一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法技术

本发明专利技术公开了一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法，按照ZL208铝合金中元素的质量含量将纯铝总质量3/4的纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝钛中间合金总质量1/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金加入坩埚中；待合金熔化后搅拌均匀，得合金液；将合金液升温后加入剩余铝钛中间合金以及剩余铝锆中间合金，待全部熔化后搅拌均匀；加入剩余纯铝，在710～730℃下加入铜锑中间合金，熔化后搅拌均匀；精炼。本发明专利技术消除了ZL208合金及其铸件生产过程中出现的Ti、Zr化学成分偏析而导致合金及其铸件报废问题，减少了废品损失。本方法简单、成本低、减少环境污染。

A method to prevent segregation of ZL208 aluminum alloy

The invention discloses a method for preventing ZL208 Aluminum Alloy segregation, in accordance with the quality of the content of ZL208 Aluminum Alloy in the Al Zr alloy with pure aluminum, pure aluminum 3/4 of the total mass of aluminum intermediate alloy, aluminum nickel alloy, aluminum alloy, cobalt manganese aluminum intermediate alloy, aluminum titanium intermediate alloy total quality 1/3 Al Ti master alloy and Al Zr alloy 1/2 of the total mass of the crucible for melting alloy added; stir alloy liquid; the alloy liquid is heated after adding the remaining aluminum titanium master alloy and residual al Zr alloy, the melting after evenly stirring; adding the remaining pure aluminum, adding copper antimony intermediate alloy at 710~730 DEG C, melt stirring; refining. The invention eliminates the segregation of chemical composition of Ti and Zr during the production of ZL208 alloy and casting, resulting in the scrap of alloy and castings, and reduces the loss of waste products. This method is simple, low cost, and reduce environmental pollution.

