CN115896558B

CN115896558B - 一种4xxx系铝合金锻件及其制备方法

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Publication number: CN115896558B
Application number: CN202211496755.6A
Authority: CN
Inventors: 李新涛
Original assignee: Institute of New Materials of Guangdong Academy of Sciences
Current assignee: Institute of New Materials of Guangdong Academy of Sciences
Priority date: 2022-11-25
Filing date: 2022-11-25
Publication date: 2024-05-10
Anticipated expiration: 2042-11-25
Also published as: CN115896558A

Abstract

本发明公开了一种4xxx系铝合金锻件及其制备方法，属于铝合金材料技术领域。按质量百分数计，该4xxx系铝合金锻件的化学成分包括：10.0‑13.0％的Si、2.0‑4％的Cu、0.25‑1.2％的Mg、0.3‑0.4％的Mn、0.05‑0.2％的Co、0.1‑0.2％的Cr、0.01‑0.05％的Sr、0.01‑0.1％的Ti、0.05‑0.25％的Fe以及≤0.15％的无法避免的其余杂质，余量为Al。该锻件同时具有较高的强度和硬度，综合性能较优。其制备方法包括：将由具有预设的化学成分的铸棒进行均匀化热处理，随后再依次进行锻造以及T6热处理。该方法操作简单，工序短，生产成本低。

Description

一种4xxx系铝合金锻件及其制备方法

技术领域

本发明涉及铝合金材料技术领域，具体而言，涉及一种4xxx系铝合金锻件及其制备方法。

背景技术

4xxx系铝合金是以Si为主要合金元素的铝合金，具有密度小、硬度高、耐磨性能好，以及热膨胀系数小等特点。采用4xxx系铝合金生产的锻件被广泛应用于汽车、空调制冷等领域。随着汽车、空调制冷等行业的不断发展，对4xxx系铝合金的强度、韧性、硬度等综合性能提出了更高的要求。

研究表明，在铝硅合金中，通过增加Cu和Mg元素可以提高合金的强度和硬度。但Cu元素数量增加到一定程度后，铝合金的变形抗力增高，抗应力腐蚀性能下降。Mg元素增加到一定程度后，铝合金韧性会明显下降。因此只通过增加或调整Cu和Mg元素含量不能满足高强度、高韧性、高硬度等综合性能的要求。

同时，目前4xxx系铝合金锻件一般是采用半连续铸棒，经挤压后以挤压坯作为锻坯进行锻造，工序长，生产成本高。

鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种4xxx系铝合金锻件，以使其能够满足高强度、高韧性、高硬度等综合性能的要求。

本发明的目的之二在于提供一种上述4xxx系铝合金锻件的制备方法，该方法操作简单且流程较短。

本申请可这样实现：

第一方面，本申请提供一种4xxx系铝合金锻件，按质量百分数计，其化学成分包括：10.0-13.0％的Si、2.0-4.0％的Cu、0.3-1.2％的Mg、0.25-0.4％的Mn、0.05-0.2％的Co、0.1-0.2％的Cr、0.01-0.05％的Sr、0.01-0.1％的Ti、0.05-0.25％的Fe，以及≤0.15％的无法避免的其余杂质，余量为Al。

在可选的实施方式中，化学成分包括：10.9-12.8％的Si、2.2-4.0％的Cu、0.32-1.15％的Mg、0.3-0.4％的Mn、0.06-0.2％的Co、0.14-0.18％的Cr、0.018-0.05％的Sr、0.01-0.08％的Ti、0.1-0.25％的Fe以及≤0.15％的无法避免的其余杂质，余量为Al。

在可选的实施方式中，Si的含量为(0.58a+10.5)％至(0.58a+12.5)％；其中，Mg的含量为a％；

和/或，Fe：Mn＝0.4-0.65。

第二方面，本申请提供如前述实施方式的4xxx系铝合金锻件的制备方法，包括以下步骤：将由具有预设的化学成分的铸棒进行均匀化热处理，随后再依次进行锻造以及T6热处理。

