[發(fā)明專利]一種高性能鋁合金壓鑄件及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110316355.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-24
• 公開（公告）號(hào): CN113005344A
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巫銳強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中山市滿鑫科技有限公司
• 主分類號(hào): C22C21/18
• 分類號(hào): C22C21/18;C22C21/04;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/057;C22F1/043
• 代理公司: 廣州獵狗知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44568
• 代理人: 徐春祺

本發(fā)明提供一種高性能鋁合金壓鑄件的制備方法，屬于壓鑄鋁合金領(lǐng)域，所述高性能鋁合金壓鑄件具有如下質(zhì)量百分比的元素組分組成：硅3?6％，銅4.6?6.2％，鎂2.5?3.5％，鋅0.8?1.0％，錳0.2?0.35％，鋇0.05?0.15％，余量為鋁以及不可避免的其它雜質(zhì)元素，所述不可避免的其它雜質(zhì)元素的總量小于0.3％，按比稱取合金原料熔化后經(jīng)過變質(zhì)、細(xì)化和精煉后壓鑄成型，再通過固溶處理和時(shí)效處理制得；本發(fā)明通過合金組分調(diào)節(jié)，避免析出相與晶界無沉淀帶等所引發(fā)的應(yīng)力/應(yīng)變集中，減少?gòu)?qiáng)化后的塑性失穩(wěn)，提高固溶強(qiáng)化效應(yīng)，避免強(qiáng)度提高所伴隨的塑性下降，提高鋁合金的綜合性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋁合金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高性能鋁合金壓鑄件及其制備方法。

背景技術(shù)

壓鑄工藝原理是利用高壓將金屬液高速壓入一精密金屬模具型腔內(nèi)，金屬液在壓力作用下冷卻凝固而形成鑄件。壓鑄生產(chǎn)效率高，能壓鑄形狀復(fù)雜、尺寸精確、輪廓清晰、表面質(zhì)量及強(qiáng)度、硬度都較高的壓鑄件，故應(yīng)用較廣，發(fā)展較快。目前壓鑄合金應(yīng)用比較廣泛的是壓鑄鋁合金。壓鑄鋁合金有良好的使用性能和工藝性能，因此鋁合金的壓鑄發(fā)展迅速，在各個(gè)工業(yè)部門中得到廣泛的應(yīng)用，用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他有色合金，在壓鑄生產(chǎn)中占有極其重要的地位。

鋁合金是以鋁為基礎(chǔ)加入其它元素組成的合金，是結(jié)構(gòu)工程中最常用的材料，具有比重小、傳熱性好、導(dǎo)電性好、環(huán)保、可回收循環(huán)利用，因而鋁合金在所有壓鑄合金中應(yīng)用最為廣泛，但因強(qiáng)韌性不夠理想導(dǎo)致其應(yīng)用范圍受到較大的限制，特別不適用于汽車、摩托車等結(jié)構(gòu)受力和碰撞的零件。然而對(duì)鋁合金強(qiáng)化的同時(shí)往往伴隨著塑性或韌性的急劇下降，因此，開發(fā)高強(qiáng)韌的高性能壓鑄鋁合金乃當(dāng)務(wù)之急。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種高性能鋁合金壓鑄件及其制備方法。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

一種高性能鋁合金壓鑄件的制備方法，包括以下步驟：

S1、選擇工業(yè)純鋁錠、純鎂錠、純鋅錠、Al-20Si、Al-10Mn、Al-50Cu和Al-8Ba中間合金作為合金原料，按比稱取各原料；所述高性能鋁合金壓鑄件的原料稱量比例滿足：硅3-6％，銅4.6-6.2％，鎂2.5-3.5％，鋅0.8-1.0％，錳0.2-0.35％，鋇0.05-0.15％，余量為鋁以及不可避免的其它雜質(zhì)元素，所述不可避免的其它雜質(zhì)元素的總量小于0.3％；

S2、先將所述純鋁錠、純鎂錠、純鋅錠以及Al-20Si合金加入到熔煉爐中加熱至750-780℃，攪拌使原料完全熔化，再加入Al-10Mn、Al-50Cu和Al-8Ba合金，繼續(xù)升溫至780-800℃，攪拌使原料完全熔化，得到合金熔體；

S3、將所述合金熔體的溫度調(diào)整至750-780℃，加入精煉劑對(duì)所述合金熔體進(jìn)行精煉除氣，扒除漂浮在熔體表面的氧化雜質(zhì)，攪拌均勻后得到精煉合金熔體；

S4、將所述精煉合金熔體靜置，待溫度冷卻至700℃，壓鑄成型，將壓鑄件加熱后淬水進(jìn)行固溶處理，再進(jìn)行時(shí)效處理后制得。

優(yōu)選的，步驟S2中，所述合金熔體內(nèi)還添加有0.01-0.1wt.％的變質(zhì)劑。

優(yōu)選的，步驟S2中，所述合金熔體內(nèi)還添加有0.01-0.05wt.％的細(xì)化劑。

優(yōu)選的，所述變質(zhì)劑為Al-10Sr中間合金。

優(yōu)選的，所述細(xì)化劑為Al-5Ti-B中間合金。

優(yōu)選的，所述精煉劑為六氯乙烷、氬氣、氯氣、氟利昂中的一種或兩種。

優(yōu)選的，所述壓鑄成型具體是將模具型腔預(yù)熱至200～230℃，再以所述精煉合金熔體進(jìn)行充型，開始的充型流速為0.25-0.30m/s，充型率超過60％后，充型流速為1.7-2.0m/s，鑄造壓力70MPa，保壓時(shí)間為100～110s，卸壓脫模。