一种AlSi10Mg系变质铝合金材料及其变质生产工艺制造技术

技术编号:20351834 阅读:65 留言:0更新日期:2019-02-16 12:14
本发明专利技术提供一种AlSi10Mg系变质铝合金材料及其变质生产工艺,所述变质铝合金材料由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~10.5wt%,Fe:0.77~0.88wt%,Cu≤0.075wt%,Mn:0.31~0.53wt%,Mg:0.3~0.48wt%,Cr≤0.048wt%,Ni≤0.10wt%,Zn≤0.13wt%,Ti≤0.10wt%,Pb≤0.14wt%,Sn≤0.05wt%,Sr:0.04~0.06wt%,Ca≤0.05wt%,余量为Al。所述变质铝合金材料从金相组织、密度、强度等多维度提升了材料自身性能,提高了客户产品质量,优化了安全性能;降低了不良率,节约了成本,同时也提高了生产效率和利润率。

【技术实现步骤摘要】
一种AlSi10Mg系变质铝合金材料及其变质生产工艺
本专利技术属于铝合金材料生产与深加工
,具体地,涉及一种AlSi10Mg系变质铝合金材料及其变质生产工艺。
技术介绍
随着铝合金技术的不断发展,铝合金材料应用的领域日趋广泛,不同
对特种铝合金材料的需求种类越来越多。铸造铝合金是以熔融金属充填铸型,获得各种形状零件毛坯的铝合金。具有低密度,比强度较高,抗蚀性和铸造工艺性好,受零件结构设计限制小等优点。分为Al-Si和Al-Si-Mg-Cu为基的中等强度合金;Al-Cu为基的高强度合金;Al-Mg为基的耐蚀合金;Al-Re为基的热强合金。大多数需要进行热处理以达到强化合金、消除铸件内应力、稳定组织和零件尺寸等目的。用于制造梁、燃汽轮叶片、泵体、挂架、轮毂、进气唇口和发动机的机匣等。还用于制造汽车的气缸盖、变速箱和活塞,仪器仪表的壳体和增压器泵体等零件。铸造铝合金AlSi10Mg系列的铝合金锭就是其中一例,广泛应用于汽车部件、精密机电设备等要求气密性非常高的
,需求量日益增大,品质要求也越趋严格。常规标准牌号的AlSi10Mg系列,因为材质本身的组织较为粗大,不能满足现阶段更为严格、苛刻的市场需要。
技术实现思路
为解决上述存在的问题,本专利技术的目的在于提供一种AlSi10Mg系变质铝合金材料及其变质生产工艺,所述变质铝合金材料从金相组织、密度、强度等多维度提升了材料自身性能,提高了客户产品质量,优化了安全性能;降低了不良率,节约了成本,同时也提高了生产效率和利润率。为达到上述目的,本专利技术的技术方案是:一种AlSi10Mg系变质铝合金材料,所述变质铝合金材料由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~10.5wt%,Fe:0.77~0.88wt%,Cu≤0.075wt%,Mn:0.31~0.53wt%,Mg:0.3~0.48wt%,Cr≤0.048wt%,Ni≤0.10wt%,Zn≤0.13wt%,Ti≤0.10wt%,Pb≤0.14wt%,Sn≤0.05wt%,Sr:0.04~0.06wt%,Ca≤0.05wt%,余量为Al。同时,本专利技术还提供一种AlSi10Mg系变质铝合金材料的变质生产工艺,所述变质生产工艺包括如下步骤:1)熔解取熔解炉,投入AlSi10MgFe铝锭,升温至熔解,得铝液,铝液温度680~720℃;2)捞渣待所述AlSi10MgFe铝锭全部熔解后,捞取铝液表面浮渣,温度680~720℃;3)变质在铝液内投入含锶变质合金,至熔解,得变质含锶铝液,温度控制在700~720℃;4)静置取样确认变质含锶铝液内锶含量为0.04~0.06wt%,静置5~10分钟,静置温度690~720℃;5)出汤静置后,变质工艺完成,舀取所述含锶铝液,铝液温度≤710℃,得所述变质铝合金材料。进一步地,所述AlSi10MgFe铝锭成分由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~10.5wt%,Fe:0.77~0.88wt%,Cu≤0.075wt%,Mn:0.31~0.53wt%,Mg:0.3~0.48wt%,Cr≤0.048wt%,Ni≤0.10wt%,Zn≤0.13wt%,Ti≤0.10wt%,Pb≤0.14wt%,Sn≤0.05wt%,Sr:0.04~0.06wt%,Ca≤0.05wt%,余量为Al;成分测试通过光谱测试仪完成。进一步地,步骤3)变质过程中铝液成分由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~10.5wt%,Fe:0.77~0.88wt%,Cu≤0.075wt%,Mn:0.31~0.53wt%,Mg:0.3~0.48wt%,Cr≤0.048wt%,Ni≤0.10wt%,Zn≤0.13wt%,Ti≤0.10wt%,Pb≤0.14wt%,Sn≤0.05wt%,Sr:0.06~0.07wt%,Ca≤0.05wt%,余量为Al;成分测试通过光谱测试仪完成;成分测试通过光谱测试仪完成。进一步地,所述含锶变质合金为AlSr10合金。进一步地,所述熔解炉为中频实验炉。进一步地,步骤1)中投入AlSi10MgFe铝锭前观察断面金相组织,步骤5)取变质铝锭观察断面金相组织,观察工具为金相显微镜。本专利技术的有益效果在于:所述变质铝合金材料结合元素调试、材料检验、产品验证综合研发,着力改善材料的物理特性、化学性能、力学性能及工艺性能等自身品性,进而改善客户产品的不良率,提高产品合格率,达成直接优化产品的安全性能,节约成本,同时也提高了客户的生产效率和利润率。1.本专利技术研发的变质铝合金材料的配方,理论联系实际,经过反复研究试验,从新配置新材料变质配方元素配比,优化改善材料的物理特性、化学性能和力学性能;2.本专利技术研发的新材料配方,增加微量元素锶对合金进行变质处理,锶元素具有变质有效时间长、效果明显和再现性好的优点,合理控制元素占比(控制变质铝合金材料中Sr的重量百分比为0.04~0.06wt%),从而大大改善了合金的塑性加工性、力学性能及产品的表面特性,最终提升了产品质量;3.本专利技术研发的新材料配方,制定了精细化的变质工艺流程,对工艺过程的熔化温度、液态保温有效控制,促使材料变质有效时间更长、效果更加明显;4.本专利技术研发的新材料,用于客户产品的生产验证中,提高了产品合格率,从而降低了不良品产生,节约了生产成本,也优化产品的安全性能。附图说明图1为本专利技术实施例1所提供的一种AlSi10Mg系变质铝合金材料的AlSi10MgFe铝锭变质前的初晶硅金相组织示意图;图2为本专利技术实施例1所提供的的AlSi10MgFe铝锭变质后所得的AlSi10Mg系变质铝合金材料的初晶硅金相组织示意图;图3为本专利技术实施例1所提供的一种AlSi10Mg系变质铝合金材料的AlSi10MgFe铝锭变质前的共晶硅金相组织示意图;图4为本专利技术实施例1所提供的的AlSi10MgFe铝锭变质后所得的AlSi10Mg系变质铝合金材料的共晶硅金相组织示意图。具体实施方式本专利技术所述的一种AlSi10Mg系变质铝合金材料,所述变质铝合金材料由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~10.5wt%,Fe:0.77~0.88wt%,Cu≤0.075wt%,Mn:0.31~0.53wt%,Mg:0.3~0.48wt%,Cr≤0.048wt%,Ni≤0.10wt%,Zn≤0.13wt%,Ti≤0.10wt%,Pb≤0.14wt%,Sn≤0.05wt%,Sr:0.04~0.06wt%,Ca≤0.05wt%,余量为Al。同时,本专利技术还提供一种AlSi10Mg系变质铝合金材料的变质生产工艺,所述变质生产工艺包括如下步骤:1)熔解取熔解炉,投入AlSi10MgFe铝锭,升温至熔解,得铝液,铝液温度680~720℃;2)捞渣待所述AlSi10MgFe铝锭全部熔解后,捞取铝液表面浮渣,温度680~720℃;3)变质在铝液内投入含锶变质合金,至熔解,得变质含锶铝液,温度控制在700~720℃;4)静置取样确认变质含锶铝液内锶含量为0.04~0.06wt%,静置5~10分钟,静置温度690~720℃;5)出汤静置后,变质工艺完成,舀取所述含锶铝液,铝液温度≤710℃,得所述变质铝合金材料。进一步地,所述AlSi10MgFe铝锭成分由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种AlSi10Mg系变质铝合金材料,其特征在于,所述变质铝合金材料由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~10.5wt%,Fe:0.77~0.88wt%,Cu≤0.075wt%,Mn:0.31~0.53wt%,Mg:0.3~0.48wt%,Cr≤0.048wt%,Ni≤0.10wt%,Zn≤0.13wt%,Ti≤0.10wt%,Pb≤0.14wt%,Sn≤0.05wt%,Sr:0.04~0.06wt%,Ca≤0.05wt%,余量为Al。