在可选的实施方式中，铸棒是经具有预设的化学成分的铝合金熔体采用垂直半连续铸造方式制备而得。

在可选的实施方式中，制备铝合金熔体时，Sr和Ti以合金的形式加入，且采用任意一者在炉内加入，另一者通过在线喂丝加入的方式进行加料；

和/或，Co采用合金形式加入。

在可选的实施方式中，铸造过程中的工艺条件包括：

铸棒的直径≤130mm；

和/或，铸造温度为680-750℃；

和/或，铸造速度为100-250mm/min；

和/或，每根铸棒对应的冷却水流量为4-8m³/h；

和/或，铸造过程中的冷却速度≥12℃/s。

在可选的实施方式中，铸造后，铸棒中的α-Al的二次枝晶臂间距≤20μm。

在可选的实施方式中，均匀化热处理是于460-500℃的条件下进行2-6h。

在可选的实施方式中，均匀化热处理后的铸棒中共晶硅的粒径≤3μm，金属间化合物的粒径≤5μm。

在可选的实施方式中，锻造所用的锻坯温度为400-450℃，终锻温度≥380℃。

在可选的实施方式中，T6热处理包括双级固溶处理及时效处理；

其中，双级固溶处理包括：先于450-500℃的条件下保温2-3h，随后于530-540℃的条件下保温2-4h；

时效处理是于165-200℃的条件下保温6-12h。

T6热处理后的锻件中，含钴金属间化合物的粒径≤500nm。

本申请的有益效果包括：

具有本申请提供的特定化学成分组成的4xxx系铝合金锻件能够同时具有较高的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率以及硬度。铸棒均匀化热处理后可以不经过挤压，直接做为锻坯进行锻造。其锻件制备方法操作简单，工序短，生产成本低，适于工业化生产。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为试验例1中实施例1制备的铸棒的铸态SEM照片；

图2为试验例1中实施例1均匀化热处理后的铸棒的SEM照；

图3为试验例1中实施例1制备的锻件T6热处理后的高倍SEM照片。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请提供的4xxx系铝合金锻件及其制备方法进行具体说明。

本申请提出一种4xxx系铝合金锻件，按质量百分数计，其化学成分包括：10.0-13.0％的Si、2.0-4.0％的Cu、0.3-1.2％的Mg、0.25-0.4％的Mn、0.05-0.2％的Co、0.1-0.2％的Cr、0.01-0.05％的Sr、0.01-0.1％的Ti、0.05-0.25％的Fe以及≤0.15％的无法避免的其余杂质，余量为Al。

作为参考地，Si的含量示例性地可以为10.0％、10.5％、11.0％、11.5％、12.0％、12.5％或13.0％等，也可以为10.0-13.0％范围内的其它任意值。

Cu的含量示例性地可以为2.0％、2.2％、2.5％、2.8％、3.0％、3.2％、3.5％、3.8％或4.0％等，也可以为2.0-4.0％范围内的其它任意值。

Mg的含量示例性地可以为0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％或1.2％等，也可以为0.3-1.2％范围内的其它任意值。

Mn的含量示例性地可以为0.25％、0.28％、0.3％、0.31％、0.32％、0.33％、0.34％、0.35％、0.36％、0.37％、0.38％、0.39％或0.4％等，也可以为0.3-0.4％范围内的其它任意值。

Co的含量示例性地可以为0.05％、0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％或0.2％等，也可以为0.05-0.2％范围内的其它任意值。

Cr的含量示例性地可以为0.1％、0.11％、0.12％、0.13％、0.14％、0.15％、0.16％、0.17％、0.18％、0.19％或0.2％等，也可以为0.1-0.2％范围内的其它任意值。

Sr的含量示例性地可以为0.01％、0.015％、0.02％、0.025％、0.03％、0.035％、0.04％、0.045％或0.05％等，也可以为0.01-0.05％范围内的其它任意值。

Ti的含量示例性地可以为0.01％、0.02％、0.03％、0.04％、0.05％、0.06％、0.07％、0.08％、0.09％或0.1％等，也可以为0.01-0.1％范围内的其它任意值。

Fe的含量示例性地可以为0.05％、0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％、0.2％、0.22％或0.25％，也可以为0.05-0.25％范围内的其它任意值。

