭和纯镁锭放入井式电阻坩埚炉中，升温至使得所有纯铝锭和纯镁锭完全熔化。
(4)添加合金元素Ce、La、Ti：将金属熔液温度升至730℃，然后将预热的Al-Ce中间合金、Al-La中间合金和Al-Ti中间合金加入金属熔液中并保温40min，保证中间合金完全熔化。
(5)精炼：将金属熔液温度升至750℃，加入六氯乙烷进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序地由上至下搅拌金属熔液8min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃静置使夹杂物充分地上浮和下沉，然后进行扒渣。
(6)压力铸造：将精炼好的金属液温度降至710℃，在压铸机上采用特定的模具压铸成型，通过模温机将金属模具的温度升至设定压铸速度为1m/s，铸造压力为根据产品体积大小确定浇注量，在上述压力铸造参数范围内进行参数调整，获得质量合格的铸件。
该高强韧非热处理强化压铸铝合金的室温力学性能如下：
屈服强度：150MPa，抗拉强度：193MPa，延伸率：18.4％。
实施例5
30公斤Al-4Ce-4La-0.5Mg-0.1Ti高强韧非热处理强化压铸铝合金(即该铝合金的成分含量为：4wt％Ce，4wt％La，0.5wt％Mg，0.1wt％Ti其余为Al和不可避免杂质)及其制备方法。
(1)备料：以纯铝锭作为合金中Al元素的原料，以纯镁锭作为合金中Mg元素的原料，以Al-Ti中间合金作为合金中Ti元素的原料，以Al-Ce中间合金作为合金中Ce元素的原料，以Al-La中间合金作为合金中La元素的原料，考虑合金的烧损率按照质量百分比备料，以保证最终所得铝合金各成分的质量百分比在发明专利要求元素比例范围内。
(2)预热：将纯铝锭、纯镁锭、Al-Ti中间合金、Al-Ce中间合金和Al-La中间合金放入预热炉中预热至充分去除原料中存在的水分。
(3)纯铝锭和纯镁锭熔化：将全部纯铝锭和纯镁锭放入井式电阻坩埚炉中，升温至使得所有纯铝锭和纯镁锭完全熔化。
(4)添加合金元素La、Ti：将金属熔液温度升至730℃，然后将预热的Al-La中间合金和Al-Ti中间合金加入金属熔液中并保温35min，保证中间合金完全熔化。
(5)精炼：将金属熔液温度升至750℃，加入六氯乙烷进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序地由上至下搅拌金属熔液10min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃静置使夹杂物充分地上浮和下沉，然后进行扒渣。
(6)压力铸造：将精炼好的金属液温度降至710℃，在压铸机上采用特定的模具压铸成型，通过模温机将金属模具的温度升至设定压铸速度为1m/s，铸造压力为根据产品体积大小确定浇注量，在上述压力铸造参数范围内进行参数调整，获得质量合格的铸件。
该高强韧非热处理强化压铸铝合金的室温力学性能如下：
屈服强度：170MPa，抗拉强度：208MPa，延伸率：14.5％。
对比例1
本对比例提供一种不含Mg元素的压铸Al-8Ce合金，其组分与实施例1基本相同，不同之处仅在于：本对比例中不含Mg元素。制备方法与实施例1相同。
本对比例制备的铝合金，其室温力学性能如下：
屈服强度：133MPa抗拉强度：163MPa延伸率：20％。
由于该合金中不含Mg元素，没有产生固溶强化的效果，因此其屈服强度和抗拉强度均明显低于实施例1和2。
对比例2
本对比例提供一种压铸Al-4Ce-0.25Mg-0.1Ti合金，其组分与实施例1基本相同，不同之处仅在于：本对比例中Ce含量为4wt％。制备方法与实施例1相同。
本对比例制备的铝合金，其室温力学性能如下：
屈服强度：105MPa抗拉强度：135MPa延伸率：25％。
由于该合金中RE元素含量较少，RE元素的强化效果不明显，因此其屈服强度和抗拉强度均低于实施例1和2。
对比例3
本对比例提供一种Al-8Ce-0.25Mg合金，其组分与实施例1基本相同，不同之处仅在于：本对比例中不含Ti。制备方法与实施例1相同。
本对比例制备的铝合金，其室温力学性能如下：
