一种新型含铈耐高温铸造铝合金及其制备方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114807701A(43)申请公布日2022.07.29(21)申请号202210532199.7(22)申请日2022.05.09(71)申请人内蒙古工业大学地址010051内蒙古自治区呼和浩特市新城区爱民街49号(72)发明人陈伟东李新牛晓龙朱若非王颖李鑫荣高恒郭春霞杨傲闫淑芳随意马文(74)专利代理机构北京冠榆知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11666专利代理师朱亚琦(51)Int.Cl.C22C21/12(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22F1/057(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图2页(54)发明名称一种新型含铈耐高温铸造铝合金及其制备方法(57)摘要本发明公开一种新型含铈耐高温铸造铝合金及其制备方法，该铝合金由如下组分组成：铜4.6～5.3wt.％，锰0.3～0.5wt.％，钛0.15～0.35wt.％，钒0.05～0.3wt.％，锆0.05～0.2wt.％，硼0.005～0.06wt.％，镉0.15～0.25wt.％，铈0.1～0.8wt.％，余量为铝；其制备方法：步骤A、准备合金原料；步骤B、将合金原料置于熔炼炉中熔炼，得到熔融合金液；步骤C、将熔融合金液浇铸到预热好的金属模具中，得到铸态合金；步骤D、将铸态合金进行固溶和时效处理。本发明中新型含铈耐高温铸造铝合金具有优异的常温和高温力学性能，可满足特殊行业对耐高温铝合金的需求。CN114807701ACN114807701A权利要求书1/2页1.一种新型含铈耐高温铸造铝合金，其特征在于，由如下质量分数的组分组成：铜4.6～5.3wt.％，锰0.3～0.5wt.％，钛0.15～0.35wt.％，钒0.05～0.3wt.％，锆0.05～0.2wt.％，硼0.005～0.06wt.％，镉0.15～0.25wt.％，铈0.1～0.8wt.％，余量为铝。2.根据权利要求1所述的新型含铈耐高温铸造铝合金，其特征在于，由如下质量分数的组分组成：铜5wt.％，锰0.4wt.％，钛0.2wt.％，钒0.2wt.％，锆0.15wt.％，硼0.03wt.％，镉0.2wt.％，铈0.3wt.％，余量为铝。3.一种新型含铈耐高温铸造铝合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤A、准备合金原料：准备纯铝锭和纯镉，以及铝铜中间合金、铝锰中间合金、铝钛中间合金、铝钒中间合金、铝锆中间合金、铝钛硼中间合金和铝铈中间合金；步骤B、合金熔炼：将步骤A中，除了纯镉之外的其它合金原料预热，同时将熔炼炉升温预热，将预热好的合金原料和纯镉置于熔炼炉中熔炼，得到熔融合金液；步骤C、合金浇铸：将步骤B中熔炼得到的熔融合金液进行降温静置处理，处理结束后，浇铸到预热好的金属模具中，得到铸态合金；步骤D、热处理：将步骤C中得到的铸态合金进行固溶和时效处理，处理结束后，即得到新型含铈耐高温铸造铝合金；所述新型含铈耐高温铸造铝合金由如下质量分数的组分组成：铜4.6～5.3wt.％，锰0.3～0.5wt.％，钛0.15～0.35wt.％，钒0.05～0.3wt.％，锆0.05～0.2wt.％，硼0.005～0.06wt.％，镉0.15～0.25wt.％，铈0.1～0.8wt.％，余量为铝。4.根据权利要求3所述的新型含铈耐高温铸造铝合金的制备方法，其特征在于，步骤A中，纯铝锭的纯度大于或等于99.7wt.％，纯镉的纯度大于或等于99.9wt.％；铝铜中间合金为Al‑50wt.％Cu，铝锰中间合金为Al‑10wt.％Mn，铝钛中间合金为Al‑5wt.％Ti，铝钒中间合金为Al‑5wt.％V，铝锆中间合金为Al‑4wt.％Zr，铝钛硼中间合金为Al‑5wt.％Ti‑1wt.％B，铝铈中间合金为Al‑10wt.％Ce。5.根据权利要求3所述的新型含铈耐高温铸造铝合金的制备方法，其特征在于，步骤B中，合金熔炼的具体操作包括如下步骤：步骤B‑1：将熔炼炉升温预热，预热结束后，升高熔炼炉的炉温至熔炼温度后，将预热好的纯铝锭、铝锰中间合金和铝钒中间合金加入熔炼炉中熔化；步骤B‑2：将铝铜中间合金、铝钛中间合金、铝锆中间合金、铝钛硼中间合金和铝铈中间合金预热后加入熔炼炉中熔化；同时将纯镉用铝箔包裹后也加入熔炼炉内熔化；步骤B‑3：待合金原料全部熔化后，向熔体内通入高纯氩气进行精炼，精炼结束后得到熔融合金液。6.根据权利要求5所述的新型含铈耐高温铸造铝合金的制备方法，其特征在于，步骤B‑1中：熔炼炉升温至400℃预热1～2h；纯铝锭、铝锰中间合金和铝钒中间合金的预热温度为200～300℃，预热时间为0.5～2h；纯铝锭、铝锰中间合金和铝钒中间合金在熔炼炉中的熔炼温度为700～740℃；步骤B‑2中：铝铜中间合金、铝钛中间合金、铝锆中