杂质的含量示例性地可以为0.15％、0.12％、0.1％、0.08％、0.05％、0.03％或0.01％等，也可以为≤0.15％范围内的其它任意值。

在一些优选的实施方式中，4xxx系铝合金锻件的化学成分包括：10.9-12.8％的Si、2.2-4.0％的Cu、0.32-1.15％的Mg、0.3-0.4％的Mn、0.06-0.2％的Co、0.14-0.18％的Cr、0.018-0.05％的Sr、0.01-0.08％的Ti、0.1-0.25％的Fe以及≤0.15％的无法避免的其余杂质，余量为Al。

在一些更优的实施方式中，Si的含量为(0.58a+10.5)％至(0.58a+12.5)％；其中，Mg的含量为a％。

具体的，Si的含量可以为(0.58a+10.5)％、(0.58a+10.8)％、(0.58a+11)％、(0.58a+11.2)％、(0.58a+11.5)％、(0.58a+11.8)％、(0.58a+12.0)％或(0.58a+12.5)％等，也可以为(0.58a+10.5)％至(0.58a+12.5)％范围内的其它任意值。

通过将Si的含量设置为(0.58a+10.5)％至(0.58a+12.5)％，可以保证具有合适的过剩硅含量，进而通过过剩硅强化、硬化铝合金。

在一些优选的实施方式中，Fe：Mn＝0.4-0.65，如0.4、0.42、0.45、0.48、0.5、0.52、0.55、0.58、0.6、0.62或0.65等，也可以为0.4-0.65范围内的其它任意值。

需说明的是，Fe含量如果超过0.25％，或者Fe、Mn比例超出范围，会形成针状富铁相，影响强度。

承上，上述成分中，Si通过固溶强化、与Mg形成Mg₂Si等强化相，提高合金的强度。同时过剩Si以均匀细小的共晶硅的形式存在，提高材料的硬度。当Si的含量低于10％时，过剩硅含量低，合金的硬度较低；当Si的含量超过13％时，组织中容易形成初晶Si，降低合金的韧性。为保证足够量的过剩硅含量，将硅元素加入量控制在(0.58a+10.5)％至(0.58a+12.5)％。

合金中加入一定量的Cu元素，在固溶和时效处理时析出Al₂Cu等增强相，提高合金强度。当Cu含量不足2.0％时，强化效果不明显。但当Cu含量超过4.0％时，合金的变形抗力增高，韧性下降。

合金中加入一定量的Mg元素，在时效处理过程中从组织中析出弥散的Mg₂Si化合物，具有明显的沉淀强化作用，显著提高合金强度。Mg含量不到0.3％时，沉淀强化效果较弱；含量超过1.2％时，合金的延伸率和疲劳强度降低。

Mn在合金中形成MnAl₆质点，可以提高合金锻造时的再结晶温度，抑制再结晶，避免锻件内形成粗晶组织，从而提供材料力学性能。Fe：Mn保持在0.4-0.65，可以与Fe形成A1₃(Fe、Mn)等化合物，改变含Fe化合物的形状，减少Fe杂质的有害作用，同时提高合金的韧性和硬度。当合金中Mn含量少于0.25％时，抑制再结晶的作用不明显。

合金组织中共晶硅、α-Al及含钴金属间化合物的大小、形状对本申请中合金的强度和硬度有着重要影响。为了细化共晶硅，添加适量Sr元素；为了细化α-Al，添加适量Ti元素。

Sr是长效变质剂，在熔体中形成Al₄Sr等粒子，对共晶硅变质处理效果好。当合金中Sr添加量超过0.05％时，合金易产生疏松、针孔等缺陷。

Ti在合金中形成Al₃Ti粒子，起到细化α-Al的作用。

Fe可以提高合金的硬度。当合金中Fe含量超过0.25％时会显著降低材料的韧性和强度。

Cr在合金中形成(CrFe)Al₇、(CrMn)Al₁₂等金属间化合物，起到抑制再结晶的作用，可阻碍合金锻造时形成粗晶组织，从而提高材料强度。

Co元素在合金中形成AlCoH，起到降低合金中氢含量、提高熔体质量的作用，更重要的是形成AlCoCrCuFe等含Co的纳米量级高硬度金属间化合物，显著提高材料的硬度。

