具有独特微结构的过共晶铝‑硅铸造合金制造技术

本文公开了一种过共晶铝硅高压压铸合金，具有按重量计16％至23％的硅、按重量计0.01％至1.5％的铁、按重量计0.01％至0.6％的锰、按重量计0.01％至1.3％的镁、按重量计0.05％至0.20％的锶和剩余量的铝。铁组成可以调整为按重量计0.01％至0.7％的铁，或按重量计0.01％至0.2％的铁。锰组成可以调整为按重量计0.01％至0.5％的锰。锶组成可以调整为按重量计0.05％至0.1％的锶。该合金表现出至少2％的延伸率，高于250MPa的平均极限抗拉强度和高于200MPa的屈服强度。微观结构具有高于10％体积含量的初晶硅和45％至90％体积含量的变质的铝‑硅共晶。

The unique microstructure of hypereutectic Al Si alloy casting

This paper discloses a hypereutectic Al Si alloy with high pressure die casting, by weight of 16% to 23% by weight of silicon, iron, 0.01% to 1.5% by weight of 0.01% to 0.6% manganese, 0.01% by weight to 1.3% mg, 0.05% to 0.20% by weight of strontium and residual aluminum. The iron composition can be adjusted to 0.01% to 0.7% of the iron by weight or from 0.01% to 0.2% of the iron by weight. The manganese composition can be adjusted to 0.01% to 0.5% of the manganese by weight. The strontium composition can be adjusted to 0.05% to 0.1% strontium by weight. The alloy exhibits at least 2% elongation, higher than the average ultimate tensile strength of 250MPa and the yield strength higher than that of 200MPa. Aluminum silicon microstructure is higher than 10% the volume fraction of the primary silicon and 45% to 90% volume fraction of eutectic modification.

【技术实现步骤摘要】
具有独特微结构的过共晶铝-硅铸造合金相关申请的交叉引用本申请是2015年7月6日提交的、美国专利申请号为14/791,646的部份接续申请，而美国专利申请号为14/791,646的申请是2013年3月14日提交的、美国专利申请号为13/828,765的部份接续申请，它们以全文引入的方式并入本文以供参考。关于联邦政府资助研究和开发领域的申明不适用。用光盘递交的引用参考材料不适用。
技术介绍
铝硅合金的共晶结构早已被研究以确定合金的机械性能，参见美国专利号1,387,900和1,410,461。在研究这种共晶结构80多年之后，本领域技术人员现在理解到：将仅100ppm浓度的钠或锶添加到共晶熔体中改变了共晶硅相的尺寸和形态，导致合金延展性的显著提高。然而，由于过共晶铝硅合金难以机械加工，且由于初晶硅颗粒尺寸在砂型铸造冷却速度上比在使用金属铸模铸造工艺的冷却速度上大，过共晶铝硅合金没有在很大程度上用于砂型铸造工艺中。结果是，需要控制铸件的微结构以获得可接受的机械加工性。在过共晶合金中获得可接受的机械加工性典型地是通过向合金熔体中添加磷以改善初晶硅颗粒尺寸来完成。但是，磷更易与常用熔融添加物如锶、钠本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种过共晶高压压铸铝硅合金，包括：按重量计16％至23％的硅、按重量计0.01％至1.5％的铁、按重量计0.01％至0.6％的锰、按重量计0.01％至1.3％的镁、按重量计0.05％至0.20％的锶和剩余量的铝；其特征在于，所述高压压铸合金具有初晶硅体积含量大于10％的微结构，且延伸率至少2％。

【技术特征摘要】
2016.09.13 US 15/263,8591.一种过共晶高压压铸铝硅合金，包括：按重量计16％至23％的硅、按重量计0.01％至1.5％的铁、按重量计0.01％至0.6％的锰、按重量计0.01％至1.3％的镁、按重量计0.05％至0.20％的锶和剩余量的铝；其特征在于，所述高压压铸合金具有初晶硅体积含量大于10％的微结构，且延伸率至少2％。2.如权利要求1所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，所述合金具有初晶硅的体积含量为10％～20％、变质的铝-硅共晶的体积含量在45％～90％的微结构，所述微结构的剩余部分为原铝。3.如权利要求2所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，初晶硅的体积含量被离异共晶铝围绕。4.如权利要求2所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，变质的铝-硅共晶的体积含量包括纤维状共晶硅。5.如权利要求2所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，微结构原铝为平均枝晶臂间距小于15μm的树枝状。6.如权利要求1所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，所述高压压铸铝硅合金包括按重量计0.01％至0.7％的铁。7.如权利要求1所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，所述高压压铸铝硅合金包括按重量计0.01％至0.2％的铁。8.如权利要求1所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，所述高压压铸铝硅合金包括按重量计0.01％至0.5％的锰。9.如权利要求1所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，所述高压压铸铝硅合金包括按重量计0.01％至4.5％的镍。10.如权利要求1所述的过共晶铝硅合金，其特征在于，所述高压压铸铝硅合金包括按重量计0.05％至0.1％的锶。11.如权利要求1所述的过共铝硅合金晶，其特征在于，所述高压压铸铝硅合金具有大于250MPa的平均极限抗...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷蒙德·J·多纳休，凯文·R·安德森，特伦斯·M·克利，亚历山大·K·门罗，
申请(专利权)人：布伦斯威克公司，
类型：发明
国别省市：美国,US