[發明專利]一種鋁合金及其鑄造方法

在審

• 申請號: 201810320515.8
• 申請日: 2018-04-11
• 公開（公告）號: CN108468003A
• 公開（公告）日: 2018-08-31
• 發明（設計）人: 謝昭民;李凱
• 申請（專利權）人: 益陽儀緯科技有限公司
• 主分類號: C22C49/06
• 分類號: C22C49/06;C22C49/14;C22C47/08;C22F1/04;C22C111/00
• 代理公司: 安化縣梅山專利事務所 43005
• 代理人: 夏贊希

本發明公開了一種鋁合金，主要成分為金屬纖維、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照質量百分比計，所述鋁合金包括以下組分：金屬纖維8～10％，Zn 5.5～7.2％，Mg 1.0～2.5％，Cu 0.8～1.8％，Sc 0.08～0.18％，Zr 0.08～0.18％，Y 0.12～0.22，Si 0.02～0.07％，Fe 0.02～0.07％，Er 0.01～0.03％，Ce 0.01～0.03％，雜質≦0.15％，余量為Al，本發明涉及的鋁合金綜合性能較好，特別是鋁合金的強度較高。本發明還公開了上述鋁合金的鑄造方法，包括以下步驟：S1、合金的配置與熔化；S2、向步驟S1中得到的熔體中，加入質量百分比為8～10％的金屬纖維，得到混合物；S3、旋轉噴吹處理；S4、超聲處理；S5、澆鑄；S6、固溶處理，實現了鋁合金的鑄造。

技術領域

本發明涉及鋁合金制備技術領域，特別是涉及一種鋁合金及其鑄造方法。

背景技術

鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中已大量應用。如何提高鋁合金的性能，特別是對于鋁合金強度的提高，已成為行業研發人員一直關注的問題。

金屬纖維是近年來發展起來的新型工業材料，是現代科學的一個重要領域。金屬纖維通過金屬絲材復合組裝，多次集束拉拔、退火、固溶處理等一套特殊工藝制成，每股有數千、數萬根。金屬纖維表面積非常大，使其在內部結構、磁性、熱阻和熔點等方面有著超常的性能。金屬纖維絲徑可達1-2微米，延伸率大于1％，纖維強度可以達到1200-1800Mpa，甚至超過了材料本身的抗拉強度。以金屬纖維為基材構成的復合材料在電子、化工、機械、軍事、紡織、食品、醫藥等行業被廣泛開發利用，開拓了廣闊的應用前景。

將上述的金屬纖維加入到鋁合金中可以解決鋁合金強度的問題，但是本發明研究人員在進行上述實驗的過程中發現：很難均勻的將上述的金屬纖維加入到鋁合金中，并避免因產生大量氣泡導致的鋁合金的性能下降。

發明內容

為了彌補上述現有技術的不足，本發明提出一種鋁合金及其鑄造方法。

本發明的技術問題通過以下的技術方案予以解決：

一種鋁合金，主要成分為金屬纖維、Zn、Mg、Cu、Sc、Zr、Y和Al，且按照質量百分比計，所述鋁合金包括以下組分：金屬纖維8～10％，Zn5.5～7.2％，Mg 1.0～2.5％，Cu 0.8～1.8％，Sc 0.08～0.18％，Zr 0.08～0.18％，Y0.12～0.22，Si 0.02～0.07％，Fe0.02～0.07％，Er0.01～0.03％，Ce0.01～0.03％，雜質≦0.15％，余量為Al。

進一步地，所述金屬纖維包括鋼纖維。

進一步地，所述金屬纖維包括不銹鋼纖維和/或碳鋼纖維。

進一步地，所述金屬纖維的直徑為0.08～0.5mm，長徑比為40～80。

進一步地，按照質量百分比計，所述鋁合金包括以下組分：金屬纖維9％，Zn6.2％，Mg 1.8％，Cu 1.4％，Sc 0.12％，Zr 0.13％，Y 0.16，Si 0.04％，Fe 0.04％，Er0.02％，Ce 0.02％，雜質≦0.15％，余量為Al。

本發明還提供一種上述鋁合金的鑄造方法，包括如下步驟：

S1、合金的配置與熔化：將除金屬纖維外的合金按照所述組分的質量百分比進行配置并熔化，得到熔體，將熔體熔化后在750℃～800℃保溫；

S2、向步驟S1中得到的所述熔體中，加入質量百分比為8～10％的金屬纖維，得到混合物；

S3、旋轉噴吹處理：采用旋轉噴吹法處理所述混合物，處理時間為20～40min；