一种高性能铸造铝硅合金及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116005022A(43)申请公布日2023.04.25(21)申请号202310080689.2C22C21/02(2006.01)(22)申请日2023.02.08B22D21/04(2006.01)(71)申请人内蒙古蒙泰集团有限公司地址017002内蒙古自治区鄂尔多斯市东胜区伊煤北路35号(72)发明人高翔高培君范超邢亚飞肖圆张琦晟宫兴臣高鹏德豆卫博赵雄慧叶文圣杨阳张元硕张雪尚东捷刘昱璇韩帅赵雪川(74)专利代理机构北京智宇正信知识产权代理事务所(普通合伙)11876专利代理师李明卓(51)Int.Cl.C22C1/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种高性能铸造铝硅合金及其制备方法(57)摘要本发明涉及一种高性能铸造铝硅合金及其制备方法，所述制备方法包括以下步骤：1)、对共析合金液转炉保存；2)、对共析合金液进行降温梯度处理，使部分特征相优先析出形核；3)、进行电磁搅拌及超声，使共析合金液充分混合并打散枝晶；4)、通过铸造得到高性能铸造铝硅铝合金。其避免了传统熔配法生产铸造铝合金材料中硅、铝、镁、锰等金属的烧损，省去了合金变质工艺，通过新途径实现高性能铸造铝合金材料的制备，其力学性能、晶粒组织优于传统生产工艺方法生产的产品。CN116005022ACN116005022A权利要求书1/1页1.一种高性能铸造铝硅合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)、对共析合金液转炉保存；2)、对所述共析合金液进行降温梯度处理，使部分特征相优先析出形核；3)、进行电磁搅拌及超声，使所述共析合金液充分混合并打散枝晶；4)、通过铸造得到高性能铸造铝硅合金。2.根据权利要求1所述的高性能铸造铝硅合金的制备方法，其特征在于，所述共析合金液包括以下组分：Si4.0‑20.5wt％，Zr+Ti≥0.25wt％，Fe0.15‑0.30wt％，V≥0.02wt％，余量为铝和其它不可避免的杂质。3.根据权利要求2所述的高性能铸造铝硅合金的制备方法，其特征在于，所述共析合金液中V与Fe的重量比V/Fe＝1：(7‑10)。4.根据权利要求3所述的高性能铸造铝硅合金的制备方法，其特征在于，所述步骤2)中的降温梯度处理时，降温梯度设置为730℃→685℃，整体时间控制在25‑55min之间，温度的梯度下降方式为凸型平滑曲线。5.根据权利要求4所述的高性能铸造铝硅合金的制备方法，其特征在于，所述凸型平滑32曲线的函数曲线为y＝b1x+b2x+b3x+C关系，其中，y是温度，x是时间，b1、b2、b3是匹配参数，C是补偿参数，b1的范围设定在‑1到+1，b2的范围设定在‑99到45之间，b3的确定值随即确定，C取0‑90℃之间。6.根据权利要求5所述的高性能铸造铝硅合金的制备方法，其特征在于，所述步骤3)中，电磁搅拌时间为0.5‑2h，超声时的超声频率范围为20000‑50000Hz且在进行超声时取用3‑8个频率相同的超声波发生器以一定的直径圆内接正多边形的形式分布安装在底部电磁搅拌装置上。7.一种高性能铸造铝硅合金，其特征在于，其采用权利要求1‑6中任一项所述的制备方法制备而成，且所述高性能铸造铝硅合金包括的化学成分及重量比为：Si4.0‑20.5％，Zr+Ti≥0.25％，Fe0.15‑0.30％，V≥0.02％，剩余量为铝和其它不可避免的杂质。8.根据权利要求7所述的高性能铸造铝硅合金，其特征在于，所述高性能铸造铝硅合金的晶粒度指数G≥2.5。9.根据权利要求8所述的高性能铸造铝硅合金，其特征在于，所述高性能铸造铝硅合金在铸态情况下的抗拉强度≥200Mpa。10.根据权利要求9所述的高性能铸造铝硅合金，其特征在于，所述高性能铸造铝硅合金在铸态情况下的延伸率≥3％。2CN116005022A说明书1/4页一种高性能铸造铝硅合金及其制备方法技术领域[0001]本发明属于铝合金技术领域，涉及一种铝硅合金及其制备方法，尤其是一种高性能铸造铝硅合金及其制备方法。背景技术[0002]铸造铝合金材料是现用量最大的铝合金材料之一，其主要成分为Al‑Si系，此系列部分合金可热处理强化，热处理后的合金其强度铸态下高于原合金材料。铸造铝合金材料的流动性能好，铸造性能好，无热裂倾向、气密性高、线收缩小、可压力加工性能优良；但硅含量较高条件下，容易形成较粗大的初晶硅和共晶硅相，并且实际制备熔炼工艺复杂，能耗高。[0003]现有的铸造铝硅合金产品锭的制备方法是传统的熔配法制作工艺，也就是，通过一定顺序熔炼原铝铝锭，计算配料情况加入工业硅，金属锰、金属镁，需提高熔体温度加速铝液合金化，辅助精炼除气，然后进行加Sc或Ti的变质处理，最后保温铸造生产出品质较低的铸造铝硅合金产品锭。这