[發明專利]一種高硬度細晶稀土鋁合金材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010870938.4
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN112030047A
• 公開（公告）日: 2020-12-04
• 發明（設計）人: 李亨;唐鍇;王榮輝;王衛國;李明;吳玉程
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: C22C21/10
• 分類號: C22C21/10;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/053
• 代理公司: 上海領洋專利代理事務所(普通合伙) 31292
• 代理人: 章冬霞

1.一種高硬度細晶稀土鋁合金材料的制備方法，其特征在于包括如下質量百分比的原料：Zn5.7～6.7wt%、Mg1.9～2.6wt%、Cu2.0～2.6wt%，Sc0.18～0.2wt%，Zr0.1～0.12wt%，鋁含量為平衡余量。

2.根據權利要求1所述的一種高硬度細晶稀土鋁合金材料的制備方法，其特征在于：所述Zn原子與Mg原子質量比例為：2.2～3.5：1。

3.根據權利要求1所述的一種高硬度細晶稀土鋁合金材料的制備方法，其特征在于：所述Sc原子與Zr原子質量比例為：Sc：Zr原子比為1.5～2:1。

4.根據權利要求1所述的一種高硬度細晶稀土鋁合金材料的制備方法，其特征在于包括以下步驟：

1）將工業用鋁（99.7wt%純度）裝入熔煉爐爐膛，加熱爐體至720℃～750℃，保溫30min使物料加熱至充分熔化；

2）將爐體升溫加熱至750℃～760℃，用干燥的鋁箔緊密包裹金屬Cu，從爐體邊緣緩慢放入，開啟電磁攪拌器進行攪拌10min；

3）在步驟2的爐體溫度下，加入用干燥的鋁箔緊密包裹的Al-Zr（5wt%Zr，95wt%Al）中間合金、Al-Sc（2wt%Sc，98wt%Al）中間合金均勻混合并充分熔化，并在熔體表面均勻撒上一層占配料總重量0.3～2％的石墨覆蓋劑，保溫15min；

4）將步驟3得到的合金化鋁合金熔體降溫至670℃～690℃，加入用干燥的鋁箔緊密包裹的金屬Mg塊，通過壓勺將包裹的金屬Mg塊壓入金屬熔液中，待完全熔化后在熔液表面均勻撒上占配料總重量0.3～2％的石墨覆蓋劑，保溫10min；

5）在步驟4的爐溫下加入金屬Zn塊，保溫5min后使用電磁攪拌器，在經過5min的攪拌后得到綜合合金化鋁合金熔體；

6）在720℃～750℃保溫10min后，加入占配料總量2%的六氯乙烷精煉劑進行精煉5min，精煉結束后進行扒渣，得到精煉后鋁合金熔體；

7）將步驟6所得的精煉后的鋁合金熔體在700℃～720℃保溫靜置5min后，緩慢倒入模具型腔中，空冷后得到合金鑄錠；

8）將步驟7所得的鑄錠進行表面切削處理，去除鑄錠表面缺陷，得到表面光滑的鑄錠。

5.根據權利要求4所述的一種高硬度細晶稀土鋁合金材料的制備方法，其特征在于：將得到的鑄造鋁合金經雙級均勻化退火處理，首次均勻化溫度為460℃～465℃，保溫24小時接著溫度提高至480℃～485℃，保溫24小時，空冷至室溫。

6.根據權利要求4所述的一種高硬度細晶稀土鋁合金材料的制備方法，其特征在于：所述澆鑄成型采用金屬型或砂型鑄造，或者采用壓力鑄造或擠壓鑄造工藝。