一种提高ZL101铝合金强度的方法与流程

文档序号:16646194发布日期:2019-01-16 08:19阅读:631来源:国知局

本发明涉及热处理技术领域,具体涉及一种提高zl101铝合金强度的方法。



背景技术:

与变形铝合金相比,铸造铝合金因具有较低的强韧性而限制了其广泛应用。铸造铝合金未经过挤压、轧制、锻造等工序而直接成型,因此在晶粒尺寸和致密度方面均逊于变形铝合金。铸造铝合金具有价格低廉、组织各向同性、可以获得特殊的组织、易于生产形状复杂的零件、可以小批量生产也可以大批量生产等诸多优点。然而,zl101铝合金的铸态强度仅为155mpa(gb/t1173-1995),满足不了该类铝合金在工程应用中的性能需求。因此,提高zl101铸造铝合金的强度一直是该领域的研究热点,不仅可以克服变形铝合金在生产过程对设备和工装模具的高要求,而且可以大大缩短铝合金的制备周期,降低成本,具有非常重要的实际应用价值。

中国专利公开号为cn103290343b公开了一种填充粒子增强的铝合金复合材料的制备方法,基体合金选用铸造铝合金zalsi8mgbe,填充离子包括四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅,其中四针状氧化锌晶须、芳纶纤维、玻璃纤维、纳米二氧化钛和碳化硅的质量分别占铸造铝合zalsi8mgbe质量的6-8%、4-5%、3-4%、1-2%和2-3%;各个填料粒子改性或者预处理后与基体铝合金经过搅拌铸造得到填充粒子增强的铝合金复合材料。该方法制备铝合金复合材料重量轻、比强度比刚度高、热膨胀系数低,具有良好的导热性和抗磨耐磨性,并且制备比较容易、成本低而且增强相在基体内弥散分布且具有各向同性,适用于各种复杂应力状态。但是其加入的填充离子成分复杂,成本较高,且制备工艺复杂,对于一些性能要求不太高、形状复杂的零件来说,并不适用。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种提高zl101铝合金强度的方法。以解决目前铸造铝合金强度低以及变形铝合金在生产过程对设备和工装模具的要求高、制造工艺复杂、成本高、周期长等问题。

为了实现上述目的,本发明采取的技术方案为:所提供的一种提高zl101铝合金强度的方法,将al-si-mg合金和sic粉末加入到石墨坩埚中,合金中添加的sic粉体质量分数为0.2~1.0%,粉体粒径为0.5~2.0μm,在电阻炉中加热融化,将合金液体在700~750℃保温5~10min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为20~40r/min,搅拌时间10~15min,然后继续保温20~30min,最终将熔体降低至700~710℃时浇注取样。

优选的,所述合金中添加的sic粉体质量分数为0.5~1.0%,粉体粒径为1μm,在电阻炉中加热融化,将合金液体在730~740℃保温5~10min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为30~40r/min,搅拌时间15min,然后继续保温30min,最终将熔体降低至700~710℃时浇注取样。

优选的,所述将al-si-mg合金和sic粉末加入到石墨坩埚中,合金中添加的sic粉体质量分数为1.0%,粉体粒径为1.0μm,在电阻炉中加热融化,将合金液体在730℃保温10min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为30r/min,搅拌时间15min,然后继续保温30min,最终将熔体降低至710℃时浇注取样。

本发明的有益效果:本发明与现有的变形铝合金相比,制备工艺简单,制备周期明显缩短。与传统的铸造al-si-mg合金相比,力学性能得到明显提升,最终获得的合金铸态强度在175mpa以上。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解,下面将集合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

将al-si-mg合金和适量的sic粉末加入到石墨坩埚中,在电阻炉中加热融化,其中sic的质量分数占合金总质量的0.2%,sic的粉体粒径为0.5μm。将合金液体在730℃保温10min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为30r/min,搅拌时间10min,然后继续保温30min,最终将熔体降低至700℃时浇注取样。最终获得的合金铸态强度为182mpa。

实施例2:

将al-si-mg合金和适量的sic粉末加入到石墨坩埚中,在电阻炉中加热融化,其中sic的质量分数占合金总质量的0.5%,sic的粉体粒径为1μm。将合金液体在750℃保温5min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为20r/min,搅拌时间10min,然后继续保温25min,最终将熔体降低至710℃时浇注取样。最终获得的合金铸态强度为178mpa。

实施例3

将al-si-mg合金和适量的sic粉末加入到石墨坩埚中,在电阻炉中加热融化,其中sic的质量分数占合金总质量的0.7%,sic的粉体粒径为2μm。将合金液体在750℃保温10min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为30r/min,搅拌时间15min,然后继续保温30min,最终将熔体降低至700℃时浇注取样。最终获得的合金铸态强度为197mpa。

实施例4

将al-si-mg合金和适量的sic粉末加入到石墨坩埚中,在电阻炉中加热融化,其中sic的质量分数占合金总质量的1.0%,sic的粉体粒径为1μm。将合金液体在730℃保温10min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为40r/min,搅拌时间15min,然后继续保温30min,最终将熔体降低至710℃时浇注取样。最终获得的合金铸态强度为205mpa。

实施例5

将al-si-mg合金和适量的sic粉末加入到石墨坩埚中,在电阻炉中加热融化,其中sic的质量分数占合金总质量的0.5%,sic的粉体粒径为1μm。将合金液体在740℃保温5min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为30r/min,搅拌时间15min,然后继续保温30min,最终将熔体降低至700℃时浇注取样。最终获得的合金铸态强度为198mpa。

显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的,均在本发明的保护范围之内。



技术特征:

技术总结
本发明公开了一种提高ZL101铝合金强度的方法,涉及铝合金领域,具体如下:将Al‑Si‑Mg合金和SiC粉末加入到石墨坩埚中,合金中添加的SiC粉体质量分数为0.2~1.0%,粉体粒径为0.5~2.0μm,在电阻炉中加热融化,将合金液体在700~750℃保温5~10min,然后对合金液进行搅拌,搅拌速度为20~40r/min,搅拌时间10~15min,然后继续保温20~30min,最终将熔体降低至700~710℃时浇注取样,本发明与现有的变形铝合金相比,制备工艺简单,制备周期明显缩短。与传统的铸造Al‑Si‑Mg合金相比,力学性能得到明显提升,最终获得的合金铸态强度在175MPa以上。

技术研发人员:朱协彬;桂凯旋;施正林;祝夫文;王邦伦;陈志浩;周聪
受保护的技术使用者:安徽工程大学
技术研发日:2018.08.29
技术公布日:2019.01.15
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