700°C即開始熔化，待純鋁熔化1/2時加入Al-35Si中間合金，全部熔化后用石墨棒攪拌使其混合均勻；(3)降溫至720°C加入A1-50CU中間合金、Al-1ONi中間合金、Al-1OMn中間合金、Mg-90Gd中間合金、A1-5Y中間合金、Mg-90Nd中間合金、Mg_20Sm中間合金、Al_20Er中間合金、Al-20La中間合金，攪拌使其完全熔化；(4)降溫至720°C加入Al-T1-B中間合金，攪拌，靜置3?5分鐘；(5)在710°C時用鐘罩將鋁箔包裹的純鎂壓入鋁合金液中，攪拌使其充分熔化；(6)升溫至720°C時進行精煉，精煉時用鐘罩將鋁箔包裹的三合一精煉劑壓入鋁液中水平迂回運動，約1min精煉完畢后測氫的含量，并進行爐前檢查；(7)在690°C的饒注溫度下靜置30min，撇去表面浮渣，獲得鋁合金熔體，澆注準備；(8)壓力鑄造:保持鋁合金熔體溫度為670°C，模具溫度為200°C，壓射速度1.0m/s ο
[0045]本實例中鑄造的耐熱鋁合金室溫抗拉強度為405Mpa，延伸率2.0% ;300°C抗拉強度為211MPa，延伸率6.3% ;350°C抗拉強度為135MPa，延伸率14.0%o
[0046]實施例7:
[0047]本實施例所述的耐熱鑄造鋁合金的合金成分(重量百分比):9.0% Si,4.0% Cu、2.5% NiU.4% Mg,0.22% Mn,0.18% Ti,0.05% Gd,0.05% Y,0.02% Nd,0.02% Sm,0.1%Er,0.6% La,0.1% Yb,0.6% Fe，其他不可避免的雜質小于0.2%，其余為Al。
[0048]該合金的熔煉工藝具體步驟為:(I)將熔煉原料在烘箱中預熱至200°C，保溫2小時以上，將扒渣工具、鐘罩等表面清洗除銹涂上涂料，該涂料采用25%滑石粉和5%水玻璃加入適量的水調和而成，再置于爐表面烘烤，烘烤溫度為200°C，烘烤I小時后清理，以防止合金在熔煉過程中的增鐵；(2)預熱坩禍至400°C，在坩禍底部加入工業純鋁，純鋁在680?700°C即開始熔化，待純鋁熔化1/2時加入Al-35Si中間合金，全部熔化后用石墨棒攪拌使其混合均勻；(3)降溫至720°C加入A1-50CU中間合金、Al-1ONi中間合金、Al-1OMn中間合金、Mg-90Gd中間合金、A1-5Y中間合金、Mg-90Nd中間合金、Mg_20Sm中間合金、Al_20Er中間合金、Al-20La中間合金、Al-1OYb中間合金，攪拌使其完全熔化；(4)降溫至720°C加入Al-T1-B中間合金，攪拌，靜置3?5分鐘；(5)在710°C時用鐘罩將鋁箔包裹的純鎂壓入鋁合金液中，攪拌使其充分熔化；(6)升溫至720°C時進行精煉，精煉時用鐘罩將鋁箔包裹的六氯乙烷精煉劑壓入鋁液中水平迂回運動，約1min精煉完畢后測氫的含量，并進行爐前檢查；(7)在690°C的澆注溫度下靜置30min，撇去表面浮渣，獲得鋁合金熔體，澆注準備；
(8)壓力鑄造:保持鋁合金熔體溫度為690°C，模具溫度為200°C，壓射速度1.5m/s。
[0049]本實例中鑄造的耐熱鋁合金室溫抗拉強度為412Mpa，延伸率2.2% ;300°C抗拉強度為211MPa，延伸率6.4% ;350°C抗拉強度為134MPa，延伸率14.4%。
[0050]實施例8:
[0051]本實施例所述的耐熱鑄造鋁合金的合金成分(重量百分比):14.5% Si,4.0%Cu,2.5% NiU.4% Mg,0.22% Mn,0.18% Ti,0.05% Gd,0.05% Y,0.02% Nd,0.02% Sm、0.1% Er,0.02% La,0.7% YbU.1% Fe，其他不可避免的雜質小于0.2%，其余為Al。
