[發(fā)明專利]一種超硬鋁合金材料的制備方法

有效

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• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111996402B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設計）人: 李新豪;陳蘇堅;李升;李旭濤;王永科
• 申請（專利權）人: 廣州致遠新材料科技有限公司
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C21/10
• 代理公司: 廣州微斗專利代理有限公司 44390
• 代理人: 唐立平

本發(fā)明提供一種超硬鋁合金材料的制備方法，包括如下步驟：(1)加入80％?99％的鋁錠，升溫至830℃?850℃；(2)加入錳添加劑、鉻添加劑和銅，然后加入剩余的鋁錠；(3)加入鋅熔化，溫度控制在750℃－770℃之間；(4)進行精煉后加入鎂；(5)控制溫度在740℃?760℃之間加入鋁鈦硼細化劑；(6)加入稀土中間合金；(7)溫度740℃?760℃開始澆鑄得到鑄錠，所述澆鑄的溫度控制在710℃－760℃；所述澆鑄過程保持在過濾箱除氣。本發(fā)明提供的超硬鋁合金材料的制備方法，鋁合金材料具有較好的耐高溫性能。

技術領域

本發(fā)明屬于鋁合金技術領域，具體涉及一種超硬鋁合金材料的制備方法。

背景技術

7系超硬鋁合金經過熱處理(尤其是T6熱處理)強化后，強度高、硬度高、韌性好。通過擠壓成型，其室溫強度可達到600MPa。被廣泛應用于航空航天、汽車等需要高強度的領域。但超硬鋁合金的缺點是抗應力腐蝕性能和斷裂韌性較低，耐熱性不好。如果不進行熱處理的話，其力學性能都比較低，而且工作過程硬度衰減較快，同時，通常工作溫度都必須在120℃以下。

隨著以鋁代鋼、實現(xiàn)輕量化的發(fā)展趨勢，對用鋁合金代替鋼鐵應用于模具(尤其是鞋模)上的需求日益迫切，而且提出了具體的鋁合金模具的使用要求。如在鞋模模具應用方面，一是考慮到熱處理環(huán)節(jié)的成本因素，提出了對鋁合金模具不進行熱處理的需求；二是由于鞋模模具采用了300℃以上的噴鐵氟龍工藝后，相當于進行了退火處理導致影響到原有硬度的降低；三是鞋模模具的工作溫度通常在180-190℃，遠超出了傳統(tǒng)超硬鋁合金的工作溫度范圍；四是要求鞋模模具的鑄態(tài)第7天硬度達到120HBW以上，并且在180-190℃的高溫與常溫交變條件下連續(xù)使用后硬度的衰減速度要慢，三個月后仍不能低于80HBW。

然而目前的超硬鋁合金難以達到上述要求。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種可實現(xiàn)在較高溫度下工作的超硬鋁合金材料的制備方法。

本發(fā)明提供一種超硬鋁合金材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)加入80％-99％的鋁錠，升溫至830℃-850℃；

(2)加入錳添加劑、鉻添加劑和銅，然后加入剩余的鋁錠；

(3)加入鋅熔化，溫度控制在750℃－770℃之間；

(4)進行精煉后加入鎂；

(5)控制溫度在740℃-760℃之間加入鋁鈦硼細化劑；

(6)加入稀土中間合金；

(7)溫度740℃-760℃開始澆鑄得到鑄錠，所述澆鑄的溫度控制在710℃－760℃；所述澆鑄過程保持在過濾箱除氣。

所述鑄錠按重量百分比計，包括硅≤0.15％、鐵≤0.15％、銅：0.25％－0.35％、錳：0.60％－0.73％、鎂：1.20％－1.50％、鋅：7.2％－7.6％、鈦：0.01％－0.028％、鉻：0.25％－0.40％、稀土：0.03％—0.05％，所述鋅含量和鎂含量的比值為5.0—5.7，所述鋅、鎂、銅含量的重量百分比總和為8.8％—9.3％。

優(yōu)選地，所述鑄錠按重量百分比計，由如下組分組成：硅≤0.15％、鐵≤0.15％、銅：0.25％－0.35％、錳：0.60％－0.73％、鎂：1.20％－1.50％、鋅：7.2％－7.6％、鈦：0.01％－0.028％、鉻：0.25％－0.40％、稀土：0.03％—0.05％、鉛：≤0.1、鎘≤0.01，余量為鋁，所述鋅含量和鎂含量的比值為5.0—5.7，所述鋅、鎂、銅含量的重量百分比總和為8.8％—9.3％。

優(yōu)選地，所述精煉采用無鈉精煉劑，所述無鈉精煉劑的加入量為鋁液重量的0.05％-0.3％。