[發明專利]適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金及其制備方法

有效

• 申請號: 201910267998.4
• 申請日: 2019-04-03
• 公開（公告）號: CN109972003B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發明（設計）人: 葉兵;張澍;蔣海燕
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 莊文莉

1.一種適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金，其特征在于，由按重量百分數計的如下元素組成：9.0-12.0％Si、0.05-0.4％Cu、0.02-0.05％Mg、0.05-0.1％Sc、0.6-0.8％M，余量為Al和不可避免的雜質Fe，其中，Al的質量分數不低于87％，M為含有Ti、Zr和V中的至少兩種元素的組合元素。

2.如權利要求1所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金，其特征在于，所述不可避免的雜質Fe含量不超過0.2％。

3.如權利要求1所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金，其特征在于，所述組合元素M中，按合金中的所有元素總量計，Ti的質量分數為0-0.3％、Zr的質量分數為0-0.3％、V的質量分數為0-0.3％，且兩種元素不可同時為0。

4.一種如權利要求1中所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1將工業純鋁錠、工業純鎂錠和Al-Si中間合金均去除氧化層并烘干預熱至190-200℃；按合金的成分及化學計量比，計算所需原料的用量；

S2將占坩堝高度25％的工業純鋁錠在710～720℃下熔化成熔池后，加入剩余鋁錠；

S3待鋁錠全部熔化后，升溫至710～720℃，將Al-Si中間合金分2～4次加入，并保持溫度恒定在710～720℃；

S4待所述Al-Si中間合金全部熔化后，升溫至770～780℃，依次加入Al-Cu、Al-M中間合金、Al-Sc中間合金，待所有中間合金都加入完畢后在770～780℃保溫15～20min；

S5待所有中間合金都熔解完畢，將熔體溫度降至695～705℃加入工業純鎂錠，待所述鎂錠完全熔化后，在715～725℃時加入精煉劑進行精煉，精煉后靜置10～20min，撇去表面浮渣，得到鋁合金熔體；

S6將所述鋁合金熔體降溫至715～725℃，撇去表面浮渣，重力澆注到預熱至180～220℃的金屬型模具中，在空氣中自然冷卻，得到所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金。

5.如權利要求4所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金的制備方法，其特征在于，所述Al-Si中間合金為AlSi23或者AlSi28；所述Al-Cu中間合金為AlCu50；所述Al-Sc中間合金為AlSc2中間合金；所述Al-M中間合金為含有Al-Ti中間合金、Al-Zr中間合金、Al-V中間合金中的至少兩種中間合金的組合。

6.如權利要求5所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金的制備方法，其特征在于，所述Al-Ti中間合金為AlTi5、AlTi10或者AlTi5B1；所述Al-Zr中間合金為AlZr4；所述Al-V中間合金AlV5。

7.如權利要求4所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金的制備方法，其特征在于，所述精煉劑的添加量為原料總重量的0.5～1.5％。

8.如權利要求5～7中任一所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金的制備方法，其特征在于，所述精煉劑由按重量百分數計的如下組分組成：碳酸鈣為50～70％，氯化鈉為10～30％，氯化鉀為10～30％。

9.如權利要求4所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金的制備方法，其特征在于，所述精煉的溫度720～730℃，精煉處理的攪拌時間5～10min。

10.一種如權利要求1所述的適于重力鑄造的高延伸率耐熱鋁合金在汽車零件上的應用。