一種用于高壓鑄造的鋁合金及制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于鋁合金領域，特別是指一種用于高壓鑄造的鋁合金的材料及制備方法。
技術背景
[0002]純鋁的密度小、耐腐蝕性高、熔點低，大約為660°C，且具有很高的塑性，易于加工。但純鋁的強度低，為了能夠提高鋁的適用范圍，通過長期的研宄，通過在純鋁中加入某些其它元素制得鋁合金后能夠提高強度的同時，依然保持純鋁的耐腐蝕性能、高塑性性能。而且在添加了某些元素如鈦金屬的情況下，其強度超過很多合金鋼，而且比重輕，已經被廣泛用于機械制造、航空工業、汽車及建材領域以替代鐵或鐵合金，以實現減輕自重及降低能耗。
[0003]鋁合金的強度高，超過許多合金鋼的強度，但是在鑄造時，特別是加工薄的板材時，還存在以下缺陷，就是在鑄造過程中，因為在高壓鑄造過程中，會導致鋁合金組織內的結構改變，而引起鋁合金表面出現裂紋等現象，這一現象導致了產品的性能及耐腐蝕性能出現缺陷。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種用于高壓鑄造的鋁合金及制備方法，通過本技術方案，其生產的鋁合金板材更薄，而且性能穩定無裂紋等特點。
[0005]本發明是通過以下技術方案實現的:
[0006]一種用于高壓鑄造的鋁合金，其特征在于:其組成按重量百分比為，6.55-8.25%硅、0.12-0.32 % 錳、0.24-0.42 % 鎳、0.15-0.18 % 鎂、1.15-1.35 % 銅、0.86-1.15 % 鐵、0.15-0.25 % 鉻、0.01-0.02 % 鋯、0.01-0.02 % 鍶、0.35-0.45 % 鈦、0.01-0.03 % 硼、0.23-0.38%釩、0.01-0.03%錫、0.001-0.003%鉍，余量為鋁。
[0007]進一步的，該用于高壓鑄造的鋁合金各組成按重量百分比為，7.05-8.00 %硅、0.25-0.30 % 錳、0.30-0.35 % 鎳、0.16-0.18 % 鎂、1.20-1.30 % 銅、0.90-1.10 % 鐵、0.18-0.24 % 鉻、0.01-0.018 % 鋯、0.01-0.015 % 鍶、0.40-0.43 % 鈦、0.01-0.02 % 硼、0.26-0.32%釩、0.01-0.025%錫、0.001-0.002%鉍，余量為鋁。
[0008]進一步的，所述鍶、鋯、鈦、釩、鉍分別以鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金及鉍鋁合金的方式加入。
[0009]進一步的，一種用于高壓鑄造的鋁合金制備方法，其特征在于:
[0010]配料，按重量百分比為，6.55-8.25 % 硅、0.12-0.32 % 錳、0.24-0.42 % 鎳、0.15-0.18 % 鎂、1.15-1.35 % 銅、0.86-1.15 % 鐵、0.15-0.25 % 鉻、0.01-0.02 % 鋯、0.01-0.02 % 鍶、0.35-0.45 % 鈦、0.01-0.03 % 硼、0.23-0.38 % 釩、0.01-0.03 % 錫、
0.001-0.003%鉍，余量為鋁進行配料；其中鍶、鋯、鈦、釩要計算鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金的量，及最后的鋁的量；
[0011]熔煉，首先加入按上述配料計算的鋁的量的一半及其它材料進行熔煉，待熔化成液體后加入剩余的鋁繼續進行熔煉并保溫45-80分鐘后進行澆鑄；
[0012]回火，保持勻速降溫至150-180°C后回火至200-240°C并保溫2-3小時，自然冷卻。
[0013]進一步的，所述降溫速度維持在38_40°C /分鐘。
[0014]進一步的，采用上述鋁合金進行高壓鑄造制備所需板材。
[0015]本發明同現有技術相比的有益效果是:
[0016]1、通過在鋁合金中加入鍶、鈦、鋯、釩、硼元素，能夠抑制鋁合金中形成硅-鋁棒狀晶粒的形成，并形成細小的晶粒。
[0017]2、通過本發明的制備方法，在澆鑄過程中，已經使合金中的晶粒進行充分的生長，因此在后期的高壓鑄造過程中，不會因為溫度的升高而引起晶粒再次過分生長。
【具體實施方式】
[0018]以下通過具體的實施例來詳細說明本發明的具體技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅能用來解釋本發明而不能用來解釋是對本發明的限制。
