一种添加混合稀土优化zl301合金的工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种添加混合稀±优化化301合金的工艺，属于合金性能优化技术领 域。
【背景技术】
[0002] 稀±元素是有色金属材料重要的合金化元素，由于稀±元素具有很多独特的性 质，添加少量稀±元素能影响有色金属材料的组织和性能。在铸造铅合金中，ZL301合金 (A^lOMg合金）具有低密度、高耐蚀性、可切削加工性和表面光洁等优点，主要应用于制 造在海水、燃气等腐蚀介质下承受载荷的零件。由于送些零部件对制备材料的力学性能 提出了一定要求，而ZL301合金在强初性等性能上与其他有色金属材料相比还存在差距， 因此有必要提高该类材料的力学性能。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的问题；提供一种添加混合稀±优化化301合金的工艺，旨在提高 合金力学性能，W满足工业要求。
[0004] 本发明的技术方案： 一种添加混合稀±优化化301合金的工艺，所用原料为；A00铅锭，1#镇锭，含质量分 数为20%Re的M-Re中间合金；采用18#石墨巧锅在井式电炉中进行烙炼，钢制铸锭模铸 造制备；在烙炼过程中，先将石墨巧巧预热暗红色，加入预热到l〇(TC的铅锭，撒上RF-2型 烙剂后升温，在铅烙化后于690~70(TC用钟罩压入镇块，用石墨棒充分揽拌合金液并在 化渣后在74(TC加入M-Re中间合金，待其充分溶化后用C2C16精炼剂对烙体作净化处 理，化渣降温静置5~lOmin后进行德铸；利用箱式电阻炉对试验合金进行固溶处理，然 后出炉水浑，水温60 °C。
[000引所述Al-Re中间合金中稀±添加量为0. 3%或0. 60/0。
[0006] 所述Al-Re中间合金所用的混合稀±成分为50%Ce-25%La-15%Nd-5%5Pr。
[0007] 所述德铸温度70(TC，模具温度20(TC。
[0008] 所述固溶处理温度为435°C，固溶处理时间为15h。
[0009] 本发明的有益效果： 本发明中添加混合稀±能够细化ZL301+xRe合金的铸态组织，当稀±添加 量为0.3,0. 6%时，形成沿晶界弥散分布的M-Re相，起到很好的第二相强化作用。在 435 °C固溶处理15 h的条件下，ZL301+0. 6Re合金综合拉伸性能最好。
[0010] 【具体实施方式】： 实施例： 合金为ZL301+xRe合金（x=0. 3、0. 6、0. 9%，质量分数，下同），合金设计成分如表1所 /J、- 〇
[0011] 合金烙炼所用原料为；AOO铅锭；1#镇锭；含20Re (质量分数，％)的 A^Re中间合金。配置Al-Re中间合金所用的混合稀±近似成分为 50%Ce-25%La-15%Nd-5%5Pr。试验合金采用18#石墨巧锅在井式电炉中进行烙炼，钢制铸 锭模铸造制备。在烙炼过程中，先将石墨巧巧预热暗红色，加入预热到l〇(TC的铅锭，撒上 RF-2型烙剂（光因石型覆盖剂）后升温，在铅烙化后于690~70(TC用钟罩压入镇块， 用石墨棒充分揽拌合金液并在化渣后在74(TC加入M-Re中间合金，待其充分溶化后用 C2C16精炼剂对烙体作净化处理，化渣降温静置5~lOmin后进行德铸。德铸温度70(TC， 模具温度20(TC。
[0012] 利用箱式电阻炉对试验合金进行固溶处理，固溶处理温度为435°C，固溶处理时 间为15h，出炉水浑，水温6(TC。
[0013] 组织分析和性能检测采用ETM-102D型材料实验机按照GB/T228-2002测试合 金的室温力学拉伸性能。
[0014] 表2为不同混合稀±添加量及固溶处理对化301+xRe系列合金力学性能的影 响趋势，适量的稀±合金化作用能够使ZL301合金得到有效强化。当稀±添加量在0~ 0.6%变化时，无论铸态或固溶处理态合金的抗拉强度Ob及伸长率δ均呈增大的趋势。 其中ZL301+0.6Re合金具有最佳的综合力学性能，其固溶处理状态下的抗拉强度达到 266. 7MPa，伸长率为7.2%。随稀±添加量进一步增加，合金的各项力学性能降低，稀±对 ZL301合金的强化效果下降，可认为，添加过量稀±并不利于试验合金力学性能的提高。
【主权项】
1. 一种添加混合稀土优化ZL301合金的工艺，其特征在于：所用原料为：A00铝锭，1# 镁锭，含质量分数为20%Re的Al-Re中间合金；采用18#石墨坩锅在井式电炉中进行熔 炼，钢制铸锭模铸造制备；在熔炼过程中，先将石墨坩埚预热暗红色，加入预热到l〇〇°C的 铝锭，撒上RF-2型熔剂后升温，在铝熔化后于690~700°C用钟罩压入镁块，用石墨棒充 分搅拌合金液并在扒渣后在740°C加入Al-Re中间合金，待其充分溶化后用C2C16精炼 剂对熔体作净化处理，扒渣降温静置5~lOmin后进行浇铸；利用箱式电阻炉对试验合金 进行固溶处理，然后出炉水淬，水温60°C。2. 根据权利要求1所述的一种添加混合稀土优化ZL301合金的工艺，其特征在于：所 述Al-Re中间合金中稀土添加量为0. 3%或0. 6%。3. 根据权利要求1所述的一种添加混合稀土优化ZL301合金的工艺，其特征在于：所 述Al-Re中间合金所用的混合稀土成分为50%Ce-25%La-15%Nd-5%5Pr。4. 根据权利要求1所述的一种添加混合稀土优化ZL301合金的工艺，其特征在于：所 述浇铸温度70(TC，模具温度200°C。5. 根据权利要求1所述的一种添加混合稀土优化ZL301合金的工艺，其特征在于：所 述固溶处理温度为435°C，固溶处理时间为15h。
【专利摘要】为了提高合金力学性能，以满足工业要求，本发明公开了一种添加混合稀土优化ZL301合金的工艺，所用原料为：A00铝锭，1#镁锭，含质量分数为20%Re的Al-Re中间合金；采用18#石墨坩锅在井式电炉中进行熔炼，钢制铸锭模铸造制备；在熔炼过程中，先将石墨坩埚预热暗红色，加入预热到100℃的铝锭，撒上RF-2型熔剂后升温，在铝熔化后于690～700℃用钟罩压入镁块，用石墨棒充分搅拌合金液并在扒渣后在740℃加入Al-Re中间合金，待其充分溶化后用C2Cl6精炼剂对熔体作净化处理，扒渣降温静置5～10min后进行浇铸；利用箱式电阻炉对试验合金进行固溶处理，然后出炉水淬，水温60℃。
【IPC分类】C22F1/047, C22C1/03, C22C21/06
【公开号】CN105525114
【申请号】CN201410514255
【发明人】王晓芳
【申请人】王晓芳
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2014年9月29日