一种压铸铝合金及其制备方法_2

文档序号:9225886阅读:来源:国知局
够满足汽车制造业的应用,同时也能满足IT制造业的广泛应用。 根据本发明所提供的压铸铝合金的制备方法,在步骤Sl之前,将原料进行干燥处理, 其中,Al、Mg在100°C ± KTC温度下烘干,而Al-Si中间合金锭、Al-Ti中间合金锭、Al-Cu 中间合金锭和Al-Re中间合金锭在150°C ±10°C温度下烘干,烘干的作用是为了去除原料 中的水分。
[0027] 本发明的压铸铝合金,不仅具有较高的强度性能,而且具有优良的塑性与韧性,同 时还具有优良的压铸性能与加工性能,能够满足航空、航天、汽车以及IT等领域应用。
[0028] 下面通过具体实施例对本发明进行进一步的详细说明。
[0029] 实施例1 制备压铸铝合金,包括下述步骤: 1、 干燥:将准备好的原料进行干燥处理,其中,Al、Mg在KKTC温度下烘干,而Al-Si中 间合金锭、Al-Ti中间合金锭、Al-Cu中间合金锭和Al-La中间合金在150°C温度下烘干; 2、 熔融合金化:首先将坩埚内壁涂覆上准备好的覆盖剂SY-LFl,然后预热至250°C,将 称量好的铝锭、Al-Si中间合金锭、Al-Ti中间合金锭、Al-Cu中间合金锭和Al-La中间合 金锭放入坩埚中并加入覆盖剂加热熔化,待铝锭、Al-Si中间合金锭、Al-Ti中间合金锭、 Al-Cu中间合金锭和Al-La中间合金全部熔化后,保温lOmin,待铝液温度达到750°C时,加 入纯镁锭,加入纯镁锭时将镁锭压入金属液下方,使其充分熔化而不烧损。继续加热,待合 金充分熔化后,搅拌均匀,整个熔化过程的时间控制在3H,且铝合金熔液的最终温度控制在 770 0C ; 3、 精炼:向合金液中加入变质剂K2ZrF6,搅拌均匀后在720°C时用钟罩将精炼剂六氯乙 烷分批压入熔液面下约2/3处,均匀缓慢做顺时针转动,待六氯乙烷充分反应,将熔液中的 夹杂、气体带出。六氯乙烷的含量为合金液质量的〇.7wt%。在电阻炉内熔化,精炼时间在 lOmin。当使用六氯乙烷充分精炼后,将钟罩取出,清理掉残留的氧化物,将熔液表面的夹杂 物用打渣勺捞出; 4、浇铸:将步骤S3得到的合金液保温IOmin应立即进行浇注,浇注成压铸用合金锭。 浇注温度为750°C。
[0030] 5、压铸:利用浇铸好的合金锭进行压铸机压铸实验,压铸工艺为:压铸温度: 700°C ;模具温度:250°C ;料筒温度:1200°C。得到铝合金样品Al ; 6、热处理:将压铸好的产品进行低温热处理实验,具体热处理工艺为:热处理温度: 150°C,热处理时间:10H。制得铝合金样件AAl 其中,AAl各合金元素重量百分比含量如下:其中Si:7. 0%、Mg:1.0%、Ti :0. 2%、 Cu:0. 5%、La:0. 22%,余量为 Al。
[0031] 实施例2 按照实施例1的方法制备铝合金样件A2和AA2,区别在于,La的添加量为0. 3wt%。
[0032] 实施例3 按照实施例1的方法制备铝合金样件A3和AA3,区别在于,La的添加量为0. 4wt%。
[0033] 实施例4 按照实施例1的方法制备铝合金样件A4和AA4,区别在于,Cu的添加量为0. 3wt%。
[0034] 实施例5 按照实施例1的方法制备铝合金样件A5和AA5,区别在于,Cu的添加量为0. 8wt%。
[0035] 实施例6 按照实施例1的方法制备铝合金样件A6和AA6,区别在于,其中Si:6. 0%、Mg :1. 6%、Ti : 0· 4%、Cu: 0· 2%、Ce: 0· 3%,余量为 Al。
[0036] 实施例7 按照实施例1的方法制备铝合金样件A7和AA7,区别在于,其中Si:7. 5%、Mg :3. 0%、Ti : 0· 5%、Cu: 0· 4%、Sc: 0· 4%,余量为 Al。
[0037] 实施例8 按照实施例1的方法制备铝合金样件A8和AA8,区别在于,其中Si:5. 0%、Mg :0. 5%、Ti : 0· 15%、Cu:l. 5%、Υ:0· 55%,余量为 Al。
[0038] 实施例9 按照实施例1的方法制备铝合金样件A9和AA9,区别在于,其中Si:8. 0%、Mg :2. 5%、Ti : 0· 3%、Cu: I. 0%、Ce: 0· 5%,余量为 Al。
[0039] 对比例I 采用常规压铸铝合金ADC12合金,利用与实施例1的相同制备方法,制得铝合金ADC12 样件 B1。合金的成分为 Si:12. 0%、Mg :〈0· 3%、Cu:3. 5%。
[0040] 对比例2 采用CN1831172A实施例1中的方法制备铝合金B2,其中硅8%,镁0. 35%,铜0. 15%,钛 0. 15%,锶 0. 025%,镧 0. 08%,铈 0. 07%,其余为铝。
[0041] 性能测试: 强度性能测试 将实施例1-9制备的压铸铝合金样品A1-A9及热处理后的铝合金样品AA1-AA9以及对 比例1-2制备的压铸铝合金样件B1-B2分别强度性能测试(屈服强度、抗拉强度、断后延伸 率和冲击韧性)。结果见表1。
[0042] 表 1
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[0043] 根据表1中可以发现,当压铸铝合金Al-Si合金中添加了金属元素镁、钛、铜与稀 土,合金的室温力学性能都有所提升,而经过热处理后,合金的强度进一步提升。