屈服强度：155MPa抗拉强度：195MPa延伸率：16.2％。
由于该合金中不含Ti元素，因此其屈服强度和抗拉强度低于实施例1。
对比例4
本对比例提供一种Al-6Ce-6La-0.1Mg-0.1Ti合金，其组分与实施例3基本相同，不同之处仅在于：本对比例中RE含量为12wt％。制备方法与实施例3相同。
本对比例制备的铝合金，其室温力学性能如下：
屈服强度：202MPa抗拉强度：268MPa延伸率：6％。
由于该合金中RE元素含量过高，因此其屈服强度和抗拉强度高于实施例3，但其延伸率显著低于实施例3。
本发明具体应用途径很多，以上所述仅是本发明的优选实施方式。应当指出，以上实施例仅用于说明本发明，而并不用于限制本发明的保护范围。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种高强韧非热处理强化压铸铝合金，其特征在于：包含按重量百分比计的如下元素：RE:7～10％，Mg:0.05～0.5％，Ti:0.05～0.1％，不可避免杂质元素≤0.1％，其余为Al元素。
2.根据权利要求1所述的高强韧非热处理强化压铸铝合金，其特征在于：包含按重量百分比计的如下元素：RE:8～10％，Mg:0.1～0.25％，Ti:0.05～0.1％，不可避免杂质元素≤0.1％，其余为Al元素。
3.根据权利要求1或2所述的高强韧非热处理强化压铸铝合金，其特征在于：所述RE的组分为La和Ce中的一种或两种的组合。
4.一种根据权利要求1所述的高强韧非热处理强化压铸铝合金的制备方法，其特征在于：包括下述步骤：
(1)以纯铝锭作为合金中Al元素的原料，以纯镁锭作为合金中Mg元素的原料，以Al-Ti中间合金作为合金中Ti元素的原料，以Al-RE中间合金作为合金中RE元素的原料；
(2)将纯铝锭、纯镁锭、Al-Ti中间合金、Al-RE中间合金放入预热炉中预热，预热温度为150～200℃，充分去除原料中存在的水分；
(3)将预热后的纯铝锭和纯镁锭放入坩埚炉中，升温至700～730℃使得所有纯铝锭和纯镁锭完全熔化；然后将所得金属熔液温度升至730℃，加入预热后的Al-Ti中间合金、Al-RE中间合金并保温，保温时间为30～40min，保证中间合金全部熔化；
(4)将步骤(3)熔化后得到的金属熔液温度升至750℃，加入精炼剂进行精炼除气，精炼过程中，精炼勺浸入金属熔液内，有序的由上至下搅拌金属熔液8～10min，精炼除气完毕后，将温度降至730℃并静置15～20min，使夹杂物充分的上浮下沉，然后进行扒渣；
(5)将步骤(4)处理后的金属熔液降至浇铸温度，在压铸机上采用模具压铸成型。
5.根据权利要求3所述的高强韧非热处理强化压铸铝合金的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的浇铸温度为700～720℃。
6.根据权利要求3所述的高强韧非热处理强化压铸铝合金的制备方法，其特征在于：步骤(5)中所述的压铸速度为1～2m/s。
7.根据权利要求3所述的高强韧非热处理强化压铸铝合金的制备方法，其特征在于：步骤(4)中所述精炼剂为六氯乙烷。
CN201910434413.3A 2019-05-23 2019-05-23 一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法 Pending CN110106401A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910434413.3A CN110106401A (zh) 2019-05-23 2019-05-23 一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910434413.3A CN110106401A (zh) 2019-05-23 2019-05-23 一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110106401A true CN110106401A (zh) 2019-08-09

