专利名称：：一种铸态铝合金及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及一种具有良好综合力学性能的铸态铝合金及其制备方法，具体涉及一种^#、铅、锡、锶、钛的铸态铝合金，属于铝合金
技术领域：
。二
背景技术：
：铝合金因其具有比强度及比刚度高的性能特点，普遍应用于工业产品制造中。但是现有高强韧合金的成本过高，不能满足国民经济各领域的要求。目前有一些对铝合金的研究200510037105.5号申请提出一种铝合金材料，具体是一种高强韧挤压铸造铝合金材料。挤压强度可达75MPa，材料的主要成分及其质量百分比含量为铜4.5-5.5%，锰O.3~0.6%，微量合金强化元素钛O.05~0.25%,硼O.01~0.05%,钒O.05~0.20%,锆O.05~0.20%,混合稀土O.05-0.15%,其余为铝和不可避免的微量杂质，其中杂质元素铁控制在O.2%以下，珪控制在O.1%以下。经挤压铸造和淬火+不完全人工时效的方法制备的铝合金材料的原材料再经热处理，强度可达420MPa，伸长率达17%。这种材料的力学性能必须通过挤压铸造和随后的热处理实现，生产成本高，工序多，零件受到挤压方式的限制。200810302670.3号申请公开了一种高强度铸造铝合金材料，按重量百分比计，该合金成分为Cu2.0~6.0%,MnO,05-1.0%,Ti0.01~0.5%,CrO.01-0.2%，CdO.01~0.4%,ZrO.01-0.25%，BO.005-0.04%，PrO.05-0.3%,其余为A1及微量杂质元素。铸造铝合金材料的抗拉强度才可以达到420MPa,伸长率为6%。这种材料的铸态伸长率不高，为了使抗拉强度才可以达到505-520MPa、伸长率达13-16%,这种合金需要在600进行72小时的强韧化处理。另外Cd和Pr均为稀贵金属元素。可见，这种材料的力学性能必须通过随后的热处理实现。三
发明内容解决问题本发明针对现有技术存在的缺陷，提供一种具有良好综合力学性能的低成本的铸态铝合金。本发明的另外还提供这种铸态铝合金的制备方法，该制备方法工艺简单，适于大批量生技术方案一种铸态铝合金，合金成分的质量百分含量为9-14%Zn,0.5~3%Sn，0.05-2.5%Pb,其余为Al。其中，合金中还含有质量百分含量为0.01~0.05%的Ti元素。其中，在含Sn、Pb、Zn的铝合金中还含有质量百分含量为0.01~0.05%的Sr元素；以及在含Sn、Pb、Zn、Ti的铝合金中含有质量百分含量为0.01~0.05%的Sr元素。一种铸态铝合金的制备方法，制备步骤为按照质量百分含量为9~14%Zn,0.5~3%Sn,0.05-2.5%Pb，其余为Al的合金成分配比进行配料，将上述配好的纯A1锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn乾故入坩埚电阻炉中一起加热熔化，当铝熔液温度达690-710。C时，加入1-2%的氯化物混合精练剂进行精练处理，处理时间为5-15分钟，随后浇入成型模具形成强性铸态铝合金。氯化物混合精练剂的配比为氯化锰85-90%，氯化钾3-5%,氯化镧1-3%,其余为氯化钠。本发明可选用氯化物混^#练剂，该混合精练剂调节了精练剂的熔点P争低，提高了精炼效率，缩短了处理时间。在合金制备过程中还添加质量百分含量为0.01~0.05%的Ti元素；在合金制备过程中还添加质量百分含量为0.01~0.05%的Sr元素；其中，所述铸态铝合金中还可另外添加上述一种或几种其它金属元素。有的金属元素可以中间合金块的形式加入，如Ti、Sr元素的加入，以Al-Ti中间合金块和Al-Sr中间合金块的形式。本发明的有益效果本发明的铸态铝合金，仅使用普通锡、铅、锌等常规元素，避开了使用大量的稀贵元素，生产制备工艺简单，合金的成本较低，强度和韧性高。在一定量的Sr或Ti的作用下，锡、铅、锌对铝的强度和韧性增大作用效果更加明显。而现有的合金使用了大量的稀贵元素，成本较高，但综合性能仍较差。四图1为本发明含10%Zn、2。/。Sn及2y。Pb的强韧性铸态铝合金的组织。图中亮处为合金的固溶体晶粒。五具体实施方式下面结合实例对本发明作进一步的描述，以下实施例中的质量百分含量的取值范围，表示原料的可以该含量范围内任取质量，每个实施例都可以形成多种用量关系。以下氯化物混合精练剂的配比为氯化锰85-90%,氯化钾3-5%,氯化镧1-3%,其余为氯化钠。实施例一本发明铸态铝合金的制备方法，制备步骤为按照质量百分含量为9~14%的Zn、0.5~3%的Sn、0.05~2.5%的Pb、其余为Al的合金成分配比进行配料，将上述配好的纯Al锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭》文入蚶埚电阻炉中一起加热熔化，当铝熔液温度达690-710°C时，加入1-2%的氯化物混合精练剂进行精练处理，处理时间为5-15分钟，随后浇入成型模具形成强韧性铸态铝合金。