[0019]一種用于高壓鑄造的鋁合金，其特征在于:其組成按重量百分比為，6.55-8.25%硅、0.12-0.32 % 錳、0.24-0.42 % 鎳、0.15-0.18 % 鎂、1.15-1.35 % 銅、0.86-1.15 % 鐵、0.15-0.25 % 鉻、0.01-0.02 % 鋯、0.01-0.02 % 鍶、0.35-0.45 % 鈦、0.01-0.03 % 硼、0.23-0.38%釩、0.01-0.03%錫、0.001-0.003%鉍，余量為鋁。
[0020]作為進一步的改進，所述用于高壓鑄造的鋁合金，其組成按重量百分比為，7.05-8.00 % 硅、0.25-0.30 % 錳、0.30-0.35 % 鎳、0.16-0.18 % 鎂、1.20-1.30 % 銅、0.90-1.10 % 鐵、0.18-0.24 % 鉻、0.01-0.018 % 鋯、0.01-0.015 % 鍶、0.40-0.43 % 鈦、0.01-0.02%硼、0.26-0.32%釩、0.01-0.025%錫、0.001-0.002%鉍，余量為鋁。
[0021]所述鍶、鋯、鈦、釩、鉍分別以鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金及鉍鋁合金的方式加入。
[0022]所述制備方法是:
[0023]配料，按重量百分比為，6.55-8.25 % 硅、0.12-0.32 % 錳、0.24-0.42 % 鎳、0.15-0.18 % 鎂、1.15-1.35 % 銅、0.86-1.15 % 鐵、0.15-0.25 % 鉻、0.01-0.02 % 鋯、0.01-0.02 % 鍶、0.35-0.45 % 鈦、0.01-0.03 % 硼、0.23-0.38 % 釩、0.01-0.03 % 錫、
0.001-0.003%鉍，余量為鋁進行配料；其中鍶、鋯、鈦、釩、鉍要計算鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金、鉍鋁合金的量，及最后的鋁的量；
[0024]熔煉，首先加入按上述配料計算的鋁的量的一半及其它材料進行熔煉，待熔化成液體后加入剩余的鋁繼續進行熔煉并保溫45-80分鐘后進行澆鑄；
[0025]回火，保持勻速降溫至150-180°C后回火至200-240°C并保溫2-3小時，自然冷卻。
[0026]進一步的，所述降溫速度維持在38-40°C /分鐘。
[0027]采用上述的鋁合金進行高壓鑄造得到所需要的板材。
[0028]實施例1
[0029]所述制備方法是:
[0030]配料，按重量百分比為，6.55%的硅、0.12%的錳、0.24%的鎳、0.15%的鎂、
1.15%的銅、0.86%的鐵、0.15%的鉻、0.01%的鋯、0.01%的鍶、0.35%的鈦、0.01%的硼、
0.23 %的釩、0.0I %的錫、0.001 %的鉍及余量為鋁進行配料；其中鍶、鋯、鈦、釩、鉍要計算鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金、鉍鋁合金的量，及最后的鋁的量；
[0031]熔煉，首先加入按上述配料計算的鋁的量的一半及其它材料進行熔煉，待熔化成液體后加入剩余的鋁繼續進行熔煉并保溫45分鐘后進行澆鑄；
[0032]回火，保持降溫速度維持在38°C /分鐘勻速降溫至150-170°C后回火至200-220°C并保溫2小時，自然冷卻。
[0033]采用上述的鋁合金進行高壓鑄造得到所需要的板材。
[0034]實施例2
[0035]所述制備方法是:
[0036]配料，按重量百分比為，8.25%的硅、0.32%的錳、0.42%的鎳、0.18%的鎂、
1.35%的銅、1.35%的鐵、0.25%的鉻、0.02%的鋯、0.02%的鍶、0.45%的鈦、0.03%的硼、
0.38%的釩、0.03%的錫、0.003%的鉍及余量為鋁進行配料；其中鍶、鋯、鈦、釩、鉍要計算鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金、鉍鋁合金的量，及最后的鋁的量；
[0037]熔煉，首先加入按上述配料計算的鋁的量的一半及其它材料進行熔煉，待熔化成液體后加入剩余的鋁繼續進行熔煉并保溫60分鐘后進行澆鑄；
[0038]回火，保持降溫速度維持在39°C /分鐘勻速降溫至160-180°C后回火至200-220°C并保溫2.5小時，自然冷卻。
[0039]采用上述的鋁合金進行高壓鑄造得到所需要的板材。
[0040]實施例3
[0041]所述制備方法是:
[0042]配料，按重量百分比為，7.50 %的硅、0.25 %的錳、0.30 %的鎳、0.16 %的鎂、
