一种高强高硬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*CN102433475A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102433475A(43)申请公布日2012.05.02(21)申请号201110421197.2(22)申请日2011.12.15(71)申请人贵州华科铝材料工程技术研究有限公司地址550014贵州省贵阳市白云区铝兴南路合金厂院内(72)发明人张中可门三泉车云(74)专利代理机构西北工业大学专利中心61204代理人顾潮琪(51)Int.Cl.C22C21/00(2006.01)C22C1/02(2006.01)C22C1/06(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种高强高硬铝合金及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种高强高硬铝合金及其制备方法，先加热铝锭或熔融铝液使之完全熔化；加入Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Cr、Zn、Ti和C，使之完全溶解和熔化；精炼后在700～1000℃下保温，得到合金熔体；使用氮气或惰性气体或氮气与惰性气体任意比例的混合气体对合金熔体进行除气净化作业，并持续通气直至反应完毕；同时将CoC3和SrH2粉末以流态化方式随上述气体加入到合金熔体中；进行搅拌，使CoC3和SrH2在合金熔体中分布均匀，并与合金熔体充分反应；静置、调温至680～730℃，合金液出炉，进行铸造生产。本发明能够克服现有铝合金性能的不足，提高其强韧性、成形性和淬透性，为高效深加工提供高端基材。CN1024375ACCNN110243347502433479A权利要求书1/1页1.一种高强高硬铝合金，其特征在于：以质量百分比计，包括0.4～0.8％的Si，小于等于0.7％的Fe，0.15～0.4％的Cu，小于等于0.15％的Mn，0.04～0.35％的Cr，0.8～1.2％的Mg，小于等于0.25％的Zn，小于等于0.15％的Ti，0.9～1.5％的Co、0.55～0.92％的C，1.34～2.24％的Sr，余量为Al和不可避免的杂质，每种杂质的含量不超过总质量百分比的0.05％，所有杂质的含量不超过总质量百分比的0.15％。2.一种权利要求1所述高强高硬铝合金的制备方法，其特征在于包括下述步骤：步骤一：先往熔炼炉中加入铝锭或熔融铝液，加热使之完全熔化；步骤二：加入占总产品质量百分比0.4～0.8％的Si，小于等于0.7％的Fe，0.15～0.4％的Cu，小于等于0.15％的Mn，0.04～0.35％的Cr，0.8～1.2％的Mg，小于等于0.25％的Zn，小于等于0.15％的Ti，使之完全溶解和熔化；步骤三：精炼后在700～1000℃下保温，得到合金熔体；熔化过程在封闭环境内完成；步骤四：使用氮气或惰性气体或氮气与惰性气体任意比例的混合气体对合金熔体进行除气净化作业，并持续通气直至反应完毕；同时将占总产品质量百分比1.45～2.42％的CoC3、1.37～2.29％的SrH2粉末以流态化方式随上述气体加入到合金熔体中；进行搅拌，使CoC3和SrH2在合金熔体中分布均匀，并与合金熔体充分反应；静置、调温至680～730℃，合金液出炉，进行铸造生产。2CCNN110243347502433479A说明书1/5页一种高强高硬铝合金及其制备方法技术领域[0001]本发明涉及一种高强度铝合金，还涉及其制备方法。背景技术[0002]铸造铝合金中强化相和杂质相的大小和分布，对合金力学性能和强化效果有明显的影响。一般希望强化相呈细小分布均匀，通过热处理得到充分固溶和时效强化，而有害杂质则尽量减少和细化。粗大的脆性相存在是十分有害的。如铝合金中粗大的针片状相β(Al9Si2Fe2)相，以及未变质的Al-Si-Cu系合金中的片状共晶硅等，在使用过程中应力作用发生变形时，容易使脆性相产生微裂纹。[0003]粗大的沿晶强化相在热处理时未完全固溶而残留，也容易使零件在受力状态下产生开裂和脆断。如ZAlSi8Cu1Mg(ZL106)铝合金的金属型铸的阀体，在机械加工后的组装老路拧紧螺钉时发生零件开裂，其断口呈结晶状脆断形貌，未发现疏松和夹杂等铸造缺陷，但在显微组织中发现有沿晶分布和粗大Al2Cu相，由于Al2Cu相硬度较高(531HV)，脆性大，在阀体组装过程中受到螺钉拧紧扩张应力的作用，导致阀体的脆性开裂。所以，显微组织中存在粗大的或沿晶分布的脆性相是不允许的。发明内容[0004]为了克服现有技术的不足，本发明提供一种高强度铝合金，能够克服现有铝合金性能的不足，提高其强韧性、成形性和淬透性，为高效深加工提供高端基材。[0005]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高强度铝合金，以质量百分比计，包括0.4～0.8％的Si，小于等于0.7％的Fe，0.15～0.4％的Cu，小于等于0.15％的Mn，0.04～0.35％的Cr