[發明專利]一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法

有效

• 申請號: 201611182263.4
• 申請日: 2016-12-20
• 公開（公告）號: CN106756293B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 張豪;蔣云澤;張捷;馬萬太
• 申請（專利權）人: 江蘇豪然噴射成形合金有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02;C22C1/06
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

本發明公開了一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法，包括以下步驟：按鋁硅鐵銅鎂合金成分的質量百分比稱料，所述合金成分為Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余為Al；將鋁硅鐵銅鎂合金的組成成分在熔煉爐中熔化；對合金熔體中通入合金總質量0.1～0.4％的C₂Cl₆進行精煉，并通過電磁攪拌裝置進行攪拌，精煉時間3～10min；精煉后靜置10～30min，然后進行過濾；將過濾后的合金熔體通過高純度的惰性氣體霧化，同時接收盤在電機的驅動下轉動，并以每秒20～35mm的速度下拉，制成合金胚錠；合金胚錠冷卻后取出，加熱至溫度為430～480℃，在壓力為100～140MPa環境下保溫、保壓6～8小時，即可得到鋁硅鐵銅鎂合金材料，該材料顯微組織均勻，無明顯缺陷和宏觀偏析，具有良好的抗拉強度和屈服強度。

技術領域

本發明屬于鋁合金制備技術領域，具體涉及一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法。

背景技術

傳統的制造鋁硅鐵銅鎂合金的方法主要有兩大類，即粉末冶金法和鑄造法。粉末冶金法制造電子封裝材料需經過配料、混料、熱壓、燒結等流程。可靈活選擇基體合金成分和增強體的種類，性能可選擇范圍大；制備溫度比鑄造法的低，因高溫引起的界面反應少；硅分布均勻，不易出現偏析和偏聚。主要缺點是生產成本較高，工藝比較復雜，為了得到較高的致密度，需要后續加工，一般用在生產批量較少的制品中。鑄造法制備復合材料，可分為氣體壓力滲透鑄造法、擠壓鑄造法、模壓法、無壓滲透鑄造法和熔模鑄造法，應用較為廣泛，有設備投資少，生產成本低的優點。但鑄造法制備鋁硅鐵銅鎂合金時，所得的材料顯微組織主要由大的、孤立的、多面化的初晶Si相組成，這對于材料的力學及加工性能非常不利。合金呈現各項異性，而且初晶硅相會造成機械脆性，嚴重限制了硅鋁合金的應用。

當現有材料無法滿足應用需求時，噴射成形技術克服了傳統粉末冶金及鑄造技術的缺點，在制備鋁硅鐵銅鎂合金方面具有較大的優勢。采用噴射成形制坯，然后對沉積坯進行熱壓或熱等靜壓致密化，可以得到性能優異的鋁合金材料。噴射成形技術將熔融的金屬通過霧化器進行霧化，產生細小的霧滴。這些霧滴通過噴嘴噴射，沉積在冷態旋轉的基盤上，經過快速凝固后形成細小的各向同性的錠坯。它的沉積凝固特點為：當合金液滴在氣流噴射作用下撞擊到基板時將發生變形鋪展，并在氣流和基板的強制冷卻下迅速凝固。大量的合金液滴形成連續的射流，不斷地撞擊基板，先沉積的金屬不斷凝固，后續合金不斷沉積，使凝固過程繼續進行。在一定的工藝條件下，合金液滴的沉積速度和合金的凝固生長速度達到動態平衡，當先沉積的金屬尚未完全凝固，處于一種凝固過渡狀態時，后續的合金沉積上來，相互之間產生良好的融合，形成均勻的連續結構。噴射成形的快速凝固特點，抑制了初生Si相的長大，無法形成鑄造組織那樣粗大的初晶Si相，提高了合金的機械加工性能及力學性能，使得制備具有較高Si含量的組織均勻細小的硅鋁合金成為可能。為高硅含量鋁合金的發展提供了廣泛的空間。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提供一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法。

一種鋁硅鐵銅鎂合金的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)按鋁硅鐵銅鎂合金成分的質量百分比稱料，所述合金成分為Si15.3～20.6％、Fe6.2～7.5％、Cu3.1～4.2％、Mg2.3～3.6％、Zn1.1～1.8％、Zr0.11～0.15％、Sc0.11～0.15％、其余為Al；

(2)將鋁硅鐵銅鎂合金的組成成分在熔煉爐中熔化；

(3)對合金熔體中通入合金總質量0.1～0.4％的C₂Cl₆進行精煉，并通過電磁攪拌裝置進行攪拌，精煉時間3～10min；

(4)精煉后靜置10～30min，然后進行過濾；