一种高强韧的铸造铝硅合金及其废铝再生方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110343883A(43)申请公布日2019.10.18(21)申请号201910606416.0C22C21/04(2006.01)(22)申请日2019.07.05(66)本国优先权数据201910551527.62019.06.24CN(71)申请人广东省材料与加工研究所地址510651广东省广州市天河区长兴路363号(72)发明人王顺成宋东福黄惠兰康跃华陈峰(74)专利代理机构广东世纪专利事务所有限公司44216代理人何灿(51)Int.Cl.C22C1/03(2006.01)C22F1/043(2006.01)权利要求书2页说明书11页附图2页(54)发明名称一种高强韧的铸造铝硅合金及其废铝再生方法(57)摘要本发明涉及一种高强韧的铸造铝硅合金及其废铝再生方法，该方法依次包括以下步骤：配制和熔炼废铝、熔体细化变质处理、炉内喷吹精炼除气除杂处理、铸造成型、固溶处理和人工时效。本发明通过优化设计废铝的配比和对铝合金熔体进行细化变质处理，消除粗大α-Al树枝晶、针片状共晶Si相和富Fe相对铸造铝硅合金强度和塑性的危害，提高铸造铝硅合金的强度和塑性。本发明以废铝为主要原材料直接再生高强韧的铸造铝硅合金，实现铝、硅、镁、铜等金属资源的循环利用，提高了废铝的使用价值，降低了铸造铝硅合金的生产成本，铸造铝硅合金具有强度高、塑性好以及良好的耐磨和耐热性能。CN110343883ACN110343883A权利要求书1/2页1.一种高强韧铸造铝硅合金的废铝再生方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：(1)选取铝硅合金废料、铝镁合金废料、铝铜合金废料、铝锌合金废料、铝锰合金废料、铝钛碳合金、铝锶合金和铝硼合金作为原材料，将铝硅合金废料、铝镁合金废料、铝铜合金废料、铝锌合金废料和铝锰合金废料在750～760℃加热熔化成铝合金液；(2)在铝合金液中加入铝钛碳合金、铝锶合金和铝硼合金进行细化变质处理；(3)用惰性气体和精炼剂对铝合金液喷吹精炼进行除气除杂处理，扒渣后再静置一段时间；(4)将除气除杂处理后的铝合金液在710～720℃条件下铸造成铝硅合金；(5)将铸造铝硅合金在505～515℃加热3～4小时后淬水，进行固溶处理；(6)将固溶处理后的铸造铝硅合金后在115～125℃加热1～2小时，然后继续升温至155～165℃加热2～3小时进行时效处理，随炉冷却后得到高强韧铸造铝硅合金。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述步骤(1)原材料中各成分的质量百分比为：59～61％的铝硅合金废料，19～21％的铝镁合金废料，11～13％的铝铜合金废料，4～6％的铝锌合金废料、2～4％的铝锰合金废料、0.2～0.4％的铝钛碳合金、0.1～0.2％的铝锶合金和0.1～0.2％的铝硼合金。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铝硅合金废料的化学成分及质量百分比为：Si11.0～12.0％，Cu0.1～0.5％，Ni0.1～0.5％，Fe≤0.6％，余量为Al和其它杂质元素，其它杂质元素单个含量≤0.1％，总量≤0.5％。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铝镁合金废料的化学成分及质量百分比为：Mg2.0～3.0％，Cr0.1～0.3％，Fe≤0.4％，余量为Al和其它杂质元素，其它杂质元素单个含量≤0.05％，总量≤0.15％。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铝铜合金废料的化学成分及质量百分比为：Cu1.5～2.5％，Mg0.5～1.0％，Mn0.4～1.0％，Fe≤0.7％，余量为Al和其它杂质元素，其它杂质元素单个含量≤0.05％，总量≤0.15％。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铝锌合金废料的化学成分及质量百分比为：Zn3.0～4.5％，Mg0.5～1.5％，Fe≤0.2％，余量为Al和其它杂质元素，其它杂质元素单个含量≤0.05％，总量≤0.15％。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铝锰合金废料的化学成分及质量百分比为：Mn1.0～1.5％，Cu0.05～0.15％，Fe≤0.7％，余量为Al和其它杂质元素，其它杂质元素单个含量≤0.05％，总量≤0.15％。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铝钛碳合金是AlTi5C1合金，其化学成分及质量百分比为：Ti4.8～5.2％，C0.8～1.2％，Fe≤0.2％，余量为Al和其它杂质元素，其它杂质元素单个含量≤0.05％，总量≤0.15％。9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述铝锶合金是AlSr25合金，其化学成分及质量百分比为：Sr24.5～25.5％，Fe≤0.2％，余量为Al和其它杂质元素，其它杂质元素单个含量≤0.05％，总量≤0.15％；