[發明專利]一種半固態壓鑄鋁合金及其制備方法和用途

有效

• 申請號: 202011339911.9
• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112575230B
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 羅敏;盧宏興;朱強
• 申請（專利權）人: 南方科技大學
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/03;B22D17/00;C22F1/043;H01M50/224;H01M50/249
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 潘登

1.一種半固態壓鑄鋁合金，其特征在于，所述半固態壓鑄鋁合金由以下質量百分比的成分組成：Si 3.0-6.0％，Mg 0.3-0.6％，Fe 0.05-0.2％，Ti0.02-0.1％，B 0.004-0.02％，其余為Al以及不可避免的其他雜質元素，其他雜質元素的單個質量百分比不大于0.05％，總和質量百分比不大于0.1％。

2.根據權利要求1所述的半固態壓鑄鋁合金，其特征在于，Ti和B的質量比為(4-6):1。

3.一種權利要求1或2所述的半固態壓鑄鋁合金的制備方法，其特征在于，所述制備方法包括如下步驟：

(1)按照所述半固態壓鑄鋁合金的成分組成選擇原材料并進行配料；

(2)將步驟(1)所述原材料熔化，得到鋁合金熔融液；

(3)將步驟(2)所述鋁合金熔融液進行精煉處理，然后澆入模具中進行澆鑄和偏心旋轉，得到鋁合金半固態漿料；

(4)將步驟(3)所述鋁合金半固態漿料進行壓射成形，得到半固態壓鑄鋁合金粗品；

(5)將步驟(4)所述半固態壓鑄鋁合金粗品進行熱處理，得到所述半固態壓鑄鋁合金。

4.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(1)所述原材料包括鋁錠、硅錠、鎂錠、鐵粉或鐵絲以及Al-5Ti-1B合金。

5.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述鋁錠的純度≥99.95％，所述硅錠的純度≥99.9％，所述鎂錠的純度≥99.95％，所述鐵粉或鐵絲的純度≥99.9％。

6.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述Al-5Ti-1B合金為桿狀。

7.根據權利要求4所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述熔化包括：先在760-800℃下熔化鋁錠，然后加入占原材料總質量的3.0-6.0％的硅錠、0.3-0.6％的鎂錠、0.05-0.2％的鐵粉或鐵絲以及0.4-2％的桿狀Al-5Ti-1B合金，攪拌均勻得到所述鋁合金熔融液。

8.根據權利要求7所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述熔化包括：先在760-800℃下熔化鋁錠，然后加入占原材料總質量的3.0-6.0％的硅錠和0.05-0.2％的鐵粉或鐵絲到熔體中熔化，待以上原材料全部熔化后，將熔體溫度下調至680-720℃，再加入占原材料總質量的0.3-0.6％的鎂錠和0.4-2％的桿狀Al-5Ti-1B合金到熔體中熔化，攪拌均勻得到所述鋁合金熔融液。

9.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述精煉處理包括扒渣和除氣。

10.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述除氣包括在石墨轉子的攪拌下向熔體中吹入純度≥99.99％的氬氣。

11.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述除氣的氬氣流量為5-20L/min。

12.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述除氣的溫度為20-40min。

13.根據權利要求10所述的制備方法，其特征在于，所述除氣過程中石墨轉子的轉速為300-600rpm。

14.根據權利要求9所述的制備方法，其特征在于，所述除氣過程之后，靜置20-40min。

15.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述模具為杯狀鋼制坩堝。

16.根據權利要求3所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述澆鑄的溫度為630-670℃。