[發(fā)明專利]攙有磷元素的鋁合金及其制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010566092.1
• 申請(qǐng)日: 2010-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102477506A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 徐宏;應(yīng)偉勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海萬泰鋁業(yè)有限公司
• 主分類號(hào): C22C21/02
• 分類號(hào): C22C21/02;C22C1/03
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 李彥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及硅作次主要成分的鋁基合金領(lǐng)域，具體為一種攙有磷元素的鋁合金及其制造方法。

背景技術(shù)

鋁合金以其質(zhì)量輕、耐腐蝕的特性而在航空、汽車領(lǐng)域得到廣泛使用。機(jī)械制造領(lǐng)域中以鑄鋁合金應(yīng)用為多，但目前的鑄鋁合金，還存在著合金凝固速度慢的問題，使得鑄造成品中由于收縮引起的孔隙率較大，影響鑄件的機(jī)械性能。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種的收縮速度快、鑄件機(jī)械性能高的鑄鋁合金，本發(fā)明公開了一種攙有磷元素的鋁合金及其制造方法。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案達(dá)到發(fā)明目的：

一種攙有磷元素的鋁合金，包括鋁和硅，硅和鋁質(zhì)量之比是0.12～0.15，其特征是：還包括磷，磷和鋁的質(zhì)量之比是0.008%～0.012%。

一種攙有磷元素的鋁合金的制造方法，包括依次進(jìn)行的配料、熔化、攪拌、除氣和澆鑄這5個(gè)步驟，配料時(shí)，將硅和鋁按照質(zhì)量之比為0.12～0.15均勻混合，其特征是：還包括加磷銅，磷和鋁的質(zhì)量之比是0.008%～0.012%，加磷銅在攪拌和除氣之間進(jìn)行，加磷銅時(shí)，控制鋁液溫度在855℃～885℃之間。

所述的攙有磷元素的鋁合金的制造方法，其特征是：加磷銅時(shí)，所加的磷銅其磷的質(zhì)量百分比濃度為8%～12%。

本發(fā)明使用時(shí)，按照配料、熔化、攪拌、加磷銅、除氣和澆鑄這6個(gè)步驟依次進(jìn)行即可制得含磷的鋁合金。本發(fā)明通過在鋁合金中添加適量磷元素組成鋁合金過共晶組織，由于磷無液相，因此凝固時(shí)磷作為結(jié)晶核心存在，加快鋁合金的凝固速度，使過共晶組織中單個(gè)初晶硅塊度變小，單位面積的初晶硅數(shù)量變多，凝固時(shí)相圖中液固相區(qū)間變窄，因此，能使合金鑄造產(chǎn)品中厚大部位由于收縮引起的孔隙率變小，從而提高了鑄件性能。

原先不含磷的鋁合金材料，采用金屬模鑄造時(shí)，抗拉強(qiáng)度為185N/mm²，伸長率為0.8%，HB硬度為105。采用本發(fā)明制得的鋁合金，在采用金屬模鑄造時(shí)，抗拉強(qiáng)度為212N/mm²，提高了14.6%，伸長率為0.96%，提高了20.0%，HB硬度為117，提高了11.4%。

本發(fā)明的有益效果是：鑄造時(shí)收縮速度快、鑄件機(jī)械性能高。

具體實(shí)施方式

以下通過具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

實(shí)施例1

一種攙有磷元素的鋁合金，包括鋁、磷和硅，硅和鋁質(zhì)量之比是0.12，磷和鋁的質(zhì)量之比是0.008%。

一種攙有磷元素的鋁合金的制造方法，包括依次進(jìn)行的配料、熔化、攪拌、加磷銅、除氣和澆鑄這6個(gè)步驟，配料時(shí)，將硅和鋁按質(zhì)量之比硅:鋁=0.12的比例均勻混合；熔化時(shí)，將完成配料后的原料在爐內(nèi)加熱至熔融狀態(tài)；攪拌時(shí)，用攪棒攪拌鋁液；加磷銅時(shí)，磷和鋁的質(zhì)量之比是0.008%，控制鋁液溫度在855℃，所加的磷銅其磷的質(zhì)量百分比濃度為8%。

實(shí)施例2

一種攙有磷元素的鋁合金，包括鋁、磷和硅，硅和鋁質(zhì)量之比是0.13，磷和鋁的質(zhì)量之比是0.01%。

一種攙有磷元素的鋁合金的制造方法，包括依次進(jìn)行的配料、熔化、攪拌、加磷銅、除氣和澆鑄這6個(gè)步驟，加磷銅時(shí)，磷和鋁的質(zhì)量之比是0.01%，控制鋁液溫度在870℃，所加的磷銅其磷的質(zhì)量百分比濃度為10%。其他步驟都和實(shí)施例1同。

實(shí)施例3

一種攙有磷元素的鋁合金，包括鋁、磷和硅，硅和鋁質(zhì)量之比是0.15，磷和鋁的質(zhì)量之比是0.012%。

一種攙有磷元素的鋁合金的制造方法，包括依次進(jìn)行的配料、熔化、攪拌、加磷銅、除氣和澆鑄這6個(gè)步驟，加磷銅時(shí)，磷和鋁的質(zhì)量之比是0.012%，控制鋁液溫度在885℃，所加的磷銅其磷的質(zhì)量百分比濃度為12%。其他步驟都和實(shí)施例1同。