[發明專利]一種降低熱裂敏感傾向性的Al-4Cu(TiZr)合金及工藝

在審

• 申請號: 202110779310.8
• 申請日: 2021-07-09
• 公開（公告）號: CN113564436A
• 公開（公告）日: 2021-10-29
• 發明（設計）人: 王志;王峰;周樂;毛萍莉;劉詩萌;魏子淇;劉正
• 申請（專利權）人: 沈陽工業大學
• 主分類號: C22C21/12
• 分類號: C22C21/12;C22C1/03;C22C1/06
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

1.一種降低熱裂敏感傾向性的Al-4Cu(TiZr)合金，其特征在于：所述Al-4Cu(TiZr)合金的原料以質量百分比計包括：工業純Al、Al-30wt.％Cu中間合金和晶粒細化劑Al-0.3Ti-0.6Zr；該材料各元素質量百分比含量為：Cu3.5-4.5wt.％、Ti0.1-0.4wt.％、Zr0.3-0.6wt.％，雜質總量小于等于0.40wt.％和余量為Al。

2.一種如權利要求1所述的降低熱裂敏感傾向性的Al-4Cu(TiZr)合金的工藝，其特征在于：按權利要求1所述準備各原料及比例；

預熱熔化：先將工業純Al預熱，以減少其表面的水分；用氧化鋁坩堝在井式電爐中熔化工業純Al；

混合：待作為母合金的工業純Al全部熔化后，將預熱后的Al-30wt.％Cu中間合金和晶粒細化劑Al-0.3Ti-0.6Zr直接加入工業純Al熔體中，經機械攪拌混合均勻后，熔體溫度繼續升高到790-800℃，并在該溫度下保溫1-1.5小時；

鑄模：保溫后再降低到720-740℃，靜置20-30分鐘，扒去表面浮渣后澆鑄到預熱后的熱裂測試模具中，待鑄件完全凝固后取出樣品觀察合金的熱裂敏感傾向性。

3.根據權利要求2所述的降低熱裂敏感傾向性的Al-4Cu(TiZr)合金的工藝，其特征在于：預熱熔化過程中，工業純Al的預熱溫度為180-200℃，預熱時間為20-30min。

4.根據權利要求2所述的降低熱裂敏感傾向性的Al-4Cu(TiZr)合金的工藝，其特征在于：混合過程中，Al-30wt.％Cu中間合金和晶粒細化劑；

Al-0.3Ti-0.6Zr在加入工業純Al母合金熔體之前，需將Al-30wt.％Cu中間合金和晶粒細化劑Al-0.3Ti-0.6Zr在高于工業純Al預熱溫度的20-50℃條件下預熱20-30min，再加入到工業純Al熔體中。

5.根據權利要求2所述的降低熱裂敏感傾向性的Al-4Cu(TiZr)合金的工藝，其特征在于：所述機械攪拌的攪拌速率為100-120rpm，攪拌時間為5-10分鐘。

6.根據權利要求2所述的降低熱裂敏感傾向性的Al-4Cu(TiZr)合金的工藝，其特征在于：所述熱裂測試模具的預熱溫度為200-250℃，預熱時間為30-60分鐘。