上述4xxx系铝合金锻件同时具有较高的强度、韧性和硬度，综合性能较优。

在一些优选的方案中，4xxx系铝合金锻件经T6热处理后抗拉强度可达到482MPa，屈服强度可达到425MPa，断后伸长率可达6.4％，布氏硬度可达185。

需说明的是，目前常用的4xxx系铝合金(如4032铝合金)的T6态抗拉强度为370-400MPa，屈服强度为315-350MPa，断后伸长率为3.5-5.5％，布氏硬度为120。可以看出，本申请提供的4xxx系铝合金的综合性能明显优于目前常规使用的4032铝合金。

相应地，本申请还提供了上述4xxx系铝合金锻件的制备方法，包括以下步骤：将由具有预设的化学成分的铸棒进行均匀化热处理，随后再依次进行锻造以及T6热处理。该方法流程较短。

其中，铸棒是经具有预设的化学成分的铝合金熔体采用垂直半连续铸造方式制备而得。

基于Ti和Sr同时加入熔体中时会削弱变质和细化效果。因此，制备铝合金熔体时，Sr和Ti以合金形式加入，且采用任意一者在炉内加入，另一者通过在线喂丝加入的方式进行加料。也即，采用在炉内和在线分别添加Ti和Sr。

所加入的Co以合金形式(如铝钴合金或铜钴合金)加入。

本申请中，铸造过程中的工艺条件包括：

铸棒的直径≤130mm，如130mm、120mm、110mm、100mm、90mm或80mm、70mm或60mm等，也可以为≤130mm的其它值，优选为65-90mm。

需说明的是，若铸锭的直径超过130mm，在半连铸时很难将冷却速度控制在12℃/s以上，从而无法保证α-Al的二次枝晶臂间距在20μm以下。

铸造温度可设置为680-750℃，如680℃、690℃、700℃、710℃、720℃、730℃、740℃或750℃等，也可以为680-750℃范围内的其它任意值。

铸造速度可以为100-250mm/min，如100mm/min、120mm/min、150mm/min、180mm/min、200mm/min或250mm/min等，也可以为100-250mm/min范围内的其它任意值。

每根铸棒对应的冷却水流量可以为4-8m³/h，如4m³/h、5m³/h、6m³/h、7m³/h或8m³/h等，也可以为4-8m³/h范围内的其它任意值。如同时生产多根铸棒，则总的冷却水流量为根数乘以4-8m³/h。

通过在铸造时控制铸锭规格、铸造温度、铸造速度以及冷却水流量，可将铸造过程中的冷却速度控制在≥12℃/s，如12℃/s、15℃/s、18℃/s或20℃/s等，优选为15-20℃/s。

较佳地，铸造后，铸锭中的α-Al的二次枝晶臂间距≤20μm，更优≤15μm。

本申请中，均匀化热处理可以于460-500℃(如460℃、465℃、470℃、475℃、480℃、485℃、490℃或500℃等)的条件下进行2-6h(如2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h或6h等)。上述过程，铸锭在循环风炉中随炉升至460-500℃，保温2-6h后随炉冷却即可。

较佳地，均匀化热处理后的铸棒中共晶硅的粒径≤3μm，金属间化合物的粒径≤5μm。

本申请中，锻坯所用的锻坯温度可以为400-450℃(如400℃、410℃、420℃、430℃、440℃或450℃等)。终锻温度≥380℃，如380℃、390℃、400℃、410℃或420℃等，优选为390-410℃。

上述锻造的坯料为均匀化热处理后的铸棒。

本申请中，T6热处理包括双级固溶处理以及时效处理。

其中，双级固溶处理包括：先于450-500℃(如450℃、460℃、470℃、480℃、490℃或500℃等)的条件下保温2-3h(如2h、2.2h、2.5h、2.8h或3h等)，随后于530-540℃(如530℃、535℃或540℃等)的条件下保温2-4h(如2h、2.5h、3h、3.5h或4h等)。530-540℃的条件下保温2-4h后，先进行淬火处理，再进行时效处理。

淬火的水温不高于60℃(如60℃、55℃、50℃、45℃或40℃等)的条件下进行。淬火转移时间不超过20s，优选不超过15s，更优不超过10s。时效处理可以于165-200℃(如165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃或200℃等)的条件下保温6-12h(如6h、7h、8h、9h、10h、11h或12h等)。

