[發明專利]一種高強度壓鑄鋁合金及其加工工藝

在審

• 申請號: 202110317689.0
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113106305A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 崔立新;趙曉光;高尚輝;吳勝利
• 申請（專利權）人: 山東創新金屬科技有限公司;山東創新合金研究院有限公司
• 主分類號: C22C21/04
• 分類號: C22C21/04;C22C1/03;C22C1/06;C22F1/043;B22D17/00;C25D11/04
• 代理公司: 合肥兆信知識產權代理事務所(普通合伙) 34161
• 代理人: 胡慧

本發明公開了一種高強度壓鑄鋁合金及其加工工藝，涉及壓鑄鋁合金技術領域，壓鑄鋁合金包括成分：Si：11.2％～13.6％；Mg：0.18％～0.22％；Cu：1.95％～2.30％；Na：0.01％～0.03％；Ti：0.26％～0.32％；Fe：0.21％～0.25％；Ni：0.25％～0.35％；Ga：0.04％～0.08％；Yb：0.03％～0.05％；其加工工藝是經備料?熔煉?精煉?壓鑄?熱、氧化處理制得。本發明的壓鑄鋁合金屬于A1?Si?Mg?Cu合金系列,亦屬于一種高強合金系列，通過在A1?Si?Mg?Cu主合金元素體系的基礎上，加入鈉(Na)、鎳(Ni)、鎵(Ga)、鐿(Yb)元素來細化變質Si?Mg?Cu強化相，提高了壓鑄鋁合金的強度和拉伸性能。

技術領域

本發明涉及壓鑄鋁合金技術領域，具體涉及一種高強度壓鑄鋁合金及其加工工藝。

背景技術

鋁合金是工業中應用最廣泛的一類有色金屬結構材料，在航空、航天、汽車、機械制造、船舶及化學工業中得到廣泛應用。隨著科學技術以及工業經濟的飛速發展，鋁合金的需求日益增多，隨著現在科學技術的不斷提高，鋁合金的性能也必需隨之提高，才能滿足人們對產品越來越高的要求，而現有鋁合金在強度性能上的不足，限制了其在各個領域中應用。鋁合金按加工方法可以分為形變鋁合金和鑄造鋁合金兩大類，鋁合金按化學成分可分為鋁硅合金、鋁銅合金、鋁鎂合金、鋁鋅合金和鋁稀土合金，其中，鋁-硅類合金占多數，這類合金雖然壓鑄性能優良，但不能獲得各種具有金屬光澤的壓鑄件(鑄件)，鋁硅類合金壓鑄件一經化學處理表面即發灰、發黑、機械性能較差，脆性較大。而其它鋁鎂系合金雖然表面處理性能優良，但壓鑄性能不好，容易粘模、熱裂、冷隔和澆不足、疏松等缺陷，機械性能、強度及硬度也不高，而壓鑄鋁合金則是一種將熔融鋁合金液倒入壓力室內，以高速填充鋼制模具的型腔，并使合金液在壓力下凝固而形成鑄件的鑄造方法。而傳統的鋁合金壓鑄件機械性能不好，強度不高，無法滿足市場及現有以及未來產品材質性能的要求，本發明旨在提供一種性能更優、強度更高的壓鑄鋁合金。

發明內容

針對上述問題，本發明提供了一種高強度壓鑄鋁合金及其加工工藝。

為了達到上述目的，本發明通過以下技術方案來實現的：

一種高強度壓鑄鋁合金，包括以下按質量百分比計的成分：

Si：11.2％～13.6％；

Mg：0.18％～0.22％；

Cu：1.95％～2.30％；

Na：0.01％～0.03％；

Ti：0.26％～0.32％；

Fe：0.21％～0.25％；

Ni：0.25％～0.35％；

Ga：0.04％～0.08％；

Yb：0.03％～0.05％；

余量為鋁。

上述的高強度壓鑄鋁合金的加工工藝，具體包括以下步驟：

(1)備料：取鋁錠、速溶硅、鎂錠、鋁銅合金、鋁鈉合金、鋁鈦合金、鋁鐵合金、鋁鎳合金、鋁鎵合金以及鋁鐿合金作為原材料進行配料；

(2)熔煉：將純鋁錠加熱至720℃-760℃熔化，熔化后對鋁液進行持續保溫磁力攪拌至少30min,隨后向鋁液中加入速溶硅、鎂錠、鋁銅合金、鋁鈦合金和鋁鐵合金，攪拌熔化后得鋁合金液A，熔化后對鋁合金液A進行持續保溫磁力攪拌至少45min；