【技术实现步骤摘要】
一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法
本专利技术属于铝合金铸造
，具体地说，尤其涉及一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法。
技术介绍
ZL208合金是一种可经热处理强化、具有优良综合性能的铝-铜-镍系热强铸造铝合金。该合金具有优良的高温力学性能，并兼有较高的室温强度。合金长期使用的工作温度为250℃～300℃，瞬时工作温度可达350℃。适用于铸造飞机发动机各种结构复杂，且对高温性能有一定要求的承受动、静载荷的铸件，如减速机匣、内齿轮箱座、轴承座、油泵壳体等。ZL208合金由Al、Cu、Ni、Mn、Co、Ti、Sb和Zr等多种元素组成，合金成分复杂，含有多种难熔元素，使用普通电阻炉或中频感应炉熔炼，极易产生偏析，造成合金或铸件化学成分不合格，降低合金的使用性能，致使合金和铸件报废严重。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种防止ZL208合金产生偏析的合金熔炼方法，该方法可提高ZL208合金及其铸件的铸造质量，降低铸造废品率。为实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法，包括以下步骤：第一步：按照ZL208铝合金中元素的质量含量：Cu为5％，Ni为1.5％，Mn为0.25％，Co为0.2％，Sb为0.3％，Ti为0.2％，Zr为0.2％，余量为Al，进行配料，准备好纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝锆中间合金以及铜锑中间合金；将纯铝分为两份，一份为纯铝总质量的3/4，另一份为纯铝总质量的1/4；将铝钛中间合金分为两份，一份为铝钛中间合金总质量的1/3，另一份为铝钛中间合金总质量的2/3；将铝锆中间合金分为两份，一份为铝锆中间合金总质量的1/2，另一份为铝锆中间合金总质量的1/2；将纯铝总质量3/4的纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝钛中间合金总质量1/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金加入到预热的坩埚中；第二步：待合金熔化后搅拌均匀，得合金液；第三步：将合金液升温至750～770℃，然后加入剩余铝钛中间合金总质量2/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金，待全部熔化后搅拌均匀；第四步：加入纯铝总质量1/4的纯铝，将温度调整至710～730℃，再加入铜锑中间合金，熔化后搅拌均匀；第五步：精炼，得到ZL208铝合金。进一步地，纯铝牌号为Al99.6以上，铝铜中间合金牌号为AlCu50、铝镍中间合金牌号为AlNi10、铝钛中间合金牌号为AlTi5、铝锰中间合金牌号为AlMn10、铝钴中间合金牌号为AlCo5、铝锆中间合金牌号为AlZr4、铜锑中间合金牌号为CuSb30。进一步地，坩埚为石墨坩埚，预热至坩埚为暗红色。进一步地，所述第二步、第三步以及第四步中的搅拌时间均为3～5分钟。进一步地，精炼是在710～730℃、通入氮气的条件下进行。进一步地，精炼的时间为8～10分钟。进一步地，精炼后静置，然后除渣。进一步地，静置的时间为5～8分钟。进一步地，还包括第六步：在680～700℃下，搅拌，打去浮渣后进行浇注，得到ZL208铝合金铸件。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术通过控制纯铝及中间合金加入的顺序、加入量、加入温度，以及控制熔炼温度和时间、采用精炼，防止合金及其铸件产生偏析，获得成分均匀，质量稳定的合金的一种方法。通过该合金熔炼工艺方法可消除ZL208合金生产过程中出现的Ti、Zr化学成分偏析而导致合金及其铸件报废的问题，减少了废品损失。采取的防止合金及其铸件偏析的方法简单、成本低、减少环境污染。采用氮气精炼，操作简单，环境污染少，这样制得的合金化学成分均匀，冶金质量高。具体实施方式下面通过具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法，包括以下步骤：第一步：将已刷涂料并干燥的石墨坩埚预热至暗红色；刷涂料的目的是，预防合金粘附在坩埚上。第二步：根据坩埚容量，按照ZL208铝合金中元素的质量含量：Cu为5％，Ni为1.5％，Mn为0.25％，Co为0.2％，Sb为0.3％，Ti为0.2％，Zr为0.2％，余量为Al，进行配料，准备好纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝锆中间合金以及铜锑中间合金。其中，纯铝牌号为Al99.6以上，铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝锆中间合金、铜锑中间合金牌号分别为AlCu50、AlNi10、AlTi5、AlMn10、AlCo5、AlZr4、CuSb30。第三步：将准备好的纯铝及各种中间合金按下列次序装料熔化：将纯铝质量分为两份，一份为纯铝总质量的3/4，另一份为纯铝总质量的1/4，将铝钛中间合金按质量分为两份，一份为铝钛中间合金总质量的1/3，另一份为铝钛中间合金总质量的2/3，将铝锆中间合金按质量分为两份，一份为铝锆中间合金总质量的1/2，另一份为铝锆中间合金总质量的1/2。将纯铝总质量3/4的纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝钛中间合金总质量1/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金加入到第一步的石墨坩埚中。第四步：待合金熔化后搅拌3分钟，混合均匀，得合金液。第五步：将合金液升温至750℃，然后加入剩余铝钛中间合金总质量2/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金，待全部熔化后搅拌3分钟。第六步：加入纯铝总质量1/4的纯铝，将温度调整至710℃，再加入铜锑中间合金，熔化后搅拌5分钟。第七步：将温度保持在710℃，通入氮气精炼8分钟。第八步：静置5分钟后除渣，得到ZL208铝合金。第九步：在680℃下，搅拌，打去浮渣，进行浇注，得到ZL208铝合金铸件。实施例2：一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法，包括以下步骤：第一步：将已刷涂料并干燥的石墨坩埚预热至暗红色；刷涂料的目的是，预防合金粘附在坩埚上。第二步：根据坩埚容量，按照ZL208铝合金中元素的质量含量：Cu为5％，Ni为1.5％，Mn为0.25％，Co为0.2％，Sb为0.3％，Ti为0.2％，Zr为0.2％，余量为Al，进行配料，准备好纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝锆中间合金以及铜锑中间合金。其中，纯铝牌号为Al99.6以上，铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝锆中间合金、铜锑中间合金牌号分别为AlCu50、AlNi10、AlTi5、AlMn10、AlCo5、AlZr4、CuSb30。第三步：将准备好的纯铝及各种中间合金按下列次序装料熔化：将纯铝质量分为两份，一份为纯铝总质量的3/4，另一份为纯铝总质量的1/4，将铝钛中间合金按质量分为两份，一份为铝钛中间合金总质量的1/3，另一份为铝钛中间合金总质量的2/3，将铝锆中间合金按质量分为两份，一份为铝锆中间合金总质量的1/2，另一份为铝锆中间合金总质量的1/2。将纯铝总质量3/4的纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝钛中间合金总质量1/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金加入到第一步的石墨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：按照ZL208铝合金中元素的质量含量：Cu为5％，Ni为1.5％，Mn为0.25％，Co为0.2％，Sb为0.3％，Ti为0.2％，Zr为0.2％，余量为Al，进行配料，准备好纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝锆中间合金以及铜锑中间合金；将纯铝分为两份，一份为纯铝总质量的3/4，另一份为纯铝总质量的1/4；将铝钛中间合金分为两份，一份为铝钛中间合金总质量的1/3，另一份为铝钛中间合金总质量的2/3；将铝锆中间合金分为两份，一份为铝锆中间合金总质量的1/2，另一份为铝锆中间合金总质量的1/2；将纯铝总质量3/4的纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝钛中间合金总质量1/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金加入到预热的坩埚中；第二步：待合金熔化后搅拌均匀，得合金液；第三步：将合金液升温至750～770℃，然后加入剩余铝钛中间合金总质量2/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金，待全部熔化后搅拌均匀；第四步：加入纯铝总质量1/4的纯铝，将温度调整至710～730℃，再加入铜锑中间合金，熔化后搅拌均匀；第五步：精炼，得到ZL208铝合金。...

【技术特征摘要】
1.一种防止ZL208铝合金产生偏析的方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步：按照ZL208铝合金中元素的质量含量：Cu为5％，Ni为1.5％，Mn为0.25％，Co为0.2％，Sb为0.3％，Ti为0.2％，Zr为0.2％，余量为Al，进行配料，准备好纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝钛中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝锆中间合金以及铜锑中间合金；将纯铝分为两份，一份为纯铝总质量的3/4，另一份为纯铝总质量的1/4；将铝钛中间合金分为两份，一份为铝钛中间合金总质量的1/3，另一份为铝钛中间合金总质量的2/3；将铝锆中间合金分为两份，一份为铝锆中间合金总质量的1/2，另一份为铝锆中间合金总质量的1/2；将纯铝总质量3/4的纯铝、铝铜中间合金、铝镍中间合金、铝锰中间合金、铝钴中间合金、铝钛中间合金总质量1/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金加入到预热的坩埚中；第二步：待合金熔化后搅拌均匀，得合金液；第三步：将合金液升温至750～770℃，然后加入剩余铝钛中间合金总质量2/3的铝钛中间合金以及铝锆中间合金总质量1/2的铝锆中间合金，待全部熔化后搅拌均匀；第四步：加入纯铝总质量1/4的纯铝，将温度调整至710～730℃，再加入铜锑中间合金，熔化后搅拌均匀；第五步：精炼，得到ZL208铝合金。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张永，
申请(专利权)人：张永，
类型：发明
国别省市：山东,37