[發明專利]鋁合金的鑄造方法

在審

• 申請號: 201611105079.X
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108149036A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 曲立輝
• 申請（專利權）人: 青島小米星電子科技有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;B22D21/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種含有至少約0.1％的鎂和/或至少約0.1％的鋰的鋁合金的鑄造方法，其中在凝固的大部分過程中，使所述合金的液態表面和含有至少約2體積％的氧氣并且水分壓低于約150Pa的干燥氣體接觸。本發明特別是可用于在不使用諸如鈹和/或鈣的添加劑且不使用昂貴的裝置和/或氣體的情況下，安全地鑄造可氧化程度很高的鋁合金，尤其是含鎂和/或鋰的鋁合金，而得到沒有表面缺陷和污染的鑄錠。

技術領域

本發明涉及鋁合金的鑄造，具體的說，涉及含有鎂和/或鋰的對氧化敏感的合金的鑄造。

背景技術

液態鋁合金的氧化在鑄造過程中會產生有害的結果。在熔爐和傳送鑄道中金屬的氧化首先會導致金屬的凈損耗，稱為燒失量。另外，在鑄造過程中，液態金屬的過度氧化在鑄錠上會產生表面缺陷，其對所制備的產品的使用具有不利作用。這些問題對含鎂和/或鋰的合金尤為顯著。

一個主要的缺陷為在集液槽的表面尤其是由于氧化膜起皺而導致的垂直褶皺。在某些情況下，特別是鑄造7xxx合金時，這個問題會特別嚴重，因為這些褶皺，尤其是當它們長且深時，容易導致表面出現裂紋。褶皺和裂紋一般必須在鑄造過程中所得的鑄錠變形之前消除。這些缺陷可以通過機械加工來消除，在某些情況下，裂縫的存在使得鑄錠不能用，并且必須重新熔融。

發明內容

本發明的目的在于提供一種含有至少約0.1％的鎂和/或至少約0.1％的鋰的鋁合金的鑄造方法，其中在凝固的大部分過程中，使所述合金的液態表面和一種干燥氣體接觸，該干燥氣體含有至少約2體積％的氧氣，且其水分壓低于約150Pa。

具體實施方式

本發明方法可用于含有至少約0.1％的鎂和/或至少約0.1％的鋰的高可氧化性的鋁合金，本發明方法特別是可用于2XXX、3XXX、5XXX、6XXX、7XXX或8XXX系列的合金，尤其是當這些合金不含故意添加的鈹和/或鈣時。本發明方法特別有利于含有少于3ppm鈹或甚至少于1ppm鈹和/或少于15ppm鈣或甚至少于5ppm鈣的合金。本發明方法特別有利的合金的實例為：2XXX系列合金中的合金AA2014、AA2017、AA2024、AA2024A、AA2027、AA2139、AA2050、AA2195、AA2196、AA2098、AA2198、AA2214、AA2219和AA2524；3XXX系列合金中的合金AA3003、AA3005、AA3104和AA3915；5XXX系列合金中的合金AA5019、AA5052、AA5083、AA5086、AA5154、AA5182、AA5186、AA5383、AA5754和AA5911；以及7XXX系列合金中的合金AA7010、AA7020、AA7040、AA7140、AA7050、AA7055、AA7056、AA7075、AA7449、AA7450、AA7475、AA7081、AA7085、AA7910和AA7975。

所述干燥氣體必須含有至少約2體積％的氧氣，并且其水分壓低于約150Pa，優選低于100Pa，更優選低于70Pa。在一個特別有利的本發明的實施方案中，水分壓甚至低于30Pa，優選低于5Pa，甚至更優選低于1Pa。氣體的水分壓也稱為蒸氣壓。理想氣體i在總壓力為P的理想氣體混合物中的分壓，定義為當氣體i獨自占據該混合物可達到的整個體積時，該氣體的分子所施加的壓力。氣體的露點是指該氣體被水蒸氣飽和而當前氣壓條件保持不變時的溫度。其也可以定義為蒸汽壓與飽和蒸氣壓相等時的溫度。150Pa的水分壓對應于-17.9℃的露點，以及此溫度下的0.0013kg/m3的水含量。100Pa的水分壓對應于-22.6℃的露點，以及此溫度下的0.0009kg/m3的水含量。70Pa的水分壓對應于-26.5℃的露點，以及此溫度下的0.0006kg/m3的水含量。