[0044] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1. 一种压铸铝合金,其特征在于,所述压铸铝合金的组成及各组成的重量百分比为: Si 5. 0-8. 0 wt %, Mg 0? 5-3. Owt%, Ti 0. 15-0. 5wt%, Cu 0? 2-1. 5wt%, Re 0. 22-0. 55wt°/〇 Al 余量。2. 根据权利要求1所述的压铸铝合金,其特征在于,所述压铸铝合金的组成及各组成 的重量百分比为: Si 6. 0-7. 5 wt %, Mg 1. 0-2. 5wt°/〇, Ti 0. 2-0. 4wt%, Cu 0? 4-0. 8wt%, Re 0. 3-0. 5wt°/〇 Al 余量。3. 根据权利要求1或2所述的压铸铝合金,其特征在于,所述Re为La、Ce、Sc和Y中 的至少一种。4. 一种压铸铝合金的制备方法,其特征在于,该方法包括以下步骤: 51、 将铝锭、Al-Si中间合金锭、Al-Ti中间合金锭、Al-Cu中间合金锭和Al-Re中间合 金锭加入到坩埚内得到混合物,然后加热熔化得到熔化液; 52、 将镁锭加入熔化液中进行熔化,得到合金液; 53、 将步骤S2中得到的合金液进行浇铸成铝合金锭; 54、 将铝合金锭进行压铸形成压铸铝合金产品; 其中,以压铸铝合金的总重量为基准,所述Mg的含量为0.5-3. Owt%,Si的含量 为 5. 0-8. 0 wt %,Ti 的含量为 0? 15-0. 5wt%,Cu 的含量为 0? 2-1. 5wt%,Re 的含量为 0? 22-0. 55wt%,余量为 Al 锭。5. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述Mg的含量为 L 6-2. 5wt%,Si 的含量为 6. 0-7. 5 wt %,Ti 的含量为 0? 2-0. 4wt%,Cu 的含量为 0? 4-0. 8wt%, Re的含量为0. 3-0. 5wt%,余量为Al锭。6. 根据权利要求4或5所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述Re为La、Ce、 Sc和Y中的至少一种。7. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,在坩埚的内壁和步骤 Sl的混合物的表面都涂覆覆盖剂。8. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,还包括在压铸之前向 步骤S2中得到的合金液中加入精炼剂进行精炼。9. 根据权利要求8所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述精炼的方法是在 700-720°C时将精炼剂分批压入合金液的液面下,转动使精炼剂充分反应;所述精炼剂为六 氯乙烧,所述精炼剂的含量为合金液总重量的0. 5wt%-0. 7wt%。10. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,在精炼之前,向合金 液中加入变质剂。11. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述方法还包括在步 骤Sl之前,将所述坩埚预热到200-250°C。12. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,在步骤S2之前,对熔 化液进行加热到720-750°C。13. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述步骤S2所述的熔 化时间为2-3h,温度为750-770°C。14. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述浇铸的温度为 720-750 °C。15. 根据权利要求4所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述压铸的温度为 680-750°C,模具温度为200-300°C,料筒温度为100-150°C。16. 根据权利要求4-15任意一项所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述方 法还包括将压铸铝合金产品进行热处理的步骤。17. 根据权利要求16所述的压铸铝合金的制备方法,其特征在于,所述热处理的温度 为120-190°C,热处理时间为4-12H。
【专利摘要】本发明提供了一种压铸铝合金及其制备方法,所述压铸铝合金的组成及各组成的重量百分比为:Si5.0-8.0wt%,Mg0.5-3.0wt%,Ti0.15-0.5wt%,Cu0.2-1.5wt%,Re0.22-0.55wt%,Al余量。本发明的压铸铝合金具有较高的强度性能,而且具有优良的塑性与韧性,同时还具有优良的压铸性能与加工性能,能够满足航空、航天、汽车以及IT等领域应用。
【IPC分类】C22C1/03, C22C21/02
【公开号】CN104946940
【申请号】CN201410119364
【发明人】李绍青, 菅永喜, 张法亮
【申请人】比亚迪股份有限公司
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2014年3月27日
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