CN115961195B - 一种高压铸造铝合金及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及铸造技术领域，具体公开了一种高压铸造铝合金，铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn3.5‑4.5％，Si≤0.15％，Cu≤0.05％，Fe≤0.18％，Mn0.2‑0.25％，Mg0.72‑0.8％，Ti0.08‑0.12％，Zr0.12‑0.17％，Cr0.1‑0.15％，其它元素≤0.05％，其余为Al。本发明在铝合金制成方面通过合理的铝合金成分，从而提高铝合金的强度和延伸率；本发明在精炼过程中加入了稀土镧和铈的混合精炼剂，从而去除铝合金内部的气体，同时也优化了铝合金的组织，提高了铝合金的强度和延伸率；本发明在挤压后不需要进行热处理工艺，从而有效地减少了能耗；本发明铸造出的铝合金适用于钎焊，加温以后强度不损失；本发明铸造出的铝合金材料，可以用来压铸形状复杂的铸件，且能够承受载荷的铸件。
Description
技术领域
本发明属于铸造技术领域，具体是一种高压铸造铝合金及制备方法。
背景技术
铝合金因其产品的熔点较低，加上压铸的尺度精度好以及外表光洁度高等优点，故铝合金被广泛地应用于轻量化新能源的汽车行业。铝合金铸造在汽车行业有着很广泛的应用，最常见的是Al-Si合金，而Al-Si合金的强度和延伸率偏低，为了解决高压铸造铝合金性能偏低的问题，因此现急需发明一种高压铸造铝合金及制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供了一种高压铸造铝合金及制备方法，以解决上述所提出的铝合金强度和延伸率偏低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种高压铸造铝合金，
所述铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn3.5-4.5％，Si≤0.15％，Cu≤0.05％，Fe≤0.18％，Mn0.2-0.25％，Mg0.72-0.8％，T i0.08-0.12％，Zr0.12-0.17％，Cr0.1-0.15％，其它元素≤0.05％，其余为Al。
一种高压铸造铝合金制备方法,所述方法包括以下步骤：
S1、按以上元素的质量百分比装入熔炼炉内加热至熔融状态，其中熔炼温度为700-730℃；
S2、向炉内加入稀土镧和铈的混合精炼剂进行精炼，精炼温度为720-725℃，精炼所需时间为25±5mi n；
S3、打开氮气阀门，把氮气输出压力调至0.3MPa除气，除气时间为30±5mi n，温度控制为700-720℃，除气过程有浮渣时应在除气结束前把浮渣通过除气集中到炉口用铁锹清除干净；
S4、除气完成后，高压铸造形成所描述的铝合金棒；
S5、对高压铸造出的铝合金进行均匀化处理，均质温度为500±5℃，保温时间2H，自然冷却；
S6、对高压铸造而成的压铸棒进行挤压。
进一步地，所述S4中的高压铸造时的压力为450MPa，金属成分填充的速度为15m/s。
进一步地，所述S6中的挤压速度为8±0.5mm/s，挤压温度为440±10℃，冷却方式为风冷，风量60％。
本发明的有益效果:本发明在铝合金制成方面通过合理的铝合金成分，从而提高铝合金的强度和延伸率；
本发明在精炼过程中加入了稀土镧和铈的混合精炼剂，从而去除铝合金内部的气体，同时也优化了铝合金的组织，提高了铝合金的强度和延伸率；
本发明在挤压后不需要进行热处理工艺，从而有效地减少了能耗；
本发明铸造出的铝合金适用于钎焊，加温以后强度不损失；
本发明铸造出的铝合金材料，可以用来压铸形状复杂的铸件，且能够承受载荷的铸件。
具体实施方式
下面对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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的一个具体实施例中，具体公开了一种高压铸造铝合金，铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn3.5-4.5％，Si≤0.15％，Cu≤0.05％，Fe≤0.18％，Mn0.2-0.25％，Mg0.72-0.8％，Ti0.08-0.12％，Zr0.12-0.17％，Cr0.1-0.15％，其它元素≤0.05％，其余为Al。
高压铸造铝合金的制备方法，方法包括以下步骤：
S1、按以上元素的质量百分比装入熔炼炉内加热至熔融状态，其中熔炼温度为700-730℃；
S2、向炉内加入稀土镧和铈的混合精炼剂进行精炼，精炼温度为720-725℃，精炼所需时间为25±5min；
S3、打开氮气阀门，把氮气输出压力调至0.3MPa除气，除气时间为30±5min，温度控制为700-720℃，除气过程有浮渣时应在除气结束前把浮渣通过除气集中到炉口用铁锹清除干净；
S4、除气完成后，高压铸造形成所描述的铝合金棒，高压铸造时的压力为450MPa，金属成分填充的速度为15m/s；
S5、对高压铸造出的铝合金进行均匀化处理，均质温度为500±5℃，保温时间2H，自然冷却；
S6、对高压铸造而成的压铸棒进行挤压，挤压速度为8±0.5mm/s，挤压温度为440±10℃，冷却方式为风冷，风量60％。
下面结合具体实施例，对本发明做进一步说明。
实施例1：
高压铸造铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn3.80％，Si0.11％，Cu0.035％，Fe0.139％，Mn0.22％，Mg0.75％，Ti0.09％，Zr0.152％，Cr0.122％，其余为Al。
按照上述配比，得到高压铸造铝合金材料，随机取样测试性能：抗拉强度平均值为266.7MPa，屈服强度175.3MPa，延伸率24.9％。
