[發明專利]高強韌壓鑄鋁合金材料的制備方法、熱處理方法和壓鑄方法

有效

• 申請號: 202011367233.7
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112680615B
• 公開（公告）日: 2022-03-08
• 發明（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;C22C21/08;C22C1/06;C22F1/047;B22D17/00
• 代理公司: 廣州微斗專利代理有限公司 44390
• 代理人: 唐立平

本發明提供一種抗拉強度、屈服強度及伸長率較好的高強韌壓鑄鋁合金材料的制備方法、熱處理方法和壓鑄方法。本發明提供的高強韌壓鑄鋁合金材料的制備方法，包括如下步驟：加入部分鋁錠和硅；加入錳添加劑、鈦添加劑；加入剩余鋁錠使其熔化；加入已經預熱的鎂，并控制Mg/Si≥2.5；加入經過預熱的鋁鈹中間合金；加入無鈉精煉劑進行精煉；加入經過預熱的鋁鈦碳硼晶種材料；取樣檢驗成分，按重量百分比計，保證成分在如下范圍內：Mg：4％?7％；Si：1.6％?2.8％；Mn：0.4％?0.9％；Ti：0.1％?0.3％；Be：0.002％?0.010％；鋁鈦碳硼晶種材料：0.3％?2％，Fe：≤0.2％，Mg/Si≥2.5；成分合格后，溫度在690℃?740℃時澆鑄。

技術領域

本發明屬于壓鑄鋁合金技術領域，具體涉及一種高強韌壓鑄鋁合金材料的制備方法、熱處理方法和壓鑄方法。

背景技術

隨著對鋁合金結構件性能要求的不斷提高，尤其是隨著以鋁代鋼實現汽車輕量化的推進，對鋁合金壓鑄件在同時實現高強度和高韌性方面的性能提出了更高的要求。針對這一需求，近年來，主要是在Al-Si-Mg系壓鑄鋁合金材料中進行開發與升級，如AlSi10MnMg就是一種比較有代表性的高強韌壓鑄鋁合金材料。它主要通過調整控制鎂在0.1—0.5％的不同含量來實現不同的性能。Al-Si-Mg系壓鑄鋁合金要真正發揮出它的高強韌性能，還必須實施對壓鑄件進行包括固溶化處理在內的相應的熱處理，如T4、T5、T6、T7等。如果不通過必要的熱處理，則體現不出良好的高強韌性能。這樣的熱處理過程，尤其對于大型而壁薄的壓鑄件來說，往往會發生變形而導致尺寸的變化，在熱處理之后還必須進行矯正作業。同時，需要投入熱處理設備，增加了熱處理的流程作業時間，降低了生產效率，增加了熱處理的成本。因此，開發出可免去熱處理環節也能達到高強韌性能的壓鑄鋁合金材料，滿足社會發展對高強韌鋁合金結構件的需求，具有緊迫性和廣闊的應用前景。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種抗拉強度、屈服強度及伸長率較好的高強韌壓鑄鋁合金材料的制備方法、熱處理方法和壓鑄方法。

本發明提供一種高強韌壓鑄鋁合金材料的制備方法，包括如下步驟：

(1)加入部分鋁錠和硅，升溫至830℃-860℃；

(2)溫度在830℃-860℃時，并且硅已經熔化均勻后，加入錳添加劑、鈦添加劑；

(3)取樣檢驗成分，按重量百分比計，保證成分的推算在包括后面所需加入材料情況下落在如下范圍內：Si：1.6％-2.8％；Mn：0.4％-0.9％；Ti：0.1％-0.3％；

(4)加入剩余鋁錠使其熔化；

(5)溫度在740℃-760℃時加入已經預熱的鎂，壓入熔池中，使其在鋁液中熔化，并控制Mg/Si≥2.5；

(6)加入經過預熱的鋁鈹中間合金，壓入熔池中，使其快速熔化；

(7)采用氮氣或氬氣作為載流氣體，加入無鈉精煉劑進行精煉，待精煉反應完畢，凈置5-10分鐘，除去鋁液表面浮渣。

(8)溫度在700℃-750℃時加入經過預熱的鋁鈦碳硼晶種材料；

(9)取樣檢驗成分，按重量百分比計，保證成分在如下范圍內：Mg：4％-7％；Si：1.6％-2.8％；Mn：0.4％-0.9％；Ti：0.1％-0.3％；Be：0.002％-0.010％；鋁鈦碳硼晶種材料：0.3％-2％，Fe：≤0.2％，Mg/Si≥2.5；

(10)成分合格后，溫度在690℃-740℃時澆鑄，得到合金錠。