[發明專利]一種改善ZL207鋁合金組織與力學性能的方法

有效

• 申請號: 202011238979.8
• 申請日: 2020-11-09
• 公開（公告）號: CN112458327B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 康福偉;張波;汪恩浩;田春;張喜萌;楊璽妮
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: C22C1/03
• 分類號: C22C1/03;C22C1/06;C22C21/00
• 代理公司: 哈爾濱市偉晨專利代理事務所(普通合伙) 23209
• 代理人: 趙君

本發明涉及一種改善ZL207鋁合金組織與力學性能的方法，屬于鋁合金材料技術領域。為解決現有ZL207鋁合金在高溫下的抗拉強度及延伸率不能滿足裝備發展新需求的問題，本發明提供了一種改善ZL207鋁合金組織與力學性能的方法，將ZL207鋁合金、Al?10Ni中間合金、Al?10Mn中間合金、Al?2Sc中間合金預熱，將ZL207鋁合金完全融化后加入預熱的中間合金，待中間合金完全融化，進行攪拌、除氣、保溫、澆鑄，得到鋁合金錠。本發明通過各成分的合理搭配和熱處理制度的合理控制形成了高溫強化相，改善了鋁合金的金相組織，提高了鋁合金的高溫強度，解決了現有ZL207鋁合金不能滿足裝備發展新需求的問題。

技術領域

本發明屬于鋁合金材料技術領域，尤其涉及一種改善ZL207鋁合金組織與力學性能的方法。

背景技術

航空航天、汽車等行業的快速發展對發動機動力系統上起關鍵作用的鋁合金部件的要求越來越高。這些鋁合金部件結構復雜，需要長期工作在高溫、多應力載荷環境下，應具有優良的鑄造性能，以及在室溫及高溫環境、動靜態載荷長時間作用下有較好的抗塑性變形能力。

ZL207鋁合金高溫性能優于現有的鑄造鋁合金，在發動機內部零件上的應用最為廣泛，但現有ZL207鋁合金在高溫下的抗拉強度及延伸率已經不能滿足裝備發展的新需求。

發明內容

為解決現有ZL207鋁合金在高溫下的抗拉強度及延伸率不能滿足裝備發展新需求的問題，本發明提供了一種改善ZL207鋁合金組織與力學性能的方法。

本發明的技術方案：

一種改善ZL207鋁合金組織與力學性能的方法，包括如下步驟：

步驟一、將ZL207鋁合金、Al-10Ni中間合金、Al-10Mn中間合金、Al-2Sc中間合金、石墨坩堝和金屬模具置于250℃～300℃環境下進行保溫預熱；

步驟二、將步驟一所得預熱的ZL207鋁合金置于石墨坩堝內，升溫至780℃～800℃并保溫一定時間得到完全融化的ZL207鋁合金；

步驟三、向步驟二所得完全融化的ZL207鋁合金中加入步驟一所得預熱的Al-10Ni中間合金、Al-10Mn中間合金和Al-2Sc中間合金，將溫度降至720℃～750℃并保溫至所加入的中間合金完全融化，對所得合金液進行攪拌、除氣并保溫一定時間，

步驟四、將步驟三所得合金液澆鑄至步驟一預熱的金屬模具內，得到鋁合金錠。

進一步的，步驟一所述ZL207鋁合金按重量百分比包括如下成分：Cu：3.0～3.4％、Mg：0.15～0.25％、Mn：0.9～1.2％、Ni：0.2～0.3％、Zr：0.15～0.25％、Si：1.6～2.0％、RE：4.4～5.0％，余量為Al。

進一步的，步驟一所述250℃～300℃保溫預熱時間為100min～120min。

進一步的，步驟二所述在780℃～800℃保溫時間為60min～80min。

進一步的，步驟三所述720℃～750℃保溫時間為60min～90min。

進一步的，步驟三所述除氣藥品為CCl₄粉末，所述合金液攪拌除氣并保溫的時間為30min～50min。

進一步的，步驟四所得鋁合金錠在ZL207鋁合金基礎上添加的金屬水平按重量百分比包括Ni：1.0～2.0％、Mn：0.1～0.3％和Sc：0.1～0.3％。

進一步的，步驟四所得鋁合金錠在ZL207鋁合金基礎上添加的金屬水平按重量百分比包括Ni：1.0％、Mn：0.3％和Sc：0.1％。