CN113234968A - 一种高性能均匀性铝合金锭及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高性能均匀性铝合金锭及其生产方法，包括以下原料及其重量分数：铝为70—85％质量份；铁2—4％为质量份；镍为1—2％质量份；钒为1—2％质量份；钛为2—4％质量份；锰为2—3％质量份；铬为2—3％质量份；锑为2—3％质量份；硼为2—3％质量份；硅为3—6％质量份；晶粒细化剂为4—7％质量份。本发明通过在原料中添加晶粒细化剂，有效的改善铝合金锭的力学性能、减少偏析、降低热裂倾向，改善铝合金锭凝固过程中的补缩、消除或更好地分散疏松，提高了铝合金锭的气密性和表面的质量。
Description
技术领域
本发明涉及铝合金锭技术领域，具体为一种高性能均匀性铝合金锭及其生产方法。
背景技术
根据专利201010190753.5，可知一种高性能均匀性铝合金锭，其重量百分比为：Cu：2.1％～3.8％；Si：7.6％～9.3％；Mg：0～0.28％；Zn：0～0.9％；Fe：0～0.8％；Mn：0～0.48％；Ni：0～0.48％；Ti：0～0.1％；Pb：0～0.1％；Sn：0～0.1％；其它微量元素总和0～0.25％；余量为Al。本发明还提供了该高性能均匀性铝合金锭的生产方法；本发明所述的高性能均匀性铝合金锭合金成分均匀，有效的控制了成分偏析问题，具有良好的力学和加工性能；本发明所述的铝合金锭的生产方法能够有效的将废铝料中的非金属料去除，减少了熔炼过程中产生的渣质。
目前，现有的高性能均匀性铝合金锭还存在着一些不足的地方，例如；现有的高性能均匀性铝合金锭容易出现力学性能差、偏析机率大和热裂倾向高等现象，铝合金锭的气密性和表面的质量都比较差，而且现有的高性能均匀性铝合金锭在生产过程中容易出现裂纹和出现逆偏析的机率比较高，降低了铝合金锭的生产效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能均匀性铝合金锭及其生产方法，解决了背景技术中所提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高性能均匀性铝合金锭及其生产方法，包括以下原料及其重量分数：铝为70—85％质量份；铁2—4％为质量份；镍为1—2％质量份；钒为1—2％质量份；钛为2—4％质量份；锰为2—3％质量份；铬为2—3％质量份；锑为2—3％质量份；硼为2—3％质量份；硅为3—6％质量份；晶粒细化剂为4—7％质量份。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的高性能均匀性铝合金锭，包括以下原料及其重量分数：铝为79％质量份；铁2％为质量份；镍为1％质量份；钒为2％质量份；钛为3％质量份；锰为2％质量份；铬为2％质量份；锑为2％质量份；硼为2％质量份；硅为5％质量份。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的高性能均匀性铝合金锭，包括以下原料及其重量分数：铝为73％质量份；铁2％为质量份；镍为1％质量份；钒为2％质量份；钛为3％质量份；锰为2％质量份；铬为2％质量份；锑为2％质量份；硼为2％质量份；硅为5％质量份；晶粒细化剂为6％质量份。
作为本发明的一种优选实施方式，所述的高性能均匀性铝合金锭的生产方法，生产步骤如下：
a.将上述原料按照重量份数称取；
b.待步骤a完成后，再将称取好的金属放入到预热炉中进行预热，同时对熔炼炉进行加热；
c.待步骤b完成后，待加热炉加热到适当的温度后，再将预热后的金属原料放入到铸造漏斗的内部，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，制得金属液体；
d.待步骤c完成后，再使用金属打捞器将漂浮在铸造漏斗表面的杂质去除，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，静置，再对静置后的金属溶液表面漂浮杂质去除；
e.待步骤d完成后，再向铸造漏斗内部添加晶粒细化剂，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，熔炼的时间为10—20min，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，搅拌的时间为5—10min；
f.待步骤e完成后，再将熔炼的金属溶液注入到铝合金锭模具内，再对模具进行快速冷却，最后再将冷却的铝合金锭脱模。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤b中预热炉预热时的温度为300—400℃，预热的时间为30min—50min，熔炼炉加热至1600—2000℃。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤c中将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，熔炼的时间为0.5h—1.5h。
