本发明专利技术提供了一种过共晶铝硅合金，按质量百分比计算，由9‑18％的硅、6‑12％的铜、0.4‑1.5％的镁及余量的铝构成。本发明专利技术的过共晶铝硅合金采用最新的变形加工工艺加工，其特点是双级时效、循环处理工艺显著提高了合金的常温及高温尺寸稳定性，其抗拉强度大于400MPa,延伸率大于4％，硬度HRB大于78。可广泛应用到高强、耐磨并需要高尺寸稳定性的零部件。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金
，具体涉及一种高强度、耐磨、高尺寸稳定性的过共晶铝硅合金及其制备方法。
技术介绍
含硅量达12.7％以上的铝硅合金称为过共晶合金。其金相特征是断续共晶基体上分布着各种粒度和形状的初生硅晶粒.众所周知,初生硅晶粒的形状、粒度和分布随合金中杂质含量、冷凝速率及所选用的精炼剂(如磷元素)等多因素而变化。热膨胀率低、强度/硬度比高、耐磨损性极好等诸多优点使过共晶合金得以在发动机缸体及活塞制造中广泛应用。过共晶铝硅台金的上述重要特性，尤其是极好的耐磨损性，首先应当归功于材料中初生硅晶粒的存在。遗憾的是，也正是这些晶粒，有时会在铸造过程中形成不良形状，从而导致材料性能不稳，加工性不良，刀具磨损严重。欲保持过共晶铝硅合金的优良特性，就必须采用适当方法对其加以精炼。变形加工技术具有以下优点：属终形或近终形成形，有利于提高零件的尺寸精度；模具磨损减轻；偏折和吸气缺陷减少等等，将其应用于过共晶Al-si合金的制备有其自身的优势，且该工艺也能在一定程度上减少Si相尺寸。本专利技术采用最新的变形加工工艺，显著提高了合金的常温及高温尺寸稳定性，尚未见相关报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种过共晶铝硅合金。本专利技术的过共晶铝硅合金按质量百分比计算由：9-18％的硅、6-12％的铜、0.4-1.5％的镁及余量的铝组成。所述过共晶铝硅合金按质量百分比计算，其组成优选为：12-15％的硅、8-10％的铜、0.8-1.1％的镁及余量的铝。所述过共晶铝硅合金抗拉强度大于400MPa,延伸率大于4％，硬度HRB大于78。本专利技术的另一目的在于提供一种过共晶铝硅合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）气体雾化法制备所述过共晶硅铝合金粉末：将粉末原料在感应电炉中熔炼，熔炼温度为800-870℃，合金熔体经精炼、除气后注入雾化装置，雾化介质为氮气、氩气或空气，气体压力为2-10Mpa，温度为780-850℃，所述粉末原料的质量百分比用量如下：硅:9-18％、铜:6-12％、镁:0.4-1.5％、其余为铝；2）压制生胚：在液压机上以100-400Mpa的压力成型粉末生胚；3）包套封装：将制得的粉末生胚用纯铝板材封装；4）预热处理：在热处理炉中、空气气氛下加热封装好的粉末生胚，加热温度330-380℃，时间1.5-2.5小时；5）热挤压：经预热除气的生胚从炉中取出，迅速放入热挤压磨具内，挤压成型致密材料，挤压温度350-400℃，润滑剂为石墨粉；6）材料热处理：470-520℃固溶处理1.5-3小时，在50-100℃的热水中淬火，人工时效处理150-220℃保温12-24小时。本专利技术的优点在于：采用双级时效、循环处理工艺显著提高了合金的常温及高温尺寸稳定性，制备的硅铝合金抗拉强度大于400MPa,延伸率大于4％，硬度HRB大于78。可广泛应用到高强、耐磨并需要高尺寸稳定性的零部件。具体实施方式实施例1：准备粉末原料：称取硅14.7kg、铜7.3kg、镁0.8kg、铝77.2kg。将粉末原料在感应电炉中熔炼，熔炼温度为850℃，合金熔体经精炼、除气后注入雾化装置，雾化介质为氮气，气体压力为4.5Mpa，温度为800℃。