一种铸造铝镍锆合金的制作方法
【专利摘要】一种铸造铝镍锆合金，合金成分为Ni5～6％，Zr0.4～0.6％，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800～810℃，铸件需进行高温时效强化处理，时效温度400±5℃保温3～6h，时效后抗拉强度бb≥230MPa，硬度HB≥80，延伸率≥10％。合金铸造性能好，通过普通铸造方法获得的铝镍锆合金强度高，满足商业应用，由于人工时效温度是400℃，所以用于制造350℃高温下长期工作的零件组织和性能稳定。
【专利说明】一种铸造铝镜错合金
【技术领域】
本发明涉及一种铸造铝合金，具体是一种耐高温铸造铝合金。
【背景技术】
[0001]铸造铝镍共晶合金组织是典型的自生复合材料组织，具有高韧性，但由于镍在铝基体中的溶解度很小，合金强度很低，6b< 150MPa，没有商业应用价值。添加第三种合金元素是提高铝镍合金强度的重要手段，特别是过渡族元素Zr，但是需要通过快速凝固技术，冷却速度达IO4~109°C / s，以便使合金元素Zr固溶到铝基体内，呈弥散相析出，从而使基体得到强化。
[0002]采用快速凝固技术，一是生产成本高，不利于商业推广应用，二是快速凝固合金组织不稳定，特别是在高温下使用过程中，组织容易发生粗化，从而影响使用性能。
[0003]铸造铝合金的主要强化添加元素有硅、铜、镁、锌，国家标准根据主要添加元素硅、铜、镁、锌加入量的多少，将铸造铝合金分成了铝硅类、铝铜类、铝镁类和铝锌类四个大类，其中铸造铝铜类合金是高强耐热类合金，为提高铸造铝合金的强度性能和耐热性，常加入合金元素铜、镍、钛、稀土等，但是，合金元素加入量高，导致合金的韧性下降，而且铝铜类合金属固溶体型合金， 铸造性能差，容易产生热裂等铸造缺陷，且在250°C以上使用时组织不稳定，性能下降。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本发明提供一种铸造铝镍锆合金，通过普通铸造方法和相应的热处理即能满足商业应用要求，特别是高温下组织和性能稳定。
[0005]本发明为解决其技术问题所提供的技术方案是:合金化学成分质量百分数范围为:Ni5.0~6.0%，Zr0.4~0.6%，其余为Al，加料顺序为纯铝一铝镍中间合金一铝锆中间合金，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800~810°C ;铸件需进行高温时效强化处理，时效工艺为:400±5°C保温3~6h，时效后抗拉强度6 b≥230MPa，硬度≥HB80,延伸率δ ≥10%。该合金通过普通铸造方法即能使元素锆固溶于铝基体内，通过高温时效处理后析出弥散相强化基体。
[0006]本发明的有益效果是，合金铸造性能好，通过普通铸造方法获得的铝镍锆合金强度高，满足商业应用，由于人工时效是400°C，所以用于制造350°C高温下长期工作的零件组织和性能稳定。
【具体实施方式】
[0007]实施实例1:合金成分:Ni5%，Zr0.4%，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800°C，铸件时效处理工艺:400°C ±5°C保温3h，抗拉强度6b245MPa，硬度为HB86，延伸率12%。
[0008]实施实例2:合金成分:Ni6%，Zr0.5%，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800°C，铸件时效处理工艺:400°C ±5°C保温4.5h，抗拉强度6b252MPa，硬度为HB90，延伸率δ 10%。
[0009]实施实例3:合金成分:Ni5.5%,Zr0.6%，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度810°C，铸件时效处理工艺:400°C ±5°C保温6h，抗拉强度6b236MPa，硬度为HB83，延伸率δ 15%。
【权利要求】
1.一种铸造铝镍锆合金，合金元素质量百分数为Ni5~6 %，Zr0.4~0.6 %，其余为Al，将合金液充分熔化后浇注到铸模中，浇注温度800~810°C，铸件需进行高温时效强化处理，时效处理工艺:400°C ±5°C保温3~6h，时效后抗拉强度6b>230MPa，硬度HB≥80，延伸率≥10%。
【文档编号】C22F1/04GK103695729SQ201410003443
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2014年1月6日 优先权日:2014年1月6日
【发明者】王桂青, 刘燕, 任国成 申请人:山东建筑大学