实施例2：
高压铸造铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn4.02％，Si0.13％，Cu0.03％，Fe0.149％，Mn0.22％，Mg0.775％，Ti0.092％，Zr0.132％，Cr0.122％，其余为Al。
按照上述配比，得到的高压铸造铝合金材料，随机取样测试性能：抗拉强度平均值为272.5MPa，屈服强度177.2MPa，延伸率23.6％。
实施例3：
高压铸造铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn4.25％，Si0.121％，Cu0.03％，Fe0.134％，Mn0.212％，Mg0.762％，Ti0.1％，Zr0.141％，Cr0.132％，其余为Al。
按照上述配比，得到的高压铸造铝合金材料，随机取样测试性能：抗拉强度平均值为269.1MPa，屈服强度171.5MPa，延伸率25.3％。
分别对实施例1～3所得铝合金的抗拉强度、屈服强度和延伸率进行测试，测试结果如表1所示：
表1
| 实施例 | 抗拉强度/MPa | 屈服强度/MPa | 延伸率％ |
| 实施例1 | 266.7 | 175.3 | 24.9 |
| 实施例2 | 272.5 | 177.2 | 23.6 |
| 实施例3 | 269.1 | 171.5 | 25.3 |
以上所揭露的仅为本发明的三种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (5)
1.一种高压铸造铝合金制备方法，其特征在于，
所述铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn3.80％，Si0.11％，Cu0.035％，Fe0.139％，Mn0.22％，Mg0.75％，Ti0.09％，Zr0.152％，Cr0.122％，其它元素≤0.05％，其余为Al，
所述高压铸造铝合金制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1、按以上元素的质量百分比装入熔炼炉内加热至熔融状态，其中熔炼温度为700-730℃；
S2、向炉内加入稀土镧和铈的混合精炼剂进行精炼，精炼温度为720-725℃，精炼所需时间为25±5min；
S3、打开氮气阀门，把氮气输出压力调至0.3MPa除气，除气时间为30±5min，温度控制为700-720℃，除气过程有浮渣时应在除气结束前把浮渣通过除气集中到炉口用铁锹清除干净；
S4、除气完成后，高压铸造形成铝合金棒；
S5、对高压铸造出的铝合金进行均匀化处理，均质温度为500±5℃，保温时间2H，自然冷却；
S6、对高压铸造而成的压铸棒进行挤压，得到的高压铸造铝合金材料，随机取样测试性能：抗拉强度平均值为266.7MPa，屈服强度175.3MPa，延伸率24.9％。
2.一种高压铸造铝合金制备方法，其特征在于，
所述铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn4.02％，Si0.13％，Cu0.03％，Fe0.149％，Mn0.22％，Mg0.775％，Ti0.092％，Zr0.132％，Cr0.122％,其它元素≤0.05％，其余为Al，
所述高压铸造铝合金制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1、按以上元素的质量百分比装入熔炼炉内加热至熔融状态，其中熔炼温度为700-730℃；
S2、向炉内加入稀土镧和铈的混合精炼剂进行精炼，精炼温度为720-725℃，精炼所需时间为25±5min；
S3、打开氮气阀门，把氮气输出压力调至0.3MPa除气，除气时间为30±5min，温度控制为700-720℃，除气过程有浮渣时应在除气结束前把浮渣通过除气集中到炉口用铁锹清除干净；
S4、除气完成后，高压铸造形成铝合金棒；
S5、对高压铸造出的铝合金进行均匀化处理，均质温度为500±5℃，保温时间2H，自然冷却；
S6、对高压铸造而成的压铸棒进行挤压，得到的高压铸造铝合金材料，随机取样测试性能：抗拉强度平均值为272.5MPa，屈服强度177.2MPa，延伸率23.6％。
3.一种高压铸造铝合金制备方法，其特征在于，
所述铝合金由以下质量百分比的成分制成：Zn4.25％，Si0.121％，Cu0.03％，Fe0.134％，Mn0.212％，Mg0.762％，Ti0.1％，Zr0.141％，Cr0.132％，其余为Al，
所述高压铸造铝合金制备方法，所述方法包括以下步骤：
S1、按以上元素的质量百分比装入熔炼炉内加热至熔融状态，其中熔炼温度为700-730℃；
S2、向炉内加入稀土镧和铈的混合精炼剂进行精炼，精炼温度为720-725℃，精炼所需时间为25±5min；
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S5、对高压铸造出的铝合金进行均匀化处理，均质温度为500±5℃，保温时间2H，自然冷却；
S6、对高压铸造而成的压铸棒进行挤压，得到的高压铸造铝合金材料，随机取样测试性能：抗拉强度平均值为269.1MPa，屈服强度171.5MPa，延伸率25.3％。
4.根据权利要求1-3所述的一种高压铸造铝合金制备方法，其特征在于，所述S4中的高压铸造时的压力为450MPa，金属成分填充的速度为15m/s。
5.根据权利要求1-3所述的一种高压铸造铝合金制备方法，其特征在于，所述S6中的挤压速度为8±0.5mm/s，挤压温度为440±10℃，冷却方式为风冷，风量60％。
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