[發(fā)明專利]一種高強(qiáng)度鑄造鋁合金及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610785147.5
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN106282685B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 中車戚墅堰機(jī)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(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫;賈允

本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度鑄造鋁合金，包括如下重量百分比的組分：Si 6.0?8.0％，Cu 0.5?2.0％，Mg 0.2?0.6％，Ti 0.05?0.30％，Gd 0.05?0.5％，Sr 0.01?0.05％，F(xiàn)e≤0.20％，雜質(zhì)元素≤0.50％，余量為鋁；本發(fā)明還公開了一種高強(qiáng)度鑄造鋁合金的制備方法，熔煉合金得到鋁合金熔體，然后進(jìn)行重力鑄造得到鋁合金鑄件，最后依次進(jìn)行固溶處理、冷卻處理和時(shí)效處理后得到高強(qiáng)度鑄造鋁合金；本發(fā)明的鋁合金成分中加入了微量的稀土Gd元素，細(xì)化了晶粒，減少了二次枝晶間距；本發(fā)明的制備方法得到的高強(qiáng)度鑄造鋁合金，其抗拉強(qiáng)度和延伸率都得到了明顯提升。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鑄造鋁合金及其制備方法，尤其涉及一種高強(qiáng)度鑄造鋁合金及其制備方法。

背景技術(shù)

Al-Si系鑄造鋁合金的流動(dòng)性好，具有優(yōu)良的鑄造性能，是比較理想的鑄造鋁合金，己成為制造業(yè)中最受重視的鑄造鋁合金材料之一。然而目前鑄造Al-Si系合金的力學(xué)性能不盡如人意，強(qiáng)度和硬度一般，韌性較低。因此，開發(fā)研制新型能夠替代部分鑄造鋁合金的高強(qiáng)韌鑄造鋁合金材料是未來鑄造鋁合金的發(fā)展方向。

在Al-Si-Mg系合金中添加少量的Cu使合金在后續(xù)的時(shí)效熱處理過程中，產(chǎn)生彌散分布的θ-Al₂Cu和Q相，可以有效提高合金的強(qiáng)度。GB/T 1173-2013中含Cu的Al-Si系鑄造鋁合金包括ZL105、ZL106、ZL107、ZL108、ZL109、ZL110、ZL111、ZL118，其中ZL111(AlSi₉Cu₂Mg)合金的力學(xué)性能相對較高，其金屬型試棒T6態(tài)力學(xué)性能為：金屬型Rm≥315MPa，A≥2％。近年來，國內(nèi)外針對Al-Si系合金化改性方面做了許多工作，尤其在亞共晶Al-Si-Cu-Mg四元合金成分優(yōu)化方面取得了一系列成果，如申請?zhí)枮?00910238471.5的中國發(fā)明專利《一種Al-Si-Mg-Er稀土鑄造鋁合金》公開了一種Al-Si-Mg-Er稀土鑄造鋁合金，在ZL101合金中添加了占該Al-Si-Mg-Er稀土鑄造鋁合金重量百分比為0.1～0.8％的Er，重量百分比為6.5～7.5％的Si，重量百分比為0.25～0.45％的Mg，余量為Al，該合金的性能得到了改善，但是效果并不明顯；又如申請?zhí)枮?01110073984.2的中國發(fā)明專利《一種高強(qiáng)高韌鑄造Al-Si-Mg合金》公開了一種Al-Si-Mg合金，包括下述質(zhì)量百分比的原料：Si 6.0-7.5％，Mg 0.4-0.9％，Ti 0.05-0.25％，Cu 1.7-2.4％，Mn 0.10-0.15％，Sr 0.015-0.02％，Be 0.15-0.25％，Zr 0.1-0.2％，Na 0.015-0.025％，B0.008-0.015％，RE 0.01-0.03％，F(xiàn)e≤0.1％，余量為Al。該高強(qiáng)高韌鑄造Al-Si-Mg合金在一定的熔煉、精煉、晶粒細(xì)化、變質(zhì)、微合金化和熱處理工藝條件下具有較高的強(qiáng)度和韌性，但是該合金含有Be、Zr等貴金屬元素，成本較高。

因此，有必要提供一種成本低廉、性能較好的高強(qiáng)度鑄造鋁合金及其制備方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高強(qiáng)度鑄造鋁合金及其制備方法。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明公開了一種高強(qiáng)度鑄造鋁合金，包括如下重量百分比的組分：Si 6-8％，Cu0.5-2.0％，Mg 0.2-0.6％，Ti 0.05-0.30％，Gd 0.05-0.5％，Sr 0.01-0.05％，F(xiàn)e≤0.20％，雜質(zhì)元素≤0.50％，余量為鋁。

優(yōu)選地，所述Si的重量百分比為6.5-7.5％。

優(yōu)選地，所述Cu的重量百分比為1.0-1.5％。

優(yōu)選地，所述Mg的重量百分比為0.25-0.45％。

優(yōu)選地，所述Ti的重量百分比為0.1-0.25％。