Family

ID=67491851

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910434413.3A Pending CN110106401A (zh) 2019-05-23 2019-05-23 一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110106401A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111321326A (zh) * 2020-04-29 2020-06-23 上海交通大学 Al-RE-Y-Mg合金及其制备方法
CN113373351A (zh) * 2021-06-10 2021-09-10 广东鸿图科技股份有限公司 一种可免热处理的铝合金铸造件压力铸造制备方法
CN114717450A (zh) * 2022-04-12 2022-07-08 上海交通大学包头材料研究院 一种高导热多元共晶铸造铝合金及其制备方法
CN115029588A (zh) * 2022-06-08 2022-09-09 上海交通大学 一种非热处理高强韧压铸铝合金及其制备方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63247334A (ja) * 1987-04-03 1988-10-14 Showa Alum Corp 表面平滑性に優れた押出用アルミニウム合金
CN101220427A (zh) * 2007-01-11 2008-07-16 镁联镁业科技（芜湖）有限公司 铝镁稀土压铸铝合金
EP2325343A1 (en) * 2009-10-16 2011-05-25 United Technologies Corporation Forging deformation of L12 aluminum alloys
CN106319306A (zh) * 2016-11-14 2017-01-11 苏州慧驰轻合金精密成型科技有限公司 一种高强度高韧性压铸铝合金及其制备方法
CN106636788A (zh) * 2016-11-15 2017-05-10 扬州嵘泰工业发展有限公司 铝硅合金车身支架及其高压真空压铸制备方法
CN108220693A (zh) * 2017-12-28 2018-06-29 上海交通大学 一种大稀土含量的高强高导耐热铝合金导线及其制备方法
WO2018156651A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-30 Ut-Battelle, Llc Rapidly solidified aluminum-rare earth element alloy and method of making the same
CN108559874A (zh) * 2017-12-28 2018-09-21 上海交通大学 一种高强高导的耐热铝合金导线及其制备方法
CN108754256A (zh) * 2018-07-16 2018-11-06 上海交通大学 非热处理强化高强高韧压铸铝镁硅合金及其制备方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63247334A (ja) * 1987-04-03 1988-10-14 Showa Alum Corp 表面平滑性に優れた押出用アルミニウム合金
CN101220427A (zh) * 2007-01-11 2008-07-16 镁联镁业科技（芜湖）有限公司 铝镁稀土压铸铝合金
EP2325343A1 (en) * 2009-10-16 2011-05-25 United Technologies Corporation Forging deformation of L12 aluminum alloys
CN106319306A (zh) * 2016-11-14 2017-01-11 苏州慧驰轻合金精密成型科技有限公司 一种高强度高韧性压铸铝合金及其制备方法
CN106636788A (zh) * 2016-11-15 2017-05-10 扬州嵘泰工业发展有限公司 铝硅合金车身支架及其高压真空压铸制备方法
WO2018156651A1 (en) * 2017-02-22 2018-08-30 Ut-Battelle, Llc Rapidly solidified aluminum-rare earth element alloy and method of making the same
CN108220693A (zh) * 2017-12-28 2018-06-29 上海交通大学 一种大稀土含量的高强高导耐热铝合金导线及其制备方法
CN108559874A (zh) * 2017-12-28 2018-09-21 上海交通大学 一种高强高导的耐热铝合金导线及其制备方法
CN108754256A (zh) * 2018-07-16 2018-11-06 上海交通大学 非热处理强化高强高韧压铸铝镁硅合金及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ERIC T. STROMME ET AL.: "Ageless Aluminum-Cerium-Based Alloys in High-Volume Die Casting for Improved Energy Efficiency", 《THE JOURNAL OF THE MINERALS, METALS&MATERIALS SOCIETY》 *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111321326A (zh) * 2020-04-29 2020-06-23 上海交通大学 Al-RE-Y-Mg合金及其制备方法