1.25%的銅、1.08%的鐵、0.20%的鉻、0.015%的鋯、0.015%的鍶、0.40%的鈦、0.015%的硼、0.315%的釩、0.02%的錫、0.0015%的鉍及余量為鋁進行配料；其中鍶、鋯、鈦、釩、鉍要計算鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金、鉍鋁合金的量，及最后的鋁的量；
[0043]熔煉，首先加入按上述配料計算的鋁的量的一半及其它材料進行熔煉，待熔化成液體后加入剩余的鋁繼續進行熔煉并保溫80分鐘后進行澆鑄；
[0044]回火，保持降溫速度維持在40°C /分鐘勻速降溫至170-180°C后回火至200-220°C并保溫3小時，自然冷卻。
[0045]采用上述的鋁合金進行高壓鑄造得到所需要的板材。
[0046]最后應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種用于高壓鑄造的鋁合金，其特征在于:其組成按重量百分比為，6.55-8.25%硅、0.12-0.32 % 錳、0.24-0.42 % 鎳、0.15-0.18 % 鎂、1.15-1.35 % 銅、0.86-1.15 % 鐵、0.15-0.25 % 鉻、0.01-0.02 % 鋯、0.01-0.02 % 鍶、0.35-0.45 % 鈦、0.01-0.03 % 硼、0.23-0.38%釩、0.01-0.03%錫、0.001-0.003%鉍，余量為鋁。
2.如權利要求1所述的用于高壓鑄造的鋁合金，其特征在于:其組成按重量百分比為，7.05-8.00 % 硅、0.25—0.30 % 錳、0.30-0.35 % 鎳、0.16-0.18 % 鎂、1.20-1.30 % 銅、0.90-1.10 % 鐵、0.18-0.24 % 鉻、0.01-0.018 % 鋯、0.01-0.015 % 鍶、0.40-0.43 % 鈦、0.01-0.02%硼、0.26-0.32%釩、0.01-0.025%錫、0.001-0.002%鉍，余量為鋁。
3.根據權利要求1所述的用于高壓鑄造的鋁合金，其特征在于:所述鍶、鋯、鈦、釩、鉍分別以鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金及鉍鋁合金的方式加入。
4.一種用于高壓鑄造的鋁合金的制備方法，其特征在于: 配料，按重量百分比為，6.55-8.25%硅、0.12-0.32%錳、0.24-0.42%鎳、0.15-0.18%鎂、1.15-1.35 % 銅、0.86-1.15 % 鐵、0.15-0.25 % 鉻、0.01-0.02 % 鋯、0.01-0.02 % 鍶、0.35-0.45%鈦、0.01-0.03%硼、0.23-0.38%釩、0.01-0.03%錫、0.001-0.003%鉍，余量為鋁進行配料；其中鍶、鋯、鈦、釩要計算鍶鋁合金、鋯鋁合金、鈦鋁合金、釩鋁合金的量，及最后的鋁的量； 熔煉，首先加入按上述配料計算的鋁的量的一半及其它材料進行熔煉，待熔化成液體后加入剩余的鋁繼續進行熔煉并保溫45-80分鐘后進行澆鑄； 回火，保持勻速降溫至150-180°C后回火至200-240°C并保溫2_3小時，自然冷卻。
5.根據權利要求4所述用于高壓鑄造的鋁合金的制備方法，其特征在于:所述降溫速度維持在38-40°C /分鐘。
6.根據權利要求4所述用于高壓鑄造的鋁合金的制備方法，其特征在于:采用上述方法所得鋁合金進行高壓鑄造制備薄板材。
【專利摘要】一種用于高壓鑄造的鋁合金及制備方法，其組成按重量百分比為，6.55-8.25％硅、0.12-0.32％錳、0.24-0.42％鎳、0.15-0.18％鎂、1.15-1.35％銅、0.86-1.15％鐵、0.15-0.25％鉻、0.01-0.02％鋯、0.01-0.02％鍶、0.35-0.45％鈦、0.01-0.03％硼、0.23-0.38％釩、0.01-0.03％錫、0.001-0.003％鉍及余量為鋁。通過在鋁合金中加入鍶、鈦、鋯、釩、硼元素，能夠增加鋁合金延展性，并提升鋁合耐腐蝕性能；抑制鋁合金中形成硅-鋁棒狀晶粒的形成，并形成細小的晶粒；在后期的高壓鑄造過程中，不會因為溫度的升高而引起晶粒再次過分生長。
【IPC分類】C22C21-02, C22C1-03
【公開號】CN104561683
【申請號】CN201410814443
【發明人】岑偉, 郭雷
【申請人】青島麥特瑞歐新材料技術有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月22日