[發(fā)明專利]一種高性能低成本壓鑄鋁合金及其冶煉方法

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• 申請日: 2021-03-05
• 公開（公告）號: CN113005340A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊平旺;劉勝強;黃巖;鄧艾;陸威成
• 申請（專利權(quán)）人: 四會市輝煌金屬制品有限公司
• 主分類號: C22C21/02
• 分類號: C22C21/02;C22C1/02;C22C1/03
• 代理公司: 廣州集睿知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44776
• 代理人: 盛力

本發(fā)明公開了一種高性能低成本壓鑄鋁合金，該壓鑄鋁合金成分按重量百分比含有：Si 5.5～10、Fe 0.18～0.8、Cu 3.5～5.0、Mn 0～0.8、Mg 1.5～2.0、Zn 2.0～2.5、Cr 0～0.4、Sr 0.02?0.04、雜質(zhì)1.0、余量為鋁，F(xiàn)e和Mn總含量低于0.8,合金的抗拉強度≥350MPa；合金的屈服強度≥300MPa；合金的斷后延伸率≥1.0；合金的電導(dǎo)率≥14.5MS/m；合金的硬度≥75HB；合金的密度2.8g/cm³，本發(fā)明最終通過大量實驗確定了組分及配比最為合理，成本最為低廉、且力學(xué)性能好，能夠滿足使用要求的可以進行壓鑄的鋁合金原始材料，本鋁合金材料有：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zn、Cr、Sr和鋁,價格低廉又能夠增強合金強度。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于鋁合金冶煉技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種高性能低成本壓鑄鋁合金及其冶煉方法。

背景技術(shù)：

隨著制造業(yè)的飛速發(fā)展，制造業(yè)也促進了壓鑄產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，我國工業(yè)化水平得到明顯提升，并逐漸向世界壓鑄大國發(fā)展，鋁合金壓鑄工藝方面的問題依然是壓鑄行業(yè)不可避免的，首先就是鋁合金原材料方面的問題，一些原材料質(zhì)量達不到要求，用在設(shè)備上就會造成成品質(zhì)量不合格，尤其是在磨損、高強度和使用變形方面，使用壽命短。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種高性能低成本壓鑄鋁合金及其冶煉方法。

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種高性能低成本壓鑄鋁合金及其冶煉方法技術(shù)方案：

一種高性能低成本壓鑄鋁合金及其冶煉方法，該壓鑄鋁合金成分按重量百分比含有：Si 5.5～10、Fe 0.18～0.8、Cu 3.5～5.0、Mn 0～0.8、Mg 1.5～2.0、Zn 2.0～2.5、Cr 0～0.4、Sr 0.02-0.04、雜質(zhì)1.0、余量為鋁，所述Fe和Mn總含量低于0.8,所述合金的抗拉強度≥350MPa；所述合金的屈服強度≥300MPa；所述合金的斷后延伸率≥1.0；所述合金的電導(dǎo)率≥14.5MS/m；所述合金的硬度≥75HB；所述合金的密度2.8g/cm³。

制備權(quán)利要求1所述的高性能低成本壓鑄鋁合金的冶煉方法，其特征在于，通過合金成分配比的方法的到目標(biāo)成分的合金，在通過壓鑄的方法獲得高性能的鋁合金壓鑄件，具體工藝包括：

工藝1，采用全新料：向熔煉設(shè)備中加入純鋁錠，升溫融化，待鋁錠全部融化后，升高溫度至850℃，加入工業(yè)硅、銅或銅合金，待合金全部融化后，降低熔煉爐溫度至750℃，向熔煉中加入鐵劑、錳劑、鎂或鎂合金、鋅或鋅合金、鉻合金、鍶合金等,調(diào)整目標(biāo)成分在成分要求范圍區(qū)間內(nèi)。

工藝2，采用廢舊回收料：向熔煉爐中加入廢舊的鋁合金回收料，待其全部融化后，除渣，精煉，測量其化學(xué)成分，通過添加其他廢舊回收料的方法，使其化學(xué)成分控制在權(quán)利要求1的化學(xué)成分范圍內(nèi)。

將工藝1或工藝2獲得的鋁合金金屬液溫度控制在680-700℃范圍內(nèi)，在通過壓鑄的方法即可獲得該高性能的鋁合金壓鑄件。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過大量實驗研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)鋁合金中元素含量Cu為3.5-5wt％，Mg含量為1.5-2.0wt％，Zn含量在2.0-2.5wt％，Si含量在5.5-10wt％鋁合金壓鑄件其屈服強度會增加到300MPa以上，抗拉強度可以達到330MPa，隨著強度的增加，鋁合金的延伸率逐漸下降，因此屈服強度和抗拉強度明顯的接近，經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，因此通過進一步研究發(fā)現(xiàn)，加入微量的鋁稀土元素會明顯改善這一性能，使鋁合金壓鑄件抗拉強度明顯增加，屈服強度沒有明顯變化，且延伸率又明顯的提升到1.0％以上；本發(fā)明最終通過大量實驗確定了組分及配比最為合理，成本最為低廉、且力學(xué)性能好，能夠滿足使用要求的可以進行壓鑄的鋁合金原始材料，本鋁合金材料有：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zn、Cr、Sr和鋁,價格低廉又能夠增強合金強度。

具體實施方式：