【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于合金，尤其涉及一種高性能鑄造鋁合金及其制備方法和應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、在航空、航天及汽車等領(lǐng)域，減輕質(zhì)量以節(jié)約材料和降低碳排放是人們長(zhǎng)期追求的目標(biāo)，也是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)之一。輕量化可以通過(guò)采用輕金屬來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)采用更高強(qiáng)度材料來(lái)實(shí)現(xiàn)。高強(qiáng)韌鋁合金綜合了輕量化發(fā)展的這兩個(gè)方向，隨著航空航天、新能源汽車領(lǐng)域的飛速發(fā)展，高性能鑄造鋁合金產(chǎn)品的需求也越來(lái)越大，高性能鑄造鋁合金由于其優(yōu)良的綜合力學(xué)性能而受到廣泛關(guān)注。使用該類合金，對(duì)于減輕整機(jī)重量、提高整機(jī)性能、節(jié)省原材料和能源均具有重要意義，如汽車空調(diào)壓縮機(jī)鋁合金渦旋盤(pán)替代鍛造渦旋盤(pán)產(chǎn)品。
2、工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域當(dāng)中的常用鑄造鋁合金包括al-si二元合金系、al-mg合金系、al-si-mg合金系、al-si-cu合金系等。鑄造鋁合金塑性、韌性較好，有較高的熱處理效果，大多是采用重力鑄造、壓力鑄造、擠壓鑄造和其他特種鑄造方法成型，其生產(chǎn)效率高、制造成本低且可以實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)。
3、cn114231800b公開(kāi)了一種高性能低碳鋁合金與制備方法，其依靠微量ti和la元素來(lái)細(xì)化共晶硅，共晶硅較粗大，細(xì)化效果不足，影響合金性能提升。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此，本專利技術(shù)的目的在于提供一種高性能鑄造鋁合金及其制備方法和應(yīng)用，該合金具有較高的抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度及延伸率。
2、本專利技術(shù)提供了一種高性能鑄造鋁合金，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分：
3、4.2～9.3％si、3.0～5.2
4、其中，mn(wt％)＝1.22fe(wt％)+0.25。
5、優(yōu)選地，所述高性能鑄造鋁合金的主要強(qiáng)化相為θ-al2cu相和mn6cu4al29相。
6、優(yōu)選地，re稀土元素為ce和la。
7、本專利技術(shù)提供了一種上述技術(shù)方案所述高性能鑄造鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
8、a)將結(jié)晶硅、純鋁錠、鋁鉬中間合金、鋁釩中間合金、金屬錳、稀土、陰極銅及鋁鈦中間合金裝料熔化，得到鋁熔體；
9、b)將所述鋁熔體和精煉劑混合，并除氣；
10、c)繼續(xù)添加純鎂錠和鋁鍶中間合金，持續(xù)除氣，得到鋁水；
11、d)將所述鋁水澆注，脫模后進(jìn)行固溶強(qiáng)化和時(shí)效處理，得到鑄造鋁合金。
12、5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述熔化包括：
13、裝料后在550～600℃下保溫60～80min，再升溫至780～810℃，保溫1～2h。
14、優(yōu)選地，所述鋁熔體在740～780℃下和精煉劑混合；
15、除氣的條件包括：轉(zhuǎn)子速度為425～482rpm，壓氣流量為0.6～0.8m3/h，除氣的時(shí)間為120～160s。
16、優(yōu)選地，步驟c)包括：
17、添加純鎂錠后持續(xù)除氣的條件包括：轉(zhuǎn)子速度為370～415rpm，壓氣流量為0.4～0.6m3/h，繼續(xù)除氣的時(shí)間為180～260s，保溫0.5～1h；
18、降溫至720～740℃，添加鋁鍶中間合金，持續(xù)除氣180～260s，轉(zhuǎn)子速度為515～550rpm，壓氣流量為0.8～1.2m3/h。
19、優(yōu)選地，所述澆注的溫度為700～750℃。
20、優(yōu)選地，所述固溶處理包括一級(jí)固溶處理和二級(jí)固溶處理；
21、所述一級(jí)固溶處理的溫度為465±10℃，保溫時(shí)間為1～2h；
22、所述二級(jí)固溶處理的溫度為505±10℃，保溫時(shí)間為6～8h；
23、所述時(shí)效強(qiáng)化的溫度為170±10℃，保溫時(shí)間為7～9h。
24、本專利技術(shù)提供了一種上述技術(shù)方案所述高性能鑄造鋁合金或上述技術(shù)方案所述制備方法制備的高性能鑄造鋁合金在汽車零部件輕量化材料中的應(yīng)用。
25、本專利技術(shù)提供了一種高性能鑄造鋁合金，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分：4.2～9.3％si、3.0～5.2％cu、0.1～0.6％mg、0.3～1.2％mn、0.03～0.3％v、0.08～0.15％ti、0.01～0.05％mo、0.01～0.03％sr、0.05～0.15％re、fe≤0.7％和余量鋁；mn(wt％)＝1.22fe(wt％)+0.25。該合金中含有si、cu、mn和稀土元素等，合金組織中主要由α-(al)+θ-al2cu+mn6cu4al29相+共晶硅等組成，大量彌散分布的θ-al2cu相和mn6cu4al29相使α-(al)固溶體的結(jié)晶點(diǎn)陣扭曲(畸變)，并封閉了晶粒間的滑移面，起固溶強(qiáng)化和彌散硬化作用，提高合金延伸率、抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種高性能鑄造鋁合金，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鑄造鋁合金，其特征在于，所述高性能鑄造鋁合金的主要強(qiáng)化相為θ-Al2Cu相和Mn6Cu4Al29相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鑄造鋁合金，其特征在于，RE稀土元素為Ce和La。
4.一種權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述高性能鑄造鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述熔化包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述鋁熔體在740～780℃下和精煉劑混合；
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，步驟c)包括：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述澆注的溫度為700～750℃。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，所述固溶處理包括一級(jí)固溶處理和二級(jí)固溶處理；
10.一種權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述高性能鑄造鋁合金或權(quán)利要求4～9任一項(xiàng)制備方法制備的高性能鑄造鋁合金在汽車零部件輕量化材料中的應(yīng)用。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種高性能鑄造鋁合金，以質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)，包括以下組分：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鑄造鋁合金，其特征在于，所述高性能鑄造鋁合金的主要強(qiáng)化相為θ-al2cu相和mn6cu4al29相。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高性能鑄造鋁合金，其特征在于，re稀土元素為ce和la。
4.一種權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述高性能鑄造鋁合金的制備方法，包括以下步驟：
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述熔化包括：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：易綠林，廖從來(lái)，張洪祥，朱茂春，李岳，席亞軍，黃德威，喬佳旭，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：湖南江濱機(jī)器集團(tuán)有限責(zé)任公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。