实施例二本发明铸态铝合金的制备方法，制备步骤为按照质量百分含量为9~14%的Zn、0.5~3%的Sn、0.05~2.5%的Pb、0.01~0.05%的Ti、其余为Al的合金成分配比进行配料，将上述配好的纯A1锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭、A1-Ti中间合金块一^i文入坩埚电阻炉中加热熔化，当铝熔液温度达690-710'C时，加入1-2%的氯化物混合精练剂进行精练处理，处理时间为5-15分钟，随后浇入成型模具形成强韧性铸态铝合金。其中，Ti元素的以Al-Ti中间合金块的形式加入。实施例三本发明铸态铝合金的制备方法，制备步骤为按照质量百分含量为9~14%的Zn、0.5—3。/。的Sn、0.05—2.5。/。的Pb、0.01—0.05%的Sr、其余为Al的合金成分配比进行配料，将上述配好的纯Al锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭、Al-Sr中间合金块一^it入蚶埚电阻炉中加热熔化，当铝熔液温度690-710。C时，加入1-2%的氯化物混^#练剂进行精练处理，处理时间为5-15分钟，随后浇入成型才莫具形成强韧性铸态铝合金。其中，Sr元素的以Al-Sr中间合金块的形式加入。实施例四本发明铸态铝合金的制备方法，制备步骤为按照质量百分含量为9—14%Zn、0.5~3%Sn、0.05~2.5%Pb、0.01~0.05%的Ti、0.01-0.05%的Sr、其余为Al的合金成分配比进行配料，将上述配好的纯A1锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭、Al-Ti中间合金块、Al-Sr中间合金块一起放入蚶祸电阻炉中加热炫化，当铝熔液温度达690-71(TC时，加入1-2%的氯化锰精练剂进行精练处理，处理时间为5-15分钟，随后浇入成型模具形成强韧性铸态铝合金。其中，Ti、Sr元素的A1-Ti中间合金块和A1-Sr中间合金块的形式加入。实验数据下表为不同成份的铸态镁合金韧性指标参数，其中对比合金为现有技术的产品，产品1—产品5为采用本发明方法制得的产品。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>由上表可见，铸态铝合金中加入Sn、Pb、Zn元素后，合金的韧性明显增大。同时在Sr或Zr金属元素的作用下，锡、铅、锌对4美的韧性增大作用效果更加明显。权利要求1、一种铸态铝合金，合金成分的质量百分含量为9～14％Zn，0.5～3％Sn，0.05～2.5％Pb，其余为Al。2、根据权利要求1所述的铸态铝合金，其中，合金中还含有质量百分含量为0.01~0.05°/。的Ti元素。3、根据权利要求1或2所述的铸态铝合金，其中，合金中还含有质量百分含量为0.01~0.05%的Sr元素。4、一种铸态铝合金的制备方法，其制备步骤为按照质量百分含量为9-14%Zn,0.5~3%Sn，0.05-2.5%Pb,其余为Al的合金成分配比进行配料，将上述配好的纯Al锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭放入坩祸电阻炉中一起加热熔化，当铝熔液温度达690-710匸时，加入1-2%的氯化物混^睛练剂进行精练处理，处理时间为5-15分钟，随后浇入成型模具形成强韧性铸态铝合金。5、根据权利要求4所述的制备方法，其中，在合金制备过程中还添加质量百分含量为0.01-0.05。/。的Ti元素。6、根据权利要求4或5所述的制备方法，其中，在合金制备过程中还添加质量百分含量为0.01-0.05%的Sr元素。全文摘要本发明公开一种具有良好综合力学性能的铸态铝合金及其制备方法，该合金成分的质量百分含量为9～14％Zn，0.5～3％Sn，0.05～2.5％Pb，其余为Al。该合金的制备步骤为按照质量百分含量为9～14％Zn，0.5～3％Sn，0.05～2.5％Pb，其余为Al的合金成分配比进行配料，将上述配好的纯Al锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭放入坩埚电阻炉中一起加热熔化，当铝熔液温度达690-710℃时，加入1-2％的氯化物混合精练剂进行精练处理，处理时间为5-15分钟，随后浇入成型模具形成强韧性铸态铝合金。文档编号C22C21/10GK101476069SQ200910028339公开日2009年7月8日申请日期2009年1月21日优先权日2009年1月21日发明者玲王,赵浩峰申请人:南京信息工程大学