【技术特征摘要】
1.一种AlSi10Mg系变质铝合金材料,其特征在于,所述变质铝合金材料由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~10.5wt%,Fe:0.77~0.88wt%,Cu≤0.075wt%,Mn:0.31~0.53wt%,Mg:0.3~0.48wt%,Cr≤0.048wt%,Ni≤0.10wt%,Zn≤0.13wt%,Ti≤0.10wt%,Pb≤0.14wt%,Sn≤0.05wt%,Sr:0.04~0.06wt%,Ca≤0.05wt%,余量为Al。2.一种如权利要求1所述的AlSi10Mg系变质铝合金材料的变质生产工艺,其特征在于,所述变质生产工艺包括如下步骤:1)熔解取熔解炉,投入AlSi10MgFe铝锭,升温至熔解,得铝液,铝液温度680~720℃;2)捞渣待所述AlSi10MgFe铝锭全部熔解后,捞取铝液表面浮渣,温度680~720℃;3)变质在铝液内投入含锶变质合金,至熔解,得变质含锶铝液,温度控制在700~720℃;4)静置取样确认变质含锶铝液内锶含量为0.04~0.06wt%,静置5~10分钟,静置温度690~720℃;5)出汤静置后,变质工艺完成,舀取所述含锶铝液,铝液温度≤710℃,得所述变质铝合金材料。3.根据权利要求2所述的AlSi10Mg系变质铝合金材料的变质生产工艺,其特征在于,所述AlSi10MgFe铝锭成分由如下重量百分比的成分组成:Si:9.5~10.5wt%,Fe:0.77~0.88wt%,Cu≤0.075wt%...

【专利技术属性】
技术研发人员:李嘉辉张福林屠晓东闫德全孙英华李美萍杨燕东潘伟
申请(专利权)人:苏州仓松金属制品有限公司
类型:发明
国别省市:江苏,32

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