一种含Er高冲击韧性铸造铝硅合金的制作方法

文档序号:9781050阅读:514来源:国知局
一种含Er高冲击韧性铸造铝硅合金的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明属于金属合金技术领域,具体设及添加化的铸造侣娃合金。
【背景技术】
[0002] 铸造侣娃合金因其优良的铸造性能,抗腐蚀性能等成为最为广泛使用的铸造侣合 金,广泛应用于汽车零部件。冲击初性是材料抵抗冲击载荷的能力,是材料的重要性能之 一,而当前对于铸造侣娃合金冲击初性的研究相对较少,稀±元素对侣合金综合性能的提 高具有显著作用,其中化有细化晶粒及长效变质作用,对于铸造侣娃合金性能具有一定的 积极作用,但是对于含化的铸造侣娃合金特别是对冲击初性的影响缺乏相应的研究。

【发明内容】

[0003] 本发明目的在于提供一种添加化的高冲击初性的铸造侣娃合金,提高侣娃合金的 冲击性能,特别是诱铸模具溫度450°C~500°C,自然空冷工艺下,还能进一步提高侣娃合金 的冲击性能。综合成本因素,化含量在0.2 %时,冲击初性相对于普通铸造侣娃合金提高了 56%。
[0004] -种含化的高冲击初性铸造侣娃合金,其特征在于,合金中各合金组分及其重量 百分比为:Si的含量为6.7~7.3%,Mg的含量为0.32~0.40%,Ti的含量为0.08~0.15%, 化的含量为0.08~0.25 %,B的含量为0.005 %,Fe的含量不大于0.13 %,余量为A1及总量不 超过0.02 %的杂质。
[000引合金中稀±化的重量百分比最优选0.2 %。
[0006] 本发明所提供的添加化的铸造侣娃合金,采用石墨相蜗电阻炉制备:将真空烙炼 的A1-6化中间合金加入到铸造侣娃合金中,调节成分,于760°C~800°C烙炼,再于700°C~ 720°C诱铸,模具溫度450°C~500°C,空冷后获得合金铸锭。
[0007] 本发明所提供的侣合金依照侣合金汽车轮穀工艺生产,可作为侣合金轮穀材料。
[0008] 本发明具有W下有益效果:
[0009] 本发明加入了稀±元素化和Ti,晶粒得到细化,冲击初性(ak)明显提升。由此可推 断,化有望成为改善铸造侣娃合金冲击初性的有效合金元素,模具溫度450°C~500°C,空冷 后获得合金铸锭的工艺完全符合侣合金轮穀实际生产工艺条件,添加稀上元素后比侣合金 轮穀厂家生产未添加稀±侣合金轮穀性能提升56%。
【附图说明】
[0010] 图1:本发明实施例(不同化添加量)的固溶处理及模拟烤漆时效处理金相组织。a) 实施例l、b)实施例2、c)实施例3。
[0011] 图2:本发明实施例(不同化添加量)的固溶处理及模拟烤漆时效处理冲击初性比 较图。
【具体实施方式】
[0012] W下结合附图及【具体实施方式】对本发明作进一步描述,但本发明并不限于W下实 施例。
[0013] 实施例1
[0014] 将A1-7.2Si-7Ti(6.767kg)、A1 (302.752kg)、Al-24Si (131.25kg)加入到电阻炉中 进行烙炼,加热溫度760°C~800°C,待Al-7.2Si-7Ti、A1、Al-24Si合金烙炼完毕,精炼除渣, 加入预热后的A1-犯r中间合金(7.5kg)、A1-8B中间合金(0.306kg)、高纯儀(1.425kg),等合 金完全烙化后,测试烙体含氨量及炉前成分检测,成分准确后采用氣气除气、揽拌,测试氨 含量达到目标值后结束除气,再于700°C~720°C诱铸,模具溫度450°C~500°C,经自然空冷 后获得含化的铸造侣娃合金铸锭。
[001引实施例2
[0016] 将Al-7.2Si-7Ti(6.767kg)、A1 (299.002kg)、Al-24Si( 131.25kg)加入到电阻炉中 进行烙炼,加热溫度760°C~800°C,待Al-7.2Si-7Ti、A1、Al-24Si合金烙炼完毕,精炼除渣, 加入预热后的A1-犯r中间合金(11.25kg)、A1-8B中间合金(0.306kg)、高纯儀(1.425kg),等 合金完全烙化后,测试烙体含氨量及炉前成分检测,成分准确后采用氣气除气、揽拌,测试 氨含量达到目标值后结束除气,再于700°C~720°C诱铸,模具溫度450°C~500°C,经自然空 冷后获得含化的铸造侣娃合金铸锭。
