[發明專利]一種ZL101A鋁合金鑄件的制備方法

在審

• 申請號: 202310431642.6
• 申請日: 2023-04-20
• 公開（公告）號: CN116287811A
• 公開（公告）日: 2023-06-23
• 發明（設計）人: 鄭涌;劉鵬;付善強;虞大聯;張敏
• 申請（專利權）人: 中車青島四方機車車輛股份有限公司
• 主分類號: C22C1/02
• 分類號: C22C1/02;C22F1/04;C22F1/00;C22B9/04;C22B9/05;C22B9/10;B22D30/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 趙青朵

本發明屬于合金領域，尤其涉及一種ZL101A鋁合金鑄件的制備方法包括以下步驟：a)在ZL101A鋁合金熔體中添加一定量的Sr和Ti，然后進行過熱處理，接著進行真空除氣，之后再添加一定量的Ti，最后進行澆注；b)將澆注獲得鋁合金依次進行一次固溶處理、一次水淬、一次冷處理、一次時效處理、二次固溶處理、二次水淬、二次冷處理和二次時效處理，得到ZL101A鋁合金鑄件。實驗結果表明：采用本發明方法制備的ZL101A鋁合金鑄件的拉伸強度Rsubgt;m/subgt;≥300MPa，屈服強度Rsubgt;p0.2/subgt;≥240MPa，延伸率A≥9.5％，在應力比R＝0.06、循環次數≥10supgt;7/supgt;時的疲勞極限≥140MPa。

技術領域

本發明屬于合金領域，尤其涉及一種ZL101A鋁合金鑄件的制備方法。

背景技術

鋁合金鑄件由于質量輕，比強度高，適于薄壁異型件成型，使得其在航空航天、兵器、船舶及軌道交通等行業的需求量與日俱增。

托臂作為高速磁浮列車走行系統關鍵承載部件，采用ZL101A鋁合金整體鑄造可以實現列車輕量化，節約制造成本。鑄造托臂作為關鍵受力構件，對鑄件的本體力學性能與耐疲勞性能都具有較高的要求，然而目前傳統工藝所制備的ZL101A鋁合金鑄件的力學性能與耐疲勞性能還并不理想。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種ZL101A鋁合金鑄件的制備方法，采用該方法制備的ZL101A鋁合金鑄件具有優良的力學性能與耐疲勞性能。

本發明提供了一種ZL101A鋁合金鑄件的制備方法，包括以下步驟：

a)在ZL101A鋁合金熔體中添加一定量的Sr和Ti，然后進行過熱處理，接著進行真空除氣，之后再添加一定量的Ti，最后進行澆注；

步驟a)中，所述ZL101A鋁合金熔體的成分為：6.9～7.9wt％的Si，0.3～0.55wt％的Mg，0.1～0.28wt％的Ti，0.004～0.02wt％的Sr，雜質≤0.1％，余量為鋁；Sr的添加量占所述ZL101A鋁合金熔體質量的0.04～0.1wt％；Ti的第一次添加量占所述ZL101A鋁合金熔體質量的0.04～0.12wt％，Ti的第二次添加量占所述ZL101A鋁合金熔體質量的0.04～0.12wt％；

b)將澆注獲得鋁合金依次進行一次固溶處理、一次水淬、一次冷處理、一次時效處理、二次固溶處理、二次水淬、二次冷處理和二次時效處理，得到ZL101A鋁合金鑄件；

步驟b)中，所述一次固溶處理的溫度為500～580℃；所述一次冷處理的溫度為-140～-100℃；所述一次時效處理的溫度為190～250℃；所述二次固溶處理的溫度為500～580℃；所述二次冷處理的溫度為-140～-100℃；所述二次時效處理的溫度為100～200℃。

優選的，步驟a)中，所述過熱處理的溫度為800～850℃；所述過熱處理的時間為5～20min。

優選的，步驟a)中，所述真空除氣的氣壓為700～900Pa；所述真空除氣的時間為10～30min。

優選的，步驟a)中，第二次添加Ti的時機為所述澆注前30～60min。

優選的，步驟b)中，所述一次固溶處理的時間為10～15h。

優選的，步驟b)中，所述一次冷處理的時間為0.5～2h。

優選的，步驟b)中，所述一次時效處理的時間為1～3h。

優選的，步驟b)中，所述二次固溶處理的時間為10～15h。

優選的，步驟b)中，所述二次冷處理的時間為0.5～2h。

優選的，步驟b)中，所述二次時效處理時間為2～12h。