[發明專利]一種高塑性鋁合金加工工藝

在審

• 申請號: 201710924683.3
• 申請日: 2017-10-01
• 公開（公告）號: CN107604220A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 李剛
• 申請（專利權）人: 新沂市中諾新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明本發明涉及一種高塑性鋁合金加工工藝,屬于無機金屬材料領域。

背景技術

現有鋁合金材料通常具有較好的抗拉強度和屈服強度,然而塑性較低,一般延伸率不大于,導致對鋁硅合金在一些需要高塑性鑄件的領域,特別是汽車結構件領域的應用受到限制。鋁合金壓鑄件制作過程中,合金液與模具產生粘附現象,鑄件頂出時,易變形,造成鑄件不合格,鋁硅合金的塑性不僅取決于合金的成分,更重要的是與鑄件中組織缺陷狀況有關,如孔洞、夾渣缺陷等。對于亞共晶的鋁硅合金來說,一方面由于存在較大的結晶溫度間隔,合金凝固過程中糊狀區較寬,很容易產生縮松缺陷,另一方面除氣凈化不完全,因此導致亞共晶合金鑄件中存在嚴重的孔洞缺陷,因此導致了現有鋁硅合金材料塑性不高。

發明內容

本發明的目的在于提供高塑性鋁合金及其加工工藝，本發明主要是以硅鋁兩種元素為合金主體,通過加入一定量的Cu、Zn、Sr以及進行熱加工處理,制備出具有高塑性的鋁合金及制備方法。

一種高塑性鋁合金加工工藝，該方法包括以下步驟：

步驟1、將39份Al、13份Si、1.4份Cu、2.6份Zn、2份Fe、0.6份Sr作為熔煉材料，將Al、Zn和Si投入到熔煉爐中,加熱到780℃,使其熔化為熔體,接著用氣體載體將Cu、Fe和Sr加入到熔體中,保持恒溫攪拌10min,接著將溫度調整至750℃,對熔煉爐中吹氬氣對混合熔體精煉16min,并除去液面浮渣,獲得混合熔體；

步驟2、將混合熔體送入中頻爐中,在充滿氮氣的環境中升溫至1200℃,加入3.4份TiO₂-ZrO₂復合金屬粉以及1.7份Pb,保持恒溫攪拌8min,然后將物料送入噴射成型設備中,調節合金液的溫度為1000℃,使合金液流入霧化器,用高壓氫氣霧化后沉積在基板上,形成合金錠,霧化過程中控制霧化壓力為0.8Mp,合金液的流量為3Kg/min,將合金錠冷卻至常溫后,獲得高塑性鋁合金成品。

所述的TiO₂-ZrO₂復合金屬粉制備方法如下

步驟1、將3份（NH₄）₂TiF₆水溶液和1份H₃BO₃水溶液分別靜置過濾,將過濾后的兩種溶液混合后,再進行過濾,得到澄清的混合水溶液A；

步驟2、將1份Zr（SO₄）和5份（NH₄）S₂O₈,分散到10份乙醇溶液中配制成混合溶液B。

步驟3、將15份上述得到的混合液A和混合液B按照3:2質量比例混合，加入蒸餾水稀釋，開啟攪拌裝置,轉速控制為500轉/分鐘,隨后加入2.2份硫酸鐵,繼續處理40min后加入15份去離子水,混合30min后停止攪拌,加入碳酸鈉調節PH為8.5，得到TiO₂-ZrO₂預混液；

步驟4、將上述預混液在80℃下干燥，放入高溫馬弗爐中升溫至600℃。保溫煅燒2h，得到TiO₂-ZrO₂復合金屬粉。

有益效果：本發明制備的高塑性鋁合金,通過噴粉精煉、氬氣氣排氫氣,過濾除渣,凈化了鋁硅合金的純度,減少了孔洞缺陷,加入的稀土元素Sr與Al、Si、Zn等元素形成的金屬間化合物彌散分布于基體中,NiAl—MCM-22的空間結構使合金斷裂過程中裂紋萌生位置與擴展途徑發生改變,提高合金的塑性，此外，通過TiO₂-ZrO₂復合優化和一系列工藝參數的調整,獲得晶粒細小、致密、成分均勻、彌散分布于基體的富金屬間化合物和少無缺陷的組織,能在不降低合金強度的基礎上顯著提高其塑性,能夠更好地滿足工業生產的服役要求。

具體實施方式

實施例1

一種高塑性鋁合金加工工藝，該方法包括以下步驟：

步驟1、將39份Al、13份Si、1.4份Cu、2.6份Zn、2份Fe、0.6份Sr作為熔煉材料，將Al、Zn和Si投入到熔煉爐中,加熱到780℃,使其熔化為熔體,接著用氣體載體將Cu、Fe和Sr加入到熔體中,保持恒溫攪拌10min,接著將溫度調整至750℃,對熔煉爐中吹氬氣對混合熔體精煉16min,并除去液面浮渣,獲得混合熔體；