作为本发明的一种优选实施方式，所述步骤f中对模具进行快速冷却采用的是高压喷淋冷却法，冷却的时间为20—40min。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明通过在原料中添加晶粒细化剂，有效的改善铝合金锭的力学性能、减少偏析、降低热裂倾向，改善铝合金锭凝固过程中的补缩、消除或更好地分散疏松，提高了铝合金锭的气密性和表面的质量。
2、本发明能有效地克服铝合金锭铸造时出现裂纹，改善铝合金锭的外观，还将降低了铝合金锭在生产过程中出现逆偏析的机率，提高了铝合金锭的生产效率。
具体实施方式
本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本发明提供一种技术方案：一种高性能均匀性铝合金锭及其生产方法，包括以下原料及其重量分数：铝为70—85％质量份；铁2—4％为质量份；镍为1—2％质量份；钒为1—2％质量份；钛为2—4％质量份；锰为2—3％质量份；铬为2—3％质量份；锑为2—3％质量份；硼为2—3％质量份；硅为3—6％质量份；晶粒细化剂为4—7％质量份。
进一步，所述的高性能均匀性铝合金锭，包括以下原料及其重量分数：铝为79％质量份；铁2％为质量份；镍为1％质量份；钒为2％质量份；钛为3％质量份；锰为2％质量份；铬为2％质量份；锑为2％质量份；硼为2％质量份；硅为5％质量份。
进一步，所述的高性能均匀性铝合金锭，包括以下原料及其重量分数：铝为73％质量份；铁2％为质量份；镍为1％质量份；钒为2％质量份；钛为3％质量份；锰为2％质量份；铬为2％质量份；锑为2％质量份；硼为2％质量份；硅为5％质量份；晶粒细化剂为6％质量份。
进一步，所述的高性能均匀性铝合金锭的生产方法，生产步骤如下：
a.将上述原料按照重量份数称取；
b.待步骤a完成后，再将称取好的金属放入到预热炉中进行预热，同时对熔炼炉进行加热；
c.待步骤b完成后，待加热炉加热到适当的温度后，再将预热后的金属原料放入到铸造漏斗的内部，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，制得金属液体；
d.待步骤c完成后，再使用金属打捞器将漂浮在铸造漏斗表面的杂质去除，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，静置，再对静置后的金属溶液表面漂浮杂质去除；
e.待步骤d完成后，再向铸造漏斗内部添加晶粒细化剂，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，熔炼的时间为10—20min，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，搅拌的时间为5—10min；
f.待步骤e完成后，再将熔炼的金属溶液注入到铝合金锭模具内，再对模具进行快速冷却，最后再将冷却的铝合金锭脱模。
进一步，所述步骤b中预热炉预热时的温度为300—400℃，预热的时间为30min—50min，熔炼炉加热至1600—2000℃。
进一步，所述步骤c中将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，熔炼的时间为0.5h—1.5h。
进一步，所述步骤f中对模具进行快速冷却采用的是高压喷淋冷却法，冷却的时间为20—40min。
实施例一
所述的高性能均匀性铝合金锭，包括以下原料及其重量分数：铝为79％质量份；铁2％为质量份；镍为1％质量份；钒为2％质量份；钛为3％质量份；锰为2％质量份；铬为2％质量份；锑为2％质量份；硼为2％质量份；硅为5％质量份。
生产步骤如下：
a.将上述原料按照重量份数称取；
b.待步骤a完成后，再将称取好的金属放入到预热炉中进行预热，同时对熔炼炉进行加热；
c.待步骤b完成后，待加热炉加热到适当的温度后，再将预热后的金属原料放入到铸造漏斗的内部，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，制得金属液体；
d.待步骤c完成后，再使用金属打捞器将漂浮在铸造漏斗表面的杂质去除，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，静置，再对静置后的金属溶液表面漂浮杂质去除；
e.待步骤d完成后，再向铸造漏斗内部添加晶粒细化剂，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，熔炼的时间为10—20min，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，搅拌的时间为5—10min；
f.待步骤e完成后，再将熔炼的金属溶液注入到铝合金锭模具内，再对模具进行快速冷却，最后再将冷却的铝合金锭脱模。
实施例二
所述的高性能均匀性铝合金锭，包括以下原料及其重量分数：铝为73％质量份；铁2％为质量份；镍为1％质量份；钒为2％质量份；钛为3％质量份；锰为2％质量份；铬为2％质量份；锑为2％质量份；硼为2％质量份；硅为5％质量份；晶粒细化剂为6％质量份。
生产步骤如下：
a.将上述原料按照重量份数称取；
b.待步骤a完成后，再将称取好的金属放入到预热炉中进行预热，同时对熔炼炉进行加热；
