本申请公开了一种过共晶铝合金材料，过共晶铝合金材料的配方中按照重量百分比包括Cu3％‑5％、Si12％‑14％、Mn0‑0.5％、Mg0.5％‑0.65％、Ti0‑0.1％、Fe0.5％‑1％、Zn0‑1.4％、Na0‑50ppm、Ca0‑50ppm、Al及不可避免的杂质余量。由此，本发明专利技术所述的过共晶铝合金材料具有配方科学合理、低成本、高性价比，强度好、耐磨性强的优点。
【技术实现步骤摘要】
一种过共晶铝合金材料
本专利技术涉及铝合金材料，尤其涉及一种过共晶铝合金材料。
技术介绍
近年来基于汽车轻量化的要求，越来越多的汽车零件逐步由钢，Fe改为Al，镁，塑料等轻质材料替代，其中由Al代钢，Fe成为汽车轻量化的主要发展方向，而由于成本，效率，性能等综合考虑，目前采用压铸成型的零件越来越多，零件结构越来越复杂，压铸合金材料也从常规的亚共晶Al-Si-Cu系(ADC12,A380)或共晶Al-Si系(Yl102)合金向特殊的合金材料发展，如过共晶Al-Si-Cu系(ADC14,A390)也逐步大量应用于压铸零件中。过共晶Al-Si-合金由于具有热膨胀系数小，密度低，耐磨以及高温性能好，铸造性能优良等特点，是高强，耐磨，低膨胀零件如汽车活塞，汽缸体，离合器齿轮，汽车空调压缩机斜盘等核心部件的理想材料。但是未经过变质处理的合金，其初晶Si都是以板片状存在，严重割裂了基体，使机械性能显著降低；板块与板块之间的结合很弱，导致加工性能较差，失去了使用价值。加之生产周期长、成本投入高，为了保持Al-Si合金的固有优点，又能使力学性能、延伸率和加工性能大幅度提高，必须对AlSi合金进行改良与优化，以达到耐磨性好、低成本、高性价比，进一步满足客户的需求，产生的更佳的经济与社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的提供一种过共晶铝合金材料，解决上述现有技术问题中的一个或者多个。根据本专利技术提供一种过共晶铝合金材料，过共晶铝合金材料的配方中按照重量百分比包括Cu3％-5％、Si12％-14％、Mg0.5％-0.65％、Mn0-0.5％、Zn0-1.4％、Ti0-0.1％、Fe0.5％-1％、Na0-50ppm、Ca0-50ppm、余量为Al。其中，所述过共晶铝合金材料的制备方法包括如下步骤：步骤1、备料，按照过共晶铝合金材料的配方中各个成分的重量百分比准备原材料；步骤2、熔解，将原材料倒入熔炼炉中升温熔解，温度为660℃-700℃，充分形成铝液，接着将熔炼炉中铝液体转入到合金炉中，温升至760℃-800℃，依次加入Cu、Si、Mn、Mg，待完全充分熔解后均匀搅拌10min，搅拌过程中温度保持不变；步骤3、第一次除渣除气，将炉温控制在至730℃-760℃，利用精炼机将熔剂与液氮均匀排进合金炉中，保持15-20min；步骤4、扒去浮渣，变质处理，将炉温升至760℃-800℃，加入AlP变质剂，保持20-30min；步骤5、第二次除渣除气，将炉温控制至760℃-800℃，利用精炼机将熔剂与液氮均匀排进合金炉中，保持15-20min，步骤6、扒去浮渣，关闭炉门，进行静置处理，静置时间控制在20-40min；步骤7、细化处理，将炉温控制至760℃-800℃，加入Al-5Ti-0.8B-0.2C，,保持20-30min；步骤8、GBF在线除气处理，严格控制好转速与氩气压力，而后进行铸锭，严格控制进入分配器铝液温度，在得到过共晶铝合金材料。进一步，所述步骤4中AlP在每吨铝液中的添加量为5-10kg。进一步，所述步骤7中Al-5Ti-0.8B-0.2C在每吨铝液中的添加量为5-10kg。进一步，铸锭中的GBF在线处理是利用氩气对中间包的铝液进行在线除气，氩气压力为0.2-0.3MPa，纯度在99.999％以上的高纯氩气，转子转速为450-480rpm。进一步，GBF在线除气处理中进入分配器铝液温度为730℃-770℃。本专利技术所述的过共晶铝合金材料具有配方合理，生产过程环保，相较于铝合金ADC14成本每吨能够节省150元，降低了熔炼温度与铸造温度，减少了能源消耗，性价比高，同时本专利技术所述的过共晶铝合金材料还具有强度好、耐磨性强的特点。具体实施方式一种过共晶铝合金材料，过共晶铝合金材料的配方中包括Cu3％-5％、Si12％-14％、Mg0.5％-0.65％、Mn0-0.5％、Zn0-1.4％、Ti0-0.1％、Fe0.5％-1％、Na0-50ppm、Ca0-50ppm、、余量为Al。