CN111321326B (zh) * 2020-04-29 2022-03-01 上海交通大学 Al-RE-Y-Mg合金及其制备方法
CN113373351A (zh) * 2021-06-10 2021-09-10 广东鸿图科技股份有限公司 一种可免热处理的铝合金铸造件压力铸造制备方法
CN114717450A (zh) * 2022-04-12 2022-07-08 上海交通大学包头材料研究院 一种高导热多元共晶铸造铝合金及其制备方法
CN115029588A (zh) * 2022-06-08 2022-09-09 上海交通大学 一种非热处理高强韧压铸铝合金及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110106401A (zh) 一种高强韧非热处理强化压铸铝合金及其制备方法
WO2021098044A1 (zh) 一种高性能半固态压铸铝合金及其制备方法
CN109778027B (zh) 一种高强度a356合金的制备方法
CN105568082B (zh) 一种Al‑Si‑Cu‑Mg 铸造合金的热处理方法
CN110029250A (zh) 高延伸率耐热铸造铝合金及其压力铸造制备方法
JP2010018875A (ja) 高強度アルミニウム合金、高強度アルミニウム合金鋳物の製造方法および高強度アルミニウム合金部材の製造方法
CN115287506B (zh) 一种可免热处理高强韧铸造铝合金和制备方法及应用
CN102002617B (zh) 汽车用铸造铝合金及其制备方法
CN115261683B (zh) 一种免水淬的高强韧铸造Al-Si合金及其制备方法
CN105112742A (zh) 一种Al-Si-Mg-Cu-Ti-Sc铸锻合金及其制备方法
CN115261684A (zh) 一种铸造Al-Si合金及其制备方法
CN112126808B (zh) 一种硅相球化细化的亚共晶铝硅合金轮毂生产工艺
CN108330360A (zh) 一种高Zn含量的高强韧性挤压变形铝锂合金及其制备方法
CN113862531A (zh) 一种铝合金及其制备方法
CN110408807A (zh) 一种亚共晶Al-Si铸造合金及其制备方法
CN107937764B (zh) 一种液态模锻高强韧铝合金及其液态模锻方法
CN111101031B (zh) 一种Al-Mg2Si-Mg-Mn-Y-B高强韧铝合金及其制备方法
CN113621854B (zh) 一种低密度高模量的高强铝合金及其制备方法
CN105112743A (zh) 一种高韧性铸锻铝合金及其制备方法
CN114774739A (zh) 用于高真空压铸复杂薄壁结构件的铝合金及其制备方法
CN114032423A (zh) 用于汽车防撞梁的铝合金及其制备方法
CN109852859A (zh) 适于重力铸造的高强韧耐热Mg-Y-Er合金及其制备方法
CN109182804A (zh) 一种高强度铝铜系铝合金制备方法
US20190390305A1 (en) Semi-solid die-casting aluminum alloy and method for preparing semi-solid die-casting aluminum alloy casting
JP5575028B2 (ja) 高強度アルミニウム合金、高強度アルミニウム合金鋳物の製造方法および高強度アルミニウム合金部材の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200113

Address after: 201203 room 105g, No.199, GuoShouJing Road, Shanghai pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai (biological and pharmaceutical innovation building)

Applicant after: Shanghai Jiaotong University Intellectual Property Management Co., Ltd.

Applicant after: Li Dejiang

Address before: 200240 Dongchuan Road, Shanghai, No. 800, No.

Applicant before: Shanghai Jiaotong University

TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20200612

Address after: 226601 No.100, Donghai Avenue West, Haian high tech Zone, Nantong City, Jiangsu Province

Applicant after: Jiangsu shuangmengyuan precision molding technology Co., Ltd

Address before: 201203 room 105g, No.199, GuoShouJing Road, Shanghai pilot Free Trade Zone, Pudong New Area, Shanghai (biological and pharmaceutical innovation building)

Applicant before: Shanghai Jiaotong University Intellectual Property Management Co.,Ltd.

Applicant before: Li Dejiang

RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20190809