高强、高耐腐蚀铸造铝合金及其压力铸造制备方法_2

文档序号:9703298阅读:来源:国知局
0.3%,V0.3%,Fe 0.6%,余量为A1和不可避免的杂质。
[0034] 其制备方法是(1)将工业纯铝(A1:99 · 7wt% )、工业纯镁(Mg: 99 · 95wt% )和工业纯 锌(Zn:99.9wt%),以及中间合金AlSi23、AlMnl0、AlZr4、AlTi5Bl、AlV5、AlFe20、AlCu5(^P AlSrlO分别用320目砂纸打磨去除氧化层,分别放入鼓风干燥箱中(200°C)进行烘干预热; (2)使用不锈钢坩埚进行合金铸造,使用前坩埚、扒渣工具、钟罩等表面清洗除锈涂上涂料, 该涂料采用25%滑石粉和5%水玻璃再加入适量的水调和而成,再置于200°C烘箱中烘烤过 夜除去水分后才能使用,将电阻加热炉温度梯度升温至720°C,将占纯铝质量10%左右的纯 铝在720°C下熔化成熔池后,加入剩余纯铝;待纯铝全部熔化后,升温至720°C,将AlSi20中 间合金分3次加入,并保持温度恒定在720°C; (3)待Al-Si中间合金全部熔化后,升温至740 °C,依次加入Al-Mn中间合金、Al-Sr中间合金、Al-Ti-B中间合金、Al-Zr中间合金、A1-V中间 合金、混合稀土中间合金及Al-Fe中间合金,待中间合金都加入完毕后在740°C保温20分钟。 (4)待中间合金都熔解完毕后将熔体温度降至700°C时加入工业纯镁和工业纯锌,加入时使 用铝箱包裹工业纯镁和工业纯锌并用钟罩压入铝合金熔体中,搅拌使其充分熔化;(5)待所 述所有合金成分都完全熔化后,在720°C时加入精炼剂进行精炼,精炼时用钟罩将铝箱包裹 的铝合金精炼剂压入铝液中水平迂回运动,精炼后静置15分钟,在720°C撇去表面浮渣,获 得铝合金熔体。(6)压铸过程为将铝合金熔体降温至660°C之间,以2m/s的速度压射到预热 至260°C的模具中,在空气中自然冷却,获得铝合金铸件。
[0035] 将制得的压铸铝合金分别进行a.l80°C、5小时的T5时效处理,25°C水冷却处理; b. 200°C、200小时热暴露处理,最后可分别用于测试尚强、尚耐腐蚀铸造错合金的常温和尚 温力学性能,此外通过在25°C下3.5wt%NaCl溶液中的失重腐蚀实验表征合金的耐腐蚀性 能。
[0036] 本实例中压铸铝合金的铸态室温抗拉强度为315MPa,屈服强度为190MPa,延伸率 3.0 % ;T5态室温抗拉强度为345MPa,屈服强度为256MPa,延伸率2.0 % ; 200°C、200小时热暴 露处理后在200°C下高温拉伸抗拉强度为220MPa,屈服强度为156MPa,延伸率4.4 % ;此外, 本实例中铝合金铸态的腐蚀速率为〇.14mm/yr。
[0037] 本发明中最终制备的高强、高耐腐蚀铝合金材料成分准确、无变形、缩凹、无可分 辨的裂纹,微观组织分析显示合金无气孔和明显缺陷,如图1所示。因此可得出本发明得到 的铝合金材料组织分布均匀,无氧化夹杂和成分偏析现象,且具有较好的力学性能和耐腐 蚀性能。
[0038]实施例2
[0039]一种高强、高耐腐蚀铸造铝合金的重量百分比为:按理论配比,Si7%,Mg0.2%,Μη0·2%,Ζη0%,Sr(h02%,Cu0%,Ti0.01%,Fe0.4%,余量为A1 和不可避免的杂质。