在液压机上以120Mpa的压力成型粉末生胚，随后将制得的粉末生胚用纯铝板材封装进行预热处理，处理条件为：加热温度340℃，时间2.5小时。进入热挤压环节，将预热处理的生胚从炉中取出，迅速放入热挤压磨具内，挤压成型致密材料，挤压温度为380℃，润滑剂为石墨粉。最后进行材料热处理：在495℃固溶处理2.5小时，再在85℃的热水中淬火，人工时效处理220℃，保温14小时完成工艺流程。制备的硅铝合金抗拉强度大于400MPa,延伸率大于4％，硬度HRB大于78，目前已目前已应用到汽车空调压缩机关键零部件。实施例2：准备粉末原料：称取硅12.5kg、铜8.5kg、镁1.2kg、铝77.8kg。将粉末原料在感应电炉中熔炼，熔炼温度为840℃，合金熔体经精炼、除气后注入雾化装置，雾化介质为氮气，气体压力为6.5Mpa，温度为820℃。在液压机上以180Mpa的压力成型粉末生胚，随后将制得的粉末生胚用纯铝板材封装进行预热处理，处理条件为：加热温度350℃，时间2.25小时。进入热挤压环节，将预热处理的生胚从炉中取出，迅速放入热挤压磨具内，挤压成型致密材料，挤压温度为360℃，润滑剂为石墨粉。最后进行材料热处理：在500℃固溶处理2小时，再在90℃的热水中淬火，人工时效处理210℃，保温12小时完成工艺流程。制备的硅铝合金抗拉强度大于400MPa,延伸率大于4％，硬度HRB大于78，目前已目前已应用到汽车空调压缩机关键零部件。实施例3：准备粉末原料：称取硅14.7kg、铜9.5kg、镁0.8kg、铝75kg。将粉末原料在感应电炉中熔炼，熔炼温度为830℃，合金熔体经精炼、除气后注入雾化装置，雾化介质为氮气，气体压力为8.5Mpa，温度为840℃。在液压机上以220Mpa的压力成型粉末生胚，随后将制得的粉末生胚用纯铝板材封装进行预热处理，处理条件为：加热温度360℃，时间1.75小时。进入热挤压环节，将预热处理的生胚从炉中取出，迅速放入热挤压磨具内，挤压成型致密材料，挤压温度为370℃，润滑剂为石墨粉。最后进行材料热处理：在480℃固溶处理2小时，再在70℃的热水中淬火，人工时效处理180℃，保温8小时完成工艺流程。制备的硅铝合金抗拉强度大于400MPa,延伸率大于4％，硬度HRB大于78，目前已目前已应用到汽车空调压缩机关键零部件。本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种过共晶铝硅合金，其特征在于，按质量百分比计算由：9‑18％的硅、6‑12％的铜、0.4‑1.5％的镁及余量的铝组成。
【技术特征摘要】
1.一种过共晶铝硅合金，其特征在于，按质量百分比计算由：9-18％的硅、6-12％的铜、0.4-1.5％的镁及余量的铝组成。2.根据权利要求1所述的一种过共晶铝硅合金，其特征在于，按质量百分比计算由：12-15％的硅、8-10％的铜、0.8-1.1％的镁及余量的铝组成。3.根据权利要求1所述的一种过共晶铝硅合金，其特征在于，所述过共晶铝硅合金抗拉强度大于400MPa,延伸率大于4％，硬度HRB大于78。4.一种权利要求1所述过共晶铝硅合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1）气体雾化法制备所述过共晶硅铝合金粉末：将粉末原料在感应电炉中熔炼，熔炼温度为800-870℃，合金熔体经精炼、除气后注入雾化装置，雾化介质为氮气、氩气...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗婷，
申请(专利权)人：广西大学，
类型：发明
国别省市：广西;45
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