较佳地，T6热处理后的锻件中含Co金属间化合物的粒径≤500nm。

承上，本申请通过优化合金成分，使合金在液态时具有良好的流动性和铸造成型性能。优化熔体共晶硅变质和α-Al细化处理技术，可以同时细化共晶硅和α-Al，使高硬度的共晶硅、含铁及含铬金属间化合物在铝基体上分布均匀。通过热处理制度，生成纳米级的高硬度含Co金属间化合物，从而使材料热处理后在强度和硬度等方面具有优异的综合性能。

以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1-5

实施例1-5提供5种4xxx系铝合金，各实施例对应的铝合金的化学组成如表1所示。

各实施例对应的铝合金的制备方法均相同，具体如下：

步骤(1)、采用垂直半连续铸造的方法将如表1所示成分的合金熔体铸造成直径为Φ80mm的铸棒，铸造温度为730℃，铸造速度为250mm/min，每根铸棒的冷却水流量为6.5m³/h。经测量，铸造过程中的冷却速度为16.5℃/s。铸棒微观组织中，α-Al的二次枝晶臂间距约为15μm。

其中，采用在炉内和在线分别添加Ti和Sr。Ti采用Al-Ti合金的方式加入，Sr以Al-Sr线杆的方式加入。

Co以铝钴合金的方式加入炉内。

步骤(2)：将铸棒在循环风炉中随炉升至470℃，保温4h，随炉冷却。

步骤(3)：锻造前，将铸棒定尺锯切，然后于440℃的条件下进行预热，随后进行锻造，终锻温度为400℃。

步骤(4)：将锻件进行T6热处理，具体的，先在480℃保温2h，然后升温到535℃保温3h；之后出炉，在8秒内浸入到25℃水中进行淬火；然后在185℃时效处理10h。

表1铝合金的化学组成(/％)

实施例6

本实施例与实施例1的区别在于，铝合金锻件的制备条件不同，具体如下：

步骤(1)、采用垂直半连续铸造的方法将合金熔体铸造成直径为Φ130mm的铸棒，铸造温度为690℃，铸造速度为100mm/min，每根铸锭的冷却水流量为6.0m³/h。经测量，铸造过程中的冷却速度为12.1℃/s。

步骤(2)：将铸锭在循环风炉中随炉升至480℃，保温4h，空冷。

步骤(3)：锻造前，将铸棒定尺锯切，然后于400℃的条件下进行预热，随后进行锻造，终锻温度为385℃。

步骤(4)：将锻件进行T6热处理，具体的，先在450℃保温3h，然后升温到530℃保温4h；之后出炉在15秒内浸入到60℃水中进行淬火处理；然后在165℃时效处理12h。

实施例7

步骤(1)、采用垂直半连续铸造的方法将合金熔体铸造成直径为Φ100mm的铸棒，铸造温度为720℃，铸造速度为200mm/min，每根铸锭的冷却水流量为8.0m³/h。经测量，铸造过程中的冷却速度为15℃/s。

步骤(2)：将铸锭在循环风炉中随炉升至500℃，保温2h，空冷。

步骤(3)：锻造前，将铸棒定尺锯切，然后于420℃的条件下进行预热，随后进行锻造，终锻温度为408℃。

步骤(4)：将锻件进行T6热处理，具体的，先在500℃保温2.5h，然后升温到540℃保温2h；之后出炉在15秒内浸入到60℃水中进行淬火处理；然后在200℃时效处理12h。

对比例1-7

对比例1-7与实施例1的区别在于：合金成分不同，具体如表2所示。

表2铝合金的化学组成(/％)

对比例8

本对比例与实施例1的区别在于，铝合金锻件的制备条件不同，具体如下：

步骤(1)、采用垂直半连续铸造的方法将合金熔体铸造成直径为Φ154mm的铸棒，铸造温度为780℃，铸造速度为90mm/min，每根铸棒的冷却水流量为3.5m³/h。经测量，铸造过程中的冷却速度为10.5℃/s。

