[發明專利]一種高強度鑄造鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201610785147.5
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106282685B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 張章;王沛培;陳紅圣;董雯;馬俊成;查明暉;譚東;李向平
• 申請（專利權）人: 中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/03;C22F1/043
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

1.一種高強度鑄造鋁合金，其特征在于，包括如下重量百分比的組分：Si6.0-8.0％，Cu0.5-2.0％，Mg0.2-0.6％，Ti0.05-0.30％，Gd0.05-0.5％，Sr0.01-0.05％，Fe≤0.20％，雜質元素≤0.50％，余量為鋁；

所述高強度鑄造鋁合金經T6熱處理后的力學性能為：抗拉強度≥315MPa，延伸率≥5.5％；

所述高強度鑄造鋁合金的鑄態金相組織中析出了含Gd的第二相的金屬間化合物。

2.根據權利要求1所述的一種高強度鑄造鋁合金，其特征在于，所述Si的重量百分比為6.5-7.5％。

3.根據權利要求1或2所述的一種高強度鑄造鋁合金，其特征在于，所述Cu的重量百分比為1.0-1.5％。

4.根據權利要求3所述的一種高強度鑄造鋁合金，其特征在于，所述Mg的重量百分比為0.25-0.45％。

5.根據權利要求4所述的一種高強度鑄造鋁合金，其特征在于，所述Ti的重量百分比為0.1-0.25％。

6.根據權利要求5所述的一種高強度鑄造鋁合金，其特征在于，所述Gd的重量百分比為0.1-0.3％。

7.根據權利要求1所述的一種高強度鑄造鋁合金，其特征在于，所述Sr的重量百分比為0.015-0.03％。

8.一種如權利要求1-7任一項所述的高強度鑄造鋁合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1.將工業純鋁在電阻爐中加熱至700-720℃，再加入Al-Si中間合金、Al-Gd中間合金、Al-Cu中間合金、Al-Ti中間合金和Al-Sr中間合金，保溫并攪拌；

S2.待所有加入的中間合金都熔解完畢后，將熔體溫度降至690-710℃時加入純Mg；

S3.待所述純Mg完全熔化后，升溫至710-730℃，繼續加入無毒精煉劑，除氣精煉后得到鋁合金熔體；

S4.將S3中鋁合金熔體在700-720℃下以重力鑄造方式澆注到預熱至180-220℃的模具中，最后在空氣中自然冷卻得到鋁合金鑄件；

S5.將S4的產品依次進行固溶處理、冷卻處理和時效處理后得到高強度鑄造鋁合金；

所述高強度鑄造鋁合金的鑄態金相組織中析出了含Gd的第二相的金屬間化合物。

9.根據權利要求8所述的一種高強度鑄造鋁合金的制備方法，其特征在于，所述步驟S5中的固溶處理是指將S4的產品加熱至500-520℃后保溫6-8小時，然后繼續加熱至525-550℃后保溫8-10小時；所述步驟S5中的冷卻處理是指將固溶處理后產品快速淬入20-40℃的水中進行冷卻；所述步驟S5中的時效處理是指將冷卻處理后產品加熱到150-180℃，保溫7-9小時，最后出爐空冷至室溫。