[發明專利]一種高強高韌耐蝕鑄造鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201610088472.6
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN105603274B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 周洪江;金國平
• 申請（專利權）人: 蘇州浦石精工科技有限公司
• 主分類號: C22C21/08
• 分類號: C22C21/08;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/047
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙)11341
• 代理人: 張建生

技術領域

本發明涉及鋁合金鑄造技術領域，特別是涉及一種高強高韌耐蝕鑄造鋁合金的制備方法。

背景技術

鑄造鋁合金作為傳統的金屬材料，因其密度小、比強度高等特點，廣泛應用于航空、航天、汽車、機械等行業。隨著現代工業及鑄造新技術的發展，對鑄造鋁合金，尤其是具有特殊性能，如具有高強度、優良的耐磨性和耐腐蝕性的鑄造鋁合金，需求量越來越大。經過幾十年的發展，高強度鑄造鋁合金已形成完整系列，性能趨于穩定，生產方法日趨完善，成為材料領域中不可或缺的合金體系，并已在汽車、航天和航空工業中獲得廣泛的應用。

汽車發電機前后蓋用鑄造鋁合金材料需要在滿足高強度的同時具有良好的沖擊韌性和耐蝕性能。目前汽車發電機用鋁合金材料的強度足夠，但其沖擊韌性較低，一般都不能承受大的沖擊載荷。由其制備的汽車發電機前后蓋產品在服役過程中容易產生裂縫或蝕損現象，影響正常使用。

發明內容

本發明主要解決的技術問題是提供一種高強高韌耐蝕鑄造鋁合金的制備方法，能夠解決現有汽車前后蓋用鑄造鋁合金在使用過程中存在的上述問題。

為解決上述技術問題，本發明采用的一個技術方案是：提供一種高強高韌耐蝕鑄造鋁合金，所述鋁合金包括如下質量百分含量的組分：Si 0.25～0.45、Zn 3.35～4.97、Mg 13～15、Cu 0.8～1.3、Zr 0.05～0.1、Sb 0.03～0.05、Co 0.01～0.03、Mo 0.02～0.03、中間合金5.5～1.2，其余為Al。

在本發明一個較佳實施例中，所述中間合金為Al-Ti-Si合金，其中Al、Ti、Si的質量比為1：0.1：0.05。

為解決上述技術問題，本發明采用的另一個技術方案是：提供一種高強高韌耐蝕鑄造鋁合金的制備方法，包括如下步驟：

（1）稱料：稱取配方量的各原料備用；

（2）熔融混合：將配方量的Al加入電阻坩堝熔煉爐內，加熱至700～720℃融化，加入配方量的Si、Zn、Mg和Cu，熔融混合并攪拌均勻，然后加入中間合金，熔融攪拌混合后，恒溫靜置一段時間，再加入Zr、Sb、Co 和Mo，充分熔融并混合，得到合金液；

（3）精煉：調整爐溫至710～730℃，然后向步驟（2）中得到的合金液中加入精煉劑，精煉15～20min后，靜置20～30min扒渣；

（4）鑄造：將步驟（3）中精煉、扒渣后的合金液澆注到預熱后的鑄模型腔中得到鋁合金錠；

（5）熱處理：將步驟（4）中鑄造后的鋁合金錠先進行兩級固溶處理，最后進行自然時效處理，得到所述高強高韌耐蝕鑄造鋁合金。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（2）中，所述恒溫靜置時間為15～30min，溫度為730～750℃。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（3）中，所述精煉劑為六氯乙烷與鈉鹽以1：1的質量比混合的混合物，所述精煉劑的加入量為所述合金液質量的3～5%。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（4）中，所述鑄模的預熱溫度為320～380℃。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（5）中，所述固溶處理的工藝條件為：首先在490～500℃下保溫4h，然后升溫至520℃保溫8～12 h。

在本發明一個較佳實施例中，所述步驟（5）中，所述自然時效處理的條件為：先在165℃下保溫6h，再在140℃下保溫10h。

本發明的高強高韌耐蝕鑄造鋁合金，其抗拉強度達到388MPa以上，伸長率達7.5%以上，服強度達 245MPa以上，拉伸試樣的斷口由大小不均的韌窩和撕裂棱組成，呈現明顯的塑性斷裂特征。

本發明的有益效果是：本發明一種高強高韌耐蝕鑄造鋁合金及其制備方法，通過科學的配方設計和合理的制備工藝，尤其是熱處理方式，在保證鋁合金強度的同時，明顯提高了其韌性，所制備的產品具有優異的強度、硬度和延伸率，滿足汽車發電機前后蓋的使用要求。

具體實施方式

下面對本發明的較佳實施例進行詳細闡述，以使本發明的優點和特征能更易于被本領域技術人員理解，從而對本發明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

本發明實施例包括：

實施例1