一种半固态成形过共晶Al‑Si合金及其制备方法技术

一种半固态成形过共晶Al‑Si合金及其制备方法，属于金属热处理领域；合金组成及质量百分比为，Si：16～18％，Cu：1～5.0％，Mg：0.45～2％，Ti：0.1～0.2％、Fe：0.3～0.5％，余量为Al和不可避免的杂质；制备方法：1)按半固态成形过共晶Al‑Si合金成分配比，熔炼，旋转磁场下浇铸和凝固，得合金铸锭；2)在一定温度下保温后，将半固态坯料进行挤压，空冷至室温，得半固态成形工件；3)短时固溶处理后，水中淬火；4)人工时效处理后，空冷至室温，得半固态成形过共晶Al‑Si合金；本发明专利技术半固态成形过共晶Al‑Si的抗拉强度265～275MPa，延长率2.45～2.72％；本发明专利技术制备方法流程短、工艺简单，明显降低了热处理的能耗，能耗可降低2倍以上。

【技术实现步骤摘要】
一种半固态成形过共晶Al-Si合金及其制备方法
本专利技术属于金属热处理领域，具体涉及一种半固态成形过共晶Al-Si合金及其制备方法。
技术介绍
半固态成型工艺，是指在金属凝固过程中，施以剧烈的搅拌或扰动、或改变金属的热状态、或加入晶粒细化剂、或进行快速凝固，即改变初生固相的形核和长大过程，从而得到一种液态金属母液中均匀的悬浮着一定数量球状初生固相的固-液混合浆料，利用这种固-液混合浆料直接成形加工，或先将这种固-液混合浆料完全凝固成坯料，根据需要切分，再将切分的坯料重新加热到固液两相区，然后成形。这两种方法都称为金属半固态成形。目前此技术主要在铝合金和镁合金做主材料的通信、电器、航空航天和医疗器械的零部件生产上，如各种制动泵、连杆断头、发动机油道等。一直以来，热处理是提高力学性能的重要手段，含Cu和/或Mg元素的铝合金经过固溶热处理后，第二相(Al2Cu、Mg2Si等)充分溶解，淬火后形成Cu、Mg等合金元素的过饱和固溶体，时效处理时过饱和合金元素沉淀析出形成弥散强化相，阻碍位错运动，从而提高合金力学性。因而，为了进一步发掘半固态成形过共晶Al-Si合金潜能，使其力学性能满足工业要本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半固态成形过共晶Al‑Si合金，其特征在于，所述合金的组成成分及其质量百分比为，Si：16～18％，Cu：1～5.0％，Mg：0.45～2％，Ti：0.1～0.2％、Fe：0.3～0.5％，余量为Al和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.一种半固态成形过共晶Al-Si合金，其特征在于，所述合金的组成成分及其质量百分比为，Si：16～18％，Cu：1～5.0％，Mg：0.45～2％，Ti：0.1～0.2％、Fe：0.3～0.5％，余量为Al和不可避免的杂质。2.根据权利要求1所述的半固态成形过共晶Al-Si合金，其特征在于，所述合金的抗拉强度为265～275MPa，延长率为2.45～2.72％。3.权利要求1所述的半固态成形过共晶Al-Si合金的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，熔炼：(1)按半固态成形过共晶Al-Si合金成分配比，熔炼制得Al-Si合金液；(2)将Al-Si合金液，浇铸后凝固制得Al-Si合金铸锭，其中，在浇铸和凝固过程均施加旋转磁场，电磁搅拌的频率为2～30Hz，电磁搅拌的电流为40～100A；步骤2，半固态成形：(1)将Al-Si合金铸锭，在560～600℃保温0.5～1h，制得半固态坯料；(2)将半固态坯料，置入预热的金属模具中，进行挤压，空冷至室温，制得半固态成形工件；其中，模具预热温度为300～400℃，挤压速度8～12mm/s，挤压比为20～100，保压时间为20～120s；步骤3，短时固溶处理：(1)将半固态成形工件，在盐浴条件下进行固溶处理，固溶温度为480～530℃，固溶时间为0.25～2h；(2)将固溶处理后的工件，在20～60℃水中淬火；步骤4，人工时效处理：(1)将淬火后的工件，进行人工时效处理，温度160～185℃，时间4～8h；(2)将人工时效处理后的工件，空冷至室温，制得半固态成形过共晶Al-Si合金。4.根据权利要求3所述的半固态成形过共晶Al-Si合金的制备方法，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：李润霞，郝建飞，于宝义，丁超，孙继鸿，郑黎，宋丽英，史原脊，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21