步骤(2)：将铸棒在循环风炉中随炉升至480℃，保温8h，空冷。

步骤(3)：锻造前，将铸棒定尺锯切，然后于480℃的条件下进行预热，随后进行锻造，终锻温度为420℃。

步骤(4)：将锻件进行T6热处理，具体的，先在450℃保温3h，然后升温到530℃保温4h；之后出炉在20秒内浸入到60℃水中进行淬火处理；然后在185℃时效处理10h。

对比例9

本对比例与实施例1的区别在于，铝合金T6热处理工艺不同，具体如下：

锻件进行T6热处理时，先在450℃保温4h，然后升温到530℃保温1h；之后出炉在30秒内浸入到80℃水中进行淬火处理；然后在205℃时效处理12h。

试验例1

以实施例1为例，对其各阶段试样的微观组织进行SEM观察，其结果如图1至图3所示。

其中，图1为实施例1制备的铸棒的铸态SEM照片，该图中，黑色为α-Al组织，二次枝晶臂间距约为15μm；白色为各种金属间化合物，灰色为共晶组织。

图2为实施例1中均匀化热处理后的铸棒的SEM照片，该图中黑色为共晶硅，白的为金属间化合物。

图3为实施例1中制备的锻件的高倍SEM照片，该图中，白色组织为纳米量级的含钴金属间化合物。

试验例2

对实施例1-7、对比例1-9制备得到的合金进行性能测试，其中，抗拉强度和屈服强度的测试标准参照《GB/T16865-2013》，断后伸长率的测试标准参照《GB/T16865-2013》，硬度的测试标准参照《GB/T231.1-2018》，其结果如表3所示。

表3铝合金的性能

由表3可以看出，按本申请提供的化学成分组成以及制备方法得到的4xxx系铝合金锻件能够同时具有较高的抗拉强度、屈服强度、断后伸长率以及硬度。改变化学元素含量或工艺条件后，会导致4xxx系铝合金锻件的上述性能降低。

综上所述，本申请提供的4xxx系铝合金锻件同时具有较高的强度、韧性和硬度，综合性能较优。其制备方法操作简单，工序短，成本低。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种4xxx系铝合金锻件，其特征在于，按质量百分数计，4xxx系铝合金合金锻件的化学成分包括：

10.9-12.8％的Si、2.2-4.0％的Cu、0.32-1.15％的Mg、0.3-0.4％的Mn、0.06-0.2％的Co、0.14-0.18％的Cr、0.018-0.05％的Sr、0.01-0.08％的Ti、0.1-0.25％的Fe以及≤0.15％的无法避免的其余杂质，余量为Al；

Si的含量为(0.58a+10.5)％至(0.58a+12.5)％，Mg的含量为a％；Fe：Mn＝0.4-0.65；

所述4xxx系铝合金锻件由具有预设的化学成分的铸棒进行均匀化热处理，随后再依次进行锻造以及T6热处理而得；

热处理包括双级固溶处理以及时效处理；其中，双级固溶处理包括：先于450-500℃的条件下保温2-3h，随后于530-540℃的条件下保温2-4h；时效处理是于165-200℃的条件下保温6-12h。

2.如权利要求1所述的4xxx系铝合金锻件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将由具有预设的化学成分的铸棒进行均匀化热处理，随后再依次进行锻造以及T6热处理；

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述铸棒是经具有预设的化学成分的铝合金熔体采用垂直半连续铸造方式制备而得。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，制备铝合金熔体时，Sr和Ti以合金形式加入，且采用任意一者在炉内加入，另一者通过在线喂丝加入的方式进行加料；

和/或，Co以合金形式加入。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，铸造过程中的工艺条件包括：

铸棒的直径≤130mm；

和/或，铸造温度为680-750℃；

和/或，铸造速度为100-250mm/min；

和/或，每根铸棒对应的冷却水流量为4-8m³/h；

和/或，铸造过程中的冷却速度≥12℃/s。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，铸造后，铸棒中的α-Al的二次枝晶臂间距≤20μm。

7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，均匀化热处理是于460-500℃的条件下进行2-6h。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，均匀化热处理后的铸棒中共晶硅的粒径≤3μm，金属间化合物的粒径≤5μm。

9.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，锻造所用的锻坯温度为400-450℃，终锻温度≥380℃。

10.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，T6热处理后的锻件中，含钴金属间化合物的粒径≤500nm。