c.待步骤b完成后，待加热炉加热到适当的温度后，再将预热后的金属原料放入到铸造漏斗的内部，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，制得金属液体；
d.待步骤c完成后，再使用金属打捞器将漂浮在铸造漏斗表面的杂质去除，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，静置，再对静置后的金属溶液表面漂浮杂质去除；
e.待步骤d完成后，再向铸造漏斗内部添加晶粒细化剂，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，熔炼的时间为10—20min，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，搅拌的时间为5—10min；
f.待步骤e完成后，再将熔炼的金属溶液注入到铝合金锭模具内，再对模具进行快速冷却，最后再将冷却的铝合金锭脱模。
传统铝合金锭数据参数表1如下：
| 测试项目 | 出现裂纹机率 | 外观 | 力学性能 | 出现偏析机率 |
| 参数指标 | 较高 | 粗糙 | 较弱 | 较高 |
实施例一铝合金锭数据参数表2如下：
| 测试项目 | 出现裂纹机率 | 外观 | 力学性能 | 出现偏析机率 |
| 参数指标 | 一般 | 良好 | 较强 | 较低 |
实施例二铝合金锭数据参数表3如下：
| 测试项目 | 出现裂纹机率 | 外观 | 力学性能 | 出现偏析机率 |
| 参数指标 | 低 | 优 | 强 | 低 |
综上述，参照表1、表2和表3的数据对比得到，本发明通过在原料中添加晶粒细化剂，有效的改善铝合金锭的力学性能、减少偏析、降低热裂倾向，改善铝合金锭凝固过程中的补缩、消除或更好地分散疏松，提高了铝合金锭的气密性和表面的质量，本发明能有效地克服铝合金锭铸造时出现裂纹，改善铝合金锭的外观，还将降低了铝合金锭在生产过程中出现逆偏析的机率，提高了铝合金锭的生产效率。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种高性能均匀性铝合金锭，其特征在于：包括以下原料及其重量分数：铝为70—85％质量份；铁2—4％为质量份；镍为1—2％质量份；钒为1—2％质量份；钛为2—4％质量份；锰为2—3％质量份；铬为2—3％质量份；锑为2—3％质量份；硼为2—3％质量份；硅为3—6％质量份；晶粒细化剂为4—7％质量份。
2.根据权利要求1所述的一种高性能均匀性铝合金锭，其特征在于：包括以下原料及其重量分数：铝为79％质量份；铁2％为质量份；镍为1％质量份；钒为2％质量份；钛为3％质量份；锰为2％质量份；铬为2％质量份；锑为2％质量份；硼为2％质量份；硅为5％质量份。
3.根据权利要求1所述的一种高性能均匀性铝合金锭，其特征在于：包括以下原料及其重量分数：铝为73％质量份；铁2％为质量份；镍为1％质量份；钒为2％质量份；钛为3％质量份；锰为2％质量份；铬为2％质量份；锑为2％质量份；硼为2％质量份；硅为5％质量份；晶粒细化剂为6％质量份。
4.根据权利要求1所述的一种高性能均匀性铝合金锭的生产方法，其特征在于：生产步骤如下：
a.将上述原料按照重量份数称取；
b.待步骤a完成后，再将称取好的金属放入到预热炉中进行预热，同时对熔炼炉进行加热；
c.待步骤b完成后，待加热炉加热到适当的温度后，再将预热后的金属原料放入到铸造漏斗的内部，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，制得金属液体；
d.待步骤c完成后，再使用金属打捞器将漂浮在铸造漏斗表面的杂质去除，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，静置，再对静置后的金属溶液表面漂浮杂质去除；
e.待步骤d完成后，再向铸造漏斗内部添加晶粒细化剂，接着将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，熔炼的时间为10—20min，然后再对铸造漏斗内部的金属溶液进行搅拌，搅拌的时间为5—10min；
f.待步骤e完成后，再将熔炼的金属溶液注入到铝合金锭模具内，再对模具进行快速冷却，最后再将冷却的铝合金锭脱模。
5.根据权利要求4所述的一种高性能均匀性铝合金锭的生产方法，其特征在于：所述步骤b中预热炉预热时的温度为300—400℃，预热的时间为30min—50min，熔炼炉加热至1600—2000℃。
6.根据权利要求4所述的一种高性能均匀性铝合金锭的生产方法，其特征在于：所述步骤c中将铸造漏斗放入到熔炼炉内进行熔炼，熔炼的时间为0.5h—1.5h。
7.根据权利要求4所述的一种高性能均匀性铝合金锭的生产方法，其特征在于：所述步骤f中对模具进行快速冷却采用的是高压喷淋冷却法，冷却的时间为20—40min。
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2021
- 2021-05-12 CN CN202110517155.2A patent/CN113234968A/zh active Pending
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