[0040]其制备方法是(1)将工业纯铝(A1:99.7wt% )和工业纯镁(Mg: 99.95wt% ),以及中 间合金413丨23)讀1110^怀620^11^581和413^0分别用320目砂纸打磨去除氧化层,分别 放入鼓风干燥箱中(200°C)进行烘干预热;(2)使用不锈钢坩埚进行合金铸造,使用前坩埚、 扒渣工具、钟罩等表面清洗除锈涂上涂料,该涂料采用25 %滑石粉和5 %水玻璃再加入适量 的水调和而成,再置于200°C烘箱中烘烤过夜除去水分后才能使用,将电阻加热炉温度梯度 升温至710°C,将占纯铝质量10%左右的纯铝在710°C下熔化成熔池后,加入剩余纯铝;待纯 铝全部熔化后,升温至720°C,将A1Si20中间合金分2次加入,并保持温度恒定在710°C; (3) 待Al-Si中间合金全部熔化后,升温至740°C,依次加入Al-Mn中间合金、Al-Ti中间合金、A1-Sr中间合金及Al-Fe中间合金,待中间合金都加入完毕后在740°C保温15分钟。(4)待中间合 金都熔解完毕后将熔体温度降至695°C时加入工业纯镁和工业纯锌,加入时使用铝箱包裹 工业纯镁并用钟罩压入铝合金熔体中,搅拌使其充分熔化;(5)待所述所有合金成分都完全 熔化后,在715°C时加入精炼剂进行精炼,精炼时用钟罩将铝箱包裹的铝合金精炼剂压入铝 液中水平迂回运动,精炼后静置10分钟,在710°C撇去表面浮渣,获得铝合金熔体。(6)压铸 过程为将铝合金熔体降温至630°C之间,以0.5m/s的速度压射到预热至240°C的模具中,在 空气中自然冷却,获得铝合金铸件。
[0041 ] 将制得的铸造铝合金分别进行a.l80°C、5小时的T5时效处理,25°C水冷却处理; b. 200°C、200小时热暴露处理,最后可分别用于测试尚强、尚耐腐蚀铸造错合金的常温和尚 温力学性能,此外通过在25°C下3.5wt%NaCl溶液中(240h处理)的失重腐蚀实验表征合金 的耐腐蚀性能。
[0042] 本实例中压铸铝合金的铸态室温抗拉强度为286MPa,屈服强度为165MPa,延伸率 4.3 % ;T5态室温抗拉强度为337MPa,屈服强度为240MPa,延伸率3.2 % ; 200°C、200小时热暴 露处理后在200°C下高温拉伸抗拉强度为205MPa,屈服强度为165MPa,延伸率6.6 % ;此外, 本实例中铝合金铸态的腐蚀速率为0.08mm/yr。
[0043]本发明中最终制备的高强、高耐腐蚀铝合金材料成分准确、无变形、缩凹、无可分 辨的裂纹,微观组织分析显示合金无气孔和明显缺陷,如图2所示。因此可得出本发明得到 的铝合金材料组织分布均匀,无氧化夹杂和成分偏析现象,且具有较好的力学性能和耐腐 蚀性能。
[0044]实施例3
[0045] -种高强、高耐腐蚀铸造铝合金及其制备方法的重量百分比为:按理论配比,Si 15%,Mg0.6%,Mnl%,Znl%,Sr0.1%,Cu0.5%,Ti0.5%,Zr0.5%,V0.5%,Fe1%,余量为A1和不可避免的杂质。
[0046] 其制备方法是(1)将工业纯铝(A1:99 · 7wt% )、工业纯镁(Mg: 99 · 95wt% )和工业纯 锌(Zn:99.9wt%),以及中间合金AlSi23、AlMnl0、AlZr4、AlTi5Bl、AlV5、AlFe20、AlCu5(^P AlSrlO分别用320目砂纸打磨去除氧化层,分别放入鼓风干燥箱中(200°C)进行烘干预热; (2)使用不锈钢坩埚进行合金铸造,使用前坩埚、扒渣工具、钟罩等表面清洗除锈涂上涂料, 该涂料采用25%滑石粉和5%水玻璃再加入适量的水调和而成,再置于200°C烘箱中烘烤过 夜除去水分后才能使用,将电阻加热炉温度梯度升温至720°C,将占纯铝质量10%左右的纯 铝在720°C下熔化成熔池后,加入剩余纯铝;待纯铝全部熔化后,升温至720°C,将AlSi20中 间合金分4次加入,并保持温度恒定在720°C; (3)待Al-Si中间合金全部熔化后,升温至740 °C,依次加入Al-Mn中间合金、Al-Sr中间合金、Al-Cu中间合金、Al-Ti-B中间合金、Al-Zr中 间合金、A1-V中间合金及Al-Fe中间合金,待中间合金都加入完毕后在740°C保温20分钟。 (4)待中间合金都熔解完毕后将熔体温度降至700°C时加入工业纯镁和工业纯锌,加入时使 用铝箱包裹工业纯镁和工业纯锌
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