[0052]該合金的熔煉工藝具體步驟為:(I)將熔煉原料在烘箱中預熱至200°C，保溫2小時以上，將扒渣工具、鐘罩等表面清洗除銹涂上涂料，該涂料采用25%滑石粉和5%水玻璃加入適量的水調和而成，再置于爐表面烘烤，烘烤溫度為200°C，烘烤I小時后清理，以防止合金在熔煉過程中的增鐵；(2)預熱坩禍至400°C，在坩禍底部加入工業純鋁，純鋁在680?700°C即開始熔化，待純鋁熔化1/2時加入Al-35Si中間合金，全部熔化后用石墨棒攪拌使其混合均勻；(3)降溫至720°C加入A1-50CU中間合金、Al-1ONi中間合金、Al-1OMn中間合金、Mg-90Gd中間合金、A1-5Y中間合金、Mg-90Nd中間合金、Mg_20Sm中間合金、Al_20Er中間合金、Al-20La中間合金、Al-1OYb中間合金，攪拌使其完全熔化；(4)降溫至720°C加入Al-T1-B中間合金，攪拌，靜置3?5分鐘；(5)在710°C時用鐘罩將鋁箔包裹的純鎂壓入鋁合金液中，攪拌使其充分熔化；(6)升溫至720°C時進行精煉，精煉時用鐘罩將鋁箔包裹的三合一精煉劑壓入鋁液中水平迂回運動，約1min精煉完畢后測氫的含量，并進行爐前檢查；(7)在690°C的澆注溫度下靜置35min，撇去表面浮渣，獲得鋁合金熔體，澆注準備；(8)壓力鑄造:保持鋁合金熔體溫度為690°C，模具溫度為200°C，壓射速度2.5m/so
[0053]本實例中鑄造的耐熱鋁合金室溫抗拉強度為405Mpa，延伸率2.1 % ;300°C抗拉強度為216MPa，延伸率6.2% ;350°C抗拉強度為131MPa，延伸率14.5%,
[0054]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發明的實質內容。
【主權項】
1.一種耐熱鑄造鋁合金，其特征在于，由按重量百分數計的如下元素組成:Si9.0 ?14.5%, Cu2.0 ?5.5%，Nil.0 ?3.5%，Mg0.6 ?1.5%，T1.05 ?0.2%，RE0.01?1.5%, Mn0.05?0.25%, Fe0.6?1.3%，余量為Al和不可避免的雜質。
2.如權利要求1所述的耐熱鑄造鋁合金，其特征在于，所述RE為Gd、Y、Nd、Sm、Er、Yb、La中的至少一種。
3.一種如權利要求1或2所述的耐熱鑄造鋁合金的鑄造方法，其特征在于，包括如下步驟: a、熔煉合金，得到鋁合金熔體； b、對所述鋁合金熔體進行壓力鑄造，得到鋁合金鑄件。
4.如權利要求3所述的鑄造方法，其特征在于，步驟a具體包括如下操作: 將工業純鋁、工業純鎂、Al-Si中間合金、Al-Cu中間合金、Al-Ni中間合金、Al-Mn中間合金、稀土中間合金和Al-T1-B中間合金分別在200?250°C下進行預熱； 將所述工業純鋁進行熔化，待工業純鋁熔化一半時加入Al-Si中間合金，待工業純鋁以及Al-Si中間合金全部熔化后攪勻，在720?740°C加入Al-Cu中間合金、Al-Ni中間合金、Al-Mn中間合金及稀土中間合金，保溫后攪勻，在710?730 °C后加入Al-T1-B中間合金，攪拌靜置后，在700?720°C加入工業純鎂，待所述工業純鎂完全熔化后，在710?730°C時加入精煉劑進行精煉，精煉后靜置20?40分鐘，在680?700°C撇去表面浮渣，獲得鋁合金熔體。
5.如權利要求4所述的鑄造方法，其特征在于，所述精煉劑的加量低于所有原料總重量的5%。
6.如權利要求4或5所述的鑄造方法，其特征在于，所述精煉劑是常規的含無機鹽的鋁合金精煉劑或六氯乙烷。
7.如權利要求3所述的鑄造方法，其特征在于，步驟b具體包括如下操作: 將所述鋁合金熔體在660?700°C下，以0.2?3.0m/s的速度壓射到預熱至200?.250 °C的模具中。
【專利摘要】本發明涉及一種耐熱鑄造鋁合金及其壓力鑄造方法，所述鋁合金由按一定重量百分比計的如下元素組成：Si，Cu，Ni，Mg，Ti，RE，Mn，Fe，余量為Al。本發明的耐熱鑄造鋁合金經壓鑄后，合金的室溫抗拉強度σb≥400MPa，300℃抗拉強度σb≥210MPa，350℃抗拉強度σb≥130MPa；室溫延伸率δ≥2.0％，300℃延伸率δ≥6.0％，350℃延伸率δ≥14.0％。本發明的合金及其壓力鑄造制備方法與現有Al-Si系鑄造鋁合金及其壓力鑄造制備方法相比，改善了鑄造性能，大幅度提高了合金的室溫及高溫機械性能，擴大了Al-Si系鑄造鋁合金的應用范圍。
【IPC分類】C22C21-02, C22C1-03, B22D17-00
【公開號】CN104630577
【申請號】CN201510039593
【發明人】王渠東, 隋育棟
【申請人】上海交通大學
【公開日】2015年5月20日
【申請日】2015年1月26日