[其他]低硅鎂碲系高強度鑄造鋁合金

在審

• 申請號: 101985000002204
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85102204B
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發明（設計）人: 黃積榮;王貽清;甘雨;曹文龍;姜淑艷;杜艷玲
• 申請（專利權）人: 陜西機械學院
• 代理公司: 陜西機械學院專利事務所
• 代理人: 倪金榮;楊引雪

本發明的高強度鑄造鋁合金，是在我國ＺＬ１０１鋁合金的基礎上采用了碲或碲和銻或碲和鍶微合金化或者復合微合金化的技術措施，與ＺＬ１０１相比其優點是：鑄造性能提高；熔煉工藝簡單；鑄件的針孔度下降１～２級；切削后表面光潔度提高２；獲得高的綜合機械性能，強度提高３０～５０％，延伸率提高１～２倍。本發明的鋁合金可用普通熔煉設備熔煉，使用工業純原材料配制而成。

本發明屬于鑄造鋁合金材料。

鋁-硅-鎂鑄造鋁合金在世界各國均廣泛使用，其特點是流動性較好，熱裂傾向很小，線收縮小，氣密性較高。但是，在熔煉過程中有較大的吸氣傾向，易產生針孔缺陷，并且機械性能尚不夠高，例如采用工業純原材料配制的鋁合金，其強度一般為σb≤20～24kg/mm^-2，延伸率δ≤3%。如果采用鍶或鈉或銻進行變質處理，其機械性能有所改善，但一般達不到理想水平，吸氣及產生針孔缺陷的問題仍然存在，甚至有加重的趨勢。國外為了滿足軍工生產和高性能鑄件用途的需要，不得不采用高純度原材料進行熔制，其機械性能和吸氣傾向均得到很大改善。但是采用高純度原材料成本很高，工業純鋁的售價為每公斤4～6元，而高純鋁的售價為每公斤30元;至于高純硅，其售價竟比工業純硅高出約20～30倍，所以用高純度原材料配制的鑄造鋁合金價格十分昂貴。

本發明就是針對上述存在的問題，使用工業純原材料，采用碲微合金化或者碲和銻或碲和鍶復合微合金化的主要技術措施研制出了價格便宜而機械性能很高的高強度鑄造鋁合金，其機械性能指標達到或超過國外用高純度原材料配制的同類鋁合金的水平。

本發明的要點是在我國鑄造鋁合金ZL101（主要成分為6～8%的硅;0.2～0.4%的鎂;其余為鋁）的基礎上，適當地控制雜質元素鐵、錳的含量，并相應地添加0.001%～0.200%的碲或同時添加0.001%～0.200%的碲和0.1～0.2%的銻或同時添加0.001%～0.200%的碲和0.04%～0.08%的鍶。可用普通熔煉設備熔煉，并可使用工業純原材料配制而成本發明的高強度鑄造鋁合金，其化學成分的范圍可控制在：

ZLAlSi₇MgTeTi：Si6%～8%，Mg0.2%～0.4%，Ti0.1%～0.2%，Te0.001～0.200%;允許的雜質含量范圍為Cu在0.3%以下，Fe在0.2%左右，Zn在0.5%以下，Mn在0.10%以下，其他雜質元素每種控制在0.10%以下且總量在0.20以下;其余為Al。

ZLAlSi₇MgTeSbTi：Si6%～8%，Mg0.2%～0.4%，Ti0.1～0.2%，Te0.001～0.2%，Sb0.1～0.2%;允許的雜質含量范圍在Cu在0.3%以下，Fe在0.2%左右，Zn在0.5%以下，Mn在0.1%以下，其他雜質元素每種控制在0.10%以下且總量在0.20%以下;其余為Al。

ZLAlSi7MgTeSrTi：Si6%～8%，Mg0.2%～0.4%，Ti0.1%～0.2%，Te0.001～0.2%，Sr0.04%～0.08%;允許的雜質含量范圍為Cu在0.3%以下，Fe在0.2%左右，Zn在0.5%以下，Mn在0.1%以下，其他雜質元素每種控制在0.01%以下且總量在0.20%以下;其余為鋁。

由于在本發明的鋁合金中添加0.001%～0.200%的碲或0.001%～0.200%的碲和0.1%～0.2%的銻或0.001%～0.200%的碲和0.04%～0.08%的鍶，所以無論在金屬型鑄造或是在砂型鑄造時，其鋁合金液的吸氣傾向均很小，流動性也有改善，最重要的是使其機械性能有了大幅度的提高。

將本發明的鋁合金熔化并澆注成標準的砂型或金屬型機械性能試樣，不經機械加工，經相應的熱處理后，進行抗拉試驗，所獲得的機械性能與國內外相近的鑄造鋁合金牌號進行比較，本發明的鋁合金的機械性能指標比國標ZL101鋁合金平均提高50～100%，達到了美國用高純度原材料配制的鋁合金A356.0（主要成分為：Si6.5%～7.5%，Mg0.2%～0.4%，Ti0.2%，其余為Al。）的先進水平。本發明還具備這樣一些特點：鑄造性能好;熔煉工藝簡便;切削加工性能好，切削后的零件表面光潔度比不含碲的鋁合金約為2;本發明的鋁合金液體長時間（8小時）保持或鋁合金重熔三次其機械性能基本保持不變。

本發明可適用于砂型鑄造，金屬型鑄造或低壓鑄造等。可用來制造形狀復雜的或薄壁鑄件或對綜合機械性能要求高的鑄件或制造耐壓致密鑄件，也可以制造合金鑄錠等。