[0017] 实施例3
[0018] 将Al-7.2Si-7Ti(6.767kg)、A1 (295.253kg)、Al-24Si( 131.25kg)加入到电阻炉中 进行烙炼,加热溫度760°C~800°C,待Al-7.2Si-7Ti、A1、Al-24Si合金烙炼完毕,精炼除渣, 加入预热后的A1-6化中间合金(1化g)、A^8B中间合金(0.306kg)、高纯儀(1.425kg),等合 金完全烙化后,测试烙体含氨量及炉前成分检测,成分准确后采用氣气除气、揽拌,测试氨 含量达到目标值后结束除气,再于700°C~720°C诱铸,模具溫度450°C~500°C,经自然空冷 后获得含化的铸造侣娃合金铸锭。
[0019] 将上述3个实例中获得的铸锭经540°C/320min固溶处理后取出25s内,将铸锭放于 水溫85°C水中泽水,后经模拟烤漆时效处理(130°C X 160min+140°C X 30min+190°C X 45min + 155°C X 90min)。对处理后铸锭按照GB/T229-2007加工成V型缺口冲击试件,在夏比摆键冲 击试验机上测试不同化含量合金的冲击吸收能量,用冲击初性公式计算得到冲击初性,如 表1所示。
[0020] 从表1中可W看出,化可不同程度的提高经固溶处理及模拟烤漆时效处理铸造侣 娃合金的冲击初性,且在化含量为0.2%时,得到明显提升,从附图1中可W看到,添加稀± 元素化后,共晶娃相由针状变为短棒状,组织得到细化,附图2可W看到冲击初性提高。
[0021] 表1不同巧含量铸造侣娃合金固溶处理及模拟烤漆时效处理态冲击初性
[0022]
【主权项】
1. 一种含Er的高冲击韧性铸造铝硅合金,其特征在于,合金中各合金组分及其重量百 分比为:Si的含量为6.7~7.3%,Mg的含量为0.32~0.40%,Ti的含量为0.08~0.15%,Er 的含量为〇. 08~0.25%,B的含量为0.005%,Fe的含量不大于0.13%,余量为A1及总量不超 过0.02 %的杂质。2. 按照权利要求1所述的一种含Er的高冲击韧性铸造铝硅合金,其特征在于,合金中稀 土 Er的重量百分比为0.2%。3. 权利要求1所述的一种含Er的高冲击韧性铸造铝硅合金的制备方法,其特征在于,采 用石墨坩埚电阻炉制备,将真空熔炼的Al-6Er中间合金加入到铸造铝硅合金中,调节成分, 于760°C~800°C熔炼,再于700°C~720°C浇铸,模具温度450°C~500°C,空冷后获得合金铸 锭。4. 权利要求1或2所述的含Er的高冲击韧性铸造铝硅合金作为铝合金汽车轮毂材料。
【专利摘要】一种含Er高冲击韧性铸造铝硅合金,属于金属合金技术领域。本发明所提供的合金中各合金组分及其重量百分比为:Si的含量为6.7~7.3%,Mg的含量为0.32~0.40%,Ti的含量为0.08~0.15%,Er的含量为0.08~0.25%,B的含量为0.005%,Fe的含量不大于0.13%,余量为Al及总量不超过0.02%的杂质。本发明加入了稀土元素Er,使共晶硅及α晶粒得到细化,冲击韧性(ak)相对于普通铸造铝硅合金提升56%。由此可推断,Er有望成为改善铸造铝硅合金冲击韧性的有效合金元素。
【IPC分类】C22C21/02, C22C1/03, B22D21/04
【公开号】CN105543586
【申请号】CN201610130553
【发明人】李伯龙, 亓鹏, 官刘毅, 吕文建, 王同波, 聂祚仁
【申请人】北京工业大学
【公开日】2016年5月4日
【申请日】2016年3月8日
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