[發明專利]裂紋敏感鋁合金的鑄造工藝及其應用

在審

• 申請號: 201611224775.2
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN108239715A
• 公開（公告）日: 2018-07-03
• 發明（設計）人: 陳健
• 申請（專利權）人: 格朗吉斯鋁業（上海）有限公司
• 主分類號: C22C21/16
• 分類號: C22C21/16;B22D21/04
• 代理公司: 北京永新同創知識產權代理有限公司 11376
• 代理人: 楊勝軍

本發明公開了一種裂紋敏感鋁合金的鑄造工藝，所述鋁合金的熔鑄配料中Cu含量為0.60～0.90wt％，Fe含量為0.15～0.25wt％，Mg含量為0.3～0.6wt％，其中，在鑄造過程中，鋁合金熔體的流動速度為35～50mm/min。本發明還公開了根據上述鑄造工藝制造而得的鑄造鋁合金及其在汽車上的應用。本發明通過對鋁合金熔鑄配料成分與鑄造工藝參數中鑄造速度的優化，在不改變常規鑄造溫度、冷卻水流量等鑄造工藝參數的情況下，使鑄造鋁合金的機械性能得到進一步顯著的改善，避免了鑄錠裂紋，降低了鑄錠的報廢率。

技術領域

本發明總的涉及鋁合金鑄造技術領域，尤其涉及一種裂紋敏感鋁合金的鑄造工藝及其應用。

背景技術

鋁合金的主要特點為機械強度高，抗腐蝕性能好，可廣泛應用于汽車零配件材料上。為了大幅度提高鋁合金的性能，近年來發展的鋁合金中合金元素的添加量不斷增加。然而，隨著鋁合金中合金元素的增加，尤其是對于裂紋敏感鋁合金，由于硅(Si)和鐵(Fe)含量較低，銅(Cu)含量較高，這類鋁合金鑄造性能差，在鑄造過程中，鑄錠抗裂紋能力下降，易產生裂紋，導致鑄錠報廢。如何減少這類鋁合金在鑄造過程中鑄錠的裂紋，是這類鋁合金是否適合批量生產的關鍵，也是一個迫切需要解決的難題。

發明內容

本發明旨在克服上述現有技術中的問題。提出一種針對裂紋敏感鋁合金的鑄造工藝，減少這類鋁合金在鑄造過程中鑄錠的裂紋，提高生產率。

通常，鋁合金鑄造工藝參數主要有：鑄造速度、鑄造溫度、冷卻水流量等。本發明一方面考慮了鑄造工藝參數對鑄錠裂紋傾向性的影響。在一般情況下，冷裂紋傾向性較大的合金及鑄錠規格，應提高鑄造速度，而熱裂紋傾向性較大的合金及鑄錠規格，應降低鑄造速度。由于提高鑄造速度時會使鑄錠形成冷裂紋的傾向性降低，而使形成熱裂紋的傾向性增加，優化鑄造速度是改進鋁合金鑄造工藝的重要方面。

另一方面，本發明考慮了細化鋁合金鑄錠的晶粒組織來提高合金的抗裂紋能力。在熔鑄配料計算過程中，通過嚴格控制合金中Fe、Cu、Mg化學成分來細化鑄錠的晶粒和減少脆性化合物的形成，減少鑄錠裂紋的傾向。

基于以上構思，本發明提供一種裂紋敏感鋁合金的鑄造工藝，所述鋁合金的熔鑄配料中Cu含量為0.60～0.90wt％，Fe含量為0.15～0.25wt％，Mg含量為0.3～0.6wt％，其中，在鑄造過程中，鋁合金熔體的流動速度為35～50mm/min。

優選地，在鑄造過程中，所述鋁合金熔體的流動速度為35～45mm/min。

更優選地，在鑄造過程中，所述鋁合金熔體的流動速度為40mm/min。

在某些優選實施方式中，所述鋁合金的熔鑄配料中Cu含量為0.60～0.75wt％。

在某些優選實施方式中，所述鋁合金的熔鑄配料中Fe含量為0.20～0.25wt％。

在某些優選實施方式中，所述鋁合金的熔鑄配料中Mg含量為0.3～0.45wt％。

本發明還提供了一種鑄造鋁合金，所述鋁合金由根據上述的裂紋敏感鋁合金的鑄造工藝制造。

本發明還提供了上述鑄造鋁合金在汽車上的應用，其中，所述鋁合金用作汽車用熱交換器材料。

本發明通過優化裂紋敏感鋁合金的鑄造速度工藝參數，鑄造內應力大幅度降低，同時對合金組成成分優化選擇，鑄錠組織顯著細化，合金元素固溶充分，使鑄造鋁合金的機械性能得到進一步顯著的改善，避免了鑄錠裂紋，降低了鑄錠的報廢率。經實驗證明，采用本發明的鑄造工藝，鑄錠鑄造成品率從82％至少提高到了92％。

具體實施方式

下面詳細討論實施例的實施和使用。然而，應當理解，所討論的具體實施例僅僅示范性地說明實施和使用本發明的特定方式，而非限制本發明的范圍。