一种耐高温铝合金及其制备方法.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CN109355533A(43)申请公布日2019.02.19(21)申请号201811525654.0(22)申请日2018.12.13(71)申请人徐州一宁铝业科技有限公司地址221137江苏省徐州市铜山区单集镇马庄村(72)发明人张翠玲(74)专利代理机构南京纵横知识产权代理有限公司32224代理人马进(51)Int.Cl.C22C21/02(2006.01)C22C21/08(2006.01)C22C1/03(2006.01)C22C1/06(2006.01)B21D11/14(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种耐高温铝合金及其制备方法(57)摘要一种耐高温铝合金及其制备方法，所述耐高温铝合金的成分以重量百分比计包括Si1～11，Mg1～5，Mn0.1～0.2，Cr0.1～0.2，Zn0.1～0.3，Fe0.2～0.8，稀土RE0.2～2，其余的为铝。铝合金的制备方法如下：按照铝合金各成分的重量配比，称取原料，并将除稀土金属以外的原料装入坩埚中用电阻炉加热熔解，熔炼1～2h，保温10min，经过稀土变质处理，浇铸成型以及高压扭转塑性加工等工序，最终获得产品，相比于传统的塑性形变加工方法，利用高压扭转法制备出的铝合金材料，可以获得超细晶组织，铝晶粒尺寸为100～200nm，而且材料中还存在位错组织，所制备的铝合金具有优异的高温力学性能，可在350～450℃范围内稳定使用，仍保持很高的力学强度，材料拥有很好的应用前景。CN109355533ACN109355533A权利要求书1/1页1.一种耐高温铝合金，其特征在于，所述耐高温铝合金的成分以重量百分比计包括Si1～11，Mg1～5，Mn0.1～0.2，Cr0.1～0.2，Zn0.1～0.3，Fe0.2～0.8，稀土RE0.2～2，余量为铝。2.根据权利要求1所述的一种耐高温铝合金，其特征在于，所述稀土RE可以选择镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇、钪中任意一种及其任意两种以上复配的混合物。3.根据权利要求1所述的一种耐高温铝合金，其特征在于，所述耐高温铝合金的室温抗拉强度为505～550MPa，350℃下的抗拉强度为430～495MPa，450℃下的抗拉强度为415～488MPa，550℃下的抗拉强度为355～404MPa。4.权利要求1～3任意一项所述的耐高温铝合金的制备方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)利用锯床切割所有合金原料，并将原料按照铝合金各成分的重量配比进行称量，然后将除稀土金属以外的原料全部装入石墨坩埚中；(2)打开电阻炉和控温仪，将炉料在300～400℃下进行预热，驱除水蒸气，保温时间为30～40min；(3)预热完毕后，将温度升至850℃，熔炼1～2h，待原料全部熔解后，保温10min，再用石墨棒搅拌5min，准备稀土变质处理；(4)稀土金属以Al-RE中间合金的形式加入，用石墨钟罩将预热好的稀土中间合金加入到铝合金熔体中，温度为750℃，变质时间为10min，然后加入精炼剂进行除氢处理，接着捞渣浇铸，并将熔体浇铸于不锈钢模具中，待合金熔体完全凝固后，打开模具取出铝合金铸锭；(5)接下来对铝合金进行高压扭转变形处理，将铝合金被固定在下冲头的凹槽内，利用上冲头对铝合金施加压力压缩合金试样，然后上模在保压状态下下模扭转，最终完成变形处理。5.根据权利要求4所述的耐高温铝合金的制备方法，其特征在于，所述Al-RE中间合金中Al与RE的重量比为5:1～9:1。6.根据权利要求4所述的耐高温铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(5)中所述高压扭转变形处理的工艺参数：静水压力为1.5～3GPa，扭转圈数为10。7.根据权利要求4所述的耐高温铝合金的制备方法，其特征在于，步骤(4)中所述的精炼剂的配方为KF60～70份，NaCl50～60份，LiF40～60份，冰晶石20～25份，AlF310～25份，CaCl210～20份，Ce(NO3)340～60份。2CN109355533A说明书1/4页一种耐高温铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及材料工程领域，具体涉及一种耐高温铝合金及其制备方法。背景技术[0002]铝合金的用量仅次于钢铁材料，广泛应用于航空航天、汽车、航海、化工等领域，在汽车领域，汽车轻量化是未来发展的趋势，铝和铝合金是为实现这一目的首选材料，但是在车辆的运行中，很多部件都是在高温下运行的，如汽车的发动机、活塞等部件，工作温度范围为300～400℃之间，这样就需要考虑到部件在这一温度范围内的力学强度，众所周知，随着温度的提高，晶粒不断长大会降低抗拉强度，根据霍尔-彼奇(Hall-Petch)公式，即晶粒越细小，