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一种合金优化方法技术

技术编号:13192561 阅读:55 留言:0更新日期:2016-05-11 19:42
本发明专利技术公开了一种合金优化方法,合金采用质量分数为99.99%以上的纯Al,99.9%以上的工业纯Mg,99.9%以上的工业纯Zn,99.5%以上的工业纯Cu和Al-10RE中间合金为原料,采用金属型铸造设备制备合金,所述RE中Ce含量大于65%,剩余未La,所述RE质量分数为0.12%。本发明专利技术能够提高合金的性能,降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及,属于合金性能优化

技术介绍
A1-4. 5Zn_1.0Mg_0. 8Cu系合金是一种超高强变形铅合金,广泛应 用于航空航天、交通运输和纺织等行业中,但对该系合金的铸造性能及铸态条件下的力学 性能研究很少。R E作为一种表面活性元素,对铅合金具有优良的变质作用,能够细化合金 晶粒,生成稀±化合物,有助于改善铅合金的力学性能和铸造性能。虽然国内外对R E在铅 合金中的影响做了大量研究,但R E (C e,L a )对铸造 A 1-4. 5Zn-1.0Mg-0.8 C u合金组织和性能影响的研究未见报道。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题:提供,旨在提高合金的性能,降低生产成 本,W满足工业要求。 本专利技术的技术方案: ,合金采用质量分数为99.99% W上的纯A 1 ,99.9% W上的工业纯 Μ呂,99. 9%W上的工业纯Z n,99. 5%W上的工业纯C U和A 1 - 1 0 RE中间合金为 原料,采用金属型铸造设备制备合金,所述RE中Ce含量大于6 5%,剩余未La, 所述RE质量分数为0.12%。 采用石墨粘±巧巧在S G 2 - 5 - 1 2型巧巧电阻炉中进行烙炼,炉温为8 0 0 °C ;在7 0 0~7 1 0 °C加入Z η和C U,静置10~1日min;730~740 °C精 炼除气,静置日~1 0 m i η ;揽拌,打渣;之后在7 3 0 °C加入Μ g和A 1 - 1 0 RE 中间合金,静置1 0~1日m i η ;揽拌均匀,控温 本专利技术的有益效果: 本专利技术中R Ε能促进Μ g和Ζ η在基体中的固溶,增强了固溶强化作用;R Ε主要偏 聚在晶界和枝晶界处,W A 1 Ζ η -Μ g C U R Ε相形式存在。加入少量R Ε后, A 1 Z η-M g C U R E相呈点状或短棒状,加入过量R E后,A 1 Zn-MgCuRE 相呈粗大的块状。随着R Ε加入量的增加,合金的抗拉强度和伸长率均呈先增大后减小的 趋势;加入0. 12%的R Ε时,合金具有最优的综合力学性能。【具体实施方式】: 实施例: 合金采用99. 99% (质量分数,下同)的纯A 1 ,99. 9%的工业纯Μ g ,99. 9%的工业 纯Z η,99. 5 %的工业纯Cu和A1-10RE中间合金(RE中Ce含量大于 6 5 %, L a余垂)为原料,义用金属型铸造制备目柄合金。合金的名义成分见表1。 采用石墨粘±巧巧在S G 2 - 5 - 1 2型巧巧电阻炉中进行烙炼,炉温为8 0 0 °C ; 7 0 0 ~7 1 0 °C 加入 Z η 和 C U,静置 10 ~1 日min;730 ~740°C 精 炼除气(精炼剂为商用精炼剂),静置5~1 ο m i η ;揽拌,打渣;之后在7 3 ο °C加入 Μ呂和Al-1 ORE中间合金,静置1 Ο~1日m i η ;揽拌均匀,控温,在7 2 Ο~ 7 3 (TC德注拉伸试棒。拉伸试棒尺寸为1 2 mm,毛昆状态,应保证试棒圆整光滑,表 面无毛刺飞边等。在CMT 5 1 0 5型电子万能材料试验机上进行拉伸性能测试,拉伸速 率为 4 mm/m i η。 表2为R Ε对A 1 -ζ η-Μ g-c u合金拉伸性能的影响。可w看出,随着R E含量的增加,合金的抗拉强度和伸长率均呈现先增加后减小的总体趋势,但最高值出现 的位置不同。加入0.12%的RE的合金抗拉强度最高,与未添加 RE的合金相比,合金的 抗拉强度σ b由133 MP a提高至186 MP a,提高了 40%左右;R E含量为0. 1%的 合金伸长率最高,与未添加 RE的合金相比,合金的伸长率δ由4. 66%提高至8. 99%,提 高了约100%。添加0. 05%的R Ε可使合金的抗拉强度和伸长率分别提高至165 Μ Ρ a和 7. 58 %,分别提高了 25 %和60 %左右;之后随R E量的增加,合金的抗拉强度和伸长率逐 渐增大。但当RE加入量超过一定值后,合金的抗拉强度和塑性均会降低。当加入0.25% 的RE时,合金的抗拉强度和伸长率分别降至154 MP a和6.49%。RE含量为0. 12%的 合金具有最优综合力学性能,此时σ b为186 Μ P a,δ为8. 73%。【主权项】1. ,其特征在于:合金采用质量分数为99.99%以上的纯A 1, 99.9%以上的工业纯Mg,99.9%以上的工业纯Zn,99.5%以上的工业纯Cu和Al - 1. RE中间合金为原料,采用金属型铸造设备制备合金,所述RE中C e含量大于 6 5 %,剩余未L a,所述R E质量分数为0. 12%。2. 根据权利要求1所述的,其特征在于:采用石墨粘土坩埚在S G 2 - 5 - 1 2型坩埚电阻炉中进行熔炼,炉温为8 0 0 °C ;在7 0 0~7 1 0 °C加入Z η和C u,静置10~15min;730~740。。精炼除气,静置5~1 0 m i η ;搅 拌,打渣;之后在7 3 0 °C加入M g和A 1 - 1 0 R Ε中间合金,静置1 0~1 5 m i η ; 搅拌均匀,控温,在7 2 0~7 3 Q°C浇注即可。【专利摘要】本专利技术公开了,合金采用质量分数为99.99%以上的纯Al,99.9%以上的工业纯Mg,99.9%以上的工业纯Zn,99.5%以上的工业纯Cu和Al-10RE中间合金为原料,采用金属型铸造设备制备合金,所述RE中Ce含量大于65%,剩余未La,所述RE质量分数为0.12%。本专利技术能够提高合金的性能,降低生产成本。【IPC分类】C22C1/03, C22C21/10【公开号】CN105525168【申请号】CN201410509603【专利技术人】杨佳 【申请人】杨佳【公开日】2016年4月27日【申请日】2014年9月29日本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种合金优化方法,其特征在于:合金采用质量分数为99.99%以上的纯Al,99.9%以上的工业纯Mg,99.9%以上的工业纯Zn,99.5%以上的工业纯Cu和Al-10RE中 间合金为原料 ,采用金属型铸造设备制备合金,所述RE中Ce含 量 大 于65%,剩余未La,所述RE质量分数为0.12%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:杨佳
申请(专利权)人:杨佳
类型:发明
国别省市:贵州;52

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