其中，所述过共晶铝合金材料的制备方法包括如下步骤：步骤1、备料，按照过共晶铝合金材料的配方中各个成分的重量百分比准备原材料，在本申请中，原材料可以为回收的废旧铝合金，铝合金中包含以上各种微量元素；步骤2、熔解，将上述中的废旧铝合金倒入熔炼炉中升温熔解，温度为660℃-700℃，充分形成铝液，接着将熔炼炉中铝液体转入到合金炉中，温升至760℃-800℃，依次加入Cu、Si、Mn、Mg，待完全充分熔解后均匀搅拌10min，搅拌过程中温度保持不变，不留死角；步骤3、第一次除渣除气，将炉温控制在至730℃-760℃，利用精炼机将熔剂与液氮均匀排进合金炉中，保持15-20min；步骤4、扒去浮渣，变质处理，将炉温升至760℃-800℃，加入AlP变质剂，保持20-30min，AlP在每吨铝液中的添加量为5-10kg；步骤5、第二次除渣除气，将炉温控制至760℃-800℃，利用精炼机将熔剂与液氮均匀排进合金炉中，保持15-20min，步骤6、扒去浮渣，关闭炉门，进行静置处理，静置时间控制在20-40min；步骤7、细化处理，将炉温控制至760℃-800℃，加入Al-5Ti-0.8B-0.2C，,保持20-30min，Al-5Ti-0.8B-0.2C在每吨铝液中的添加量为5-10kg；步骤8、GBF在线除气处理，利用氩气对中间包的铝液进行在线除气，氩气压力为0.2-0.3MPa，纯度在99.999％以上的高纯氩气，转子转速为450-480rpm，而后进行铸锭，控制进入分配器铝液温度在730℃-770℃之间，得到过共晶铝合金材料。按照上述的过共晶铝合金材料的配方以及制备方法进行制备得到的过共晶铝合金材料，设过共晶铝合金材料代号为HJ-D5959，随机取其中六块铝合金HJ-D5959进行检测，六块编号为铝合金HJ-D5959中的各个组分的百分比含量如下面的实施例1至实施例6所示。实施例1一种过共晶铝合金材料，其中包含的各个组分的百分比含量分别为Cu3.35、Si12.8％、Mg0.62％、Mn0.2％、Zn0.75％、Ti0.05％、Fe0.65％、Na5ppm、Ca10ppm、Al及不可避免的杂质余量。实施例2一种过共晶铝合金材料，其中包含的各个组分的百分比含量分别为Cu3.32％、Si12.75％、Mg0.61％、Mn0.17％、Zn0.7％、Ti0.04％、Fe0.67％、Na6ppm、Ca25ppm、Al及不可避免的杂质余量。实施例3一种过共晶铝合金材料，其中包含的各个组分的百分比含量分别为Cu3.42％、Si13.1％、Mg0.59％、Mn0.18％、Zn0.82％、Ti0.06％、Fe0.73％、Na6ppm、Ca19ppm、Al及不可避免的杂质余量。实施例4一种过共晶铝合金材料，其中包含的各个组分的百分比含量分别为括Cu3.41％、Si12.93％、Mg0.61％、Mn0.27％、Zn0.78％、Ti0.045％、Fe0.72％、Na5ppm、Ca16ppm、Al及不可避免的杂质余量。实施例5一种过共晶铝合金材料，其中包含的各个组分的百分比含量分别为Cu3％-5％、Si13.2％、Mg0.61％、Mn0.35％、Zn0.69％、Ti0.06％、Fe0.81％本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种过共晶铝合金材料，其特征在于：过共晶铝合金材料的配方中按照重量百分比包括Cu 3％‑5％，Si 12％‑14％，Mg 0.5％‑0.65％，Mn 0‑0.5％，Zn 0‑1.4％，Ti 0‑0.1％，Fe 0.5％‑1％，Na 0‑50ppm，Ca 0‑50ppm，余量为Al。
【技术特征摘要】
1.一种过共晶铝合金材料，其特征在于：过共晶铝合金材料的配方中按照重量百分比包括Cu3％-5％，Si12％-14％，Mg0.5％-0.65％，Mn0-0.5％，Zn0-1.4％，Ti0-0.1％，Fe0.5％-1％，Na0-50ppm，Ca0-50ppm，余量为Al。2.根据权利要求1所述的一种过共晶铝合金材料，其特征在于，所述过共晶铝合金材料的制备方法包括如下步骤：步骤1、备料，按照过共晶铝合金材料的配方中各个成分的重量百分比准备原材料；步骤2、熔解，将原材料倒入熔炼炉中升温熔解，温度为660℃-700℃，充分形成铝液，接着将熔炼炉中铝液体转入到合金炉中，温升至760℃-800℃，依次加入Cu、Si、Mn、Mg，待完全充分熔解后均匀搅拌10min，搅拌过程中温度保持不变；步骤3、第一次除渣除气，将炉温控制在至730℃-760℃，利用精炼机将熔剂与液氮均匀排进合金炉中，保持15-20min；步骤4、扒去浮渣，变质处理，将炉温升至760℃-800℃，加入AlP变质剂，保持20-30min；步骤5、第二次除渣除气，将炉温控制至760℃-800℃...
【专利技术属性】
技术研发人员：张海泉，谭会伍，林文亮，何福来，武文娇，程汉明，蒙泽旺，
申请(专利权)人：南通鸿劲金属铝业有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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