一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法组成比例

本发明专利技术公开了一种高性能的A356铝合金的配方以及制备方法，涉及铝合金生产技术领域，按质量百分比为：Si:6.8~7.4%，Mg:0.30~0.35%，Ti:0.10~0.15%，Sr:0.02~0.030%，Fe≤0.10%，Ca＜0.003%,Zn＜0.03%,Mn＜0.05%,Ni＜0.008%,P＜0.002%,Cu＜0.05%，余量为Al。另外，本发明专利技术还公开了该高性能的A356铝合金的制备方法。本发明专利技术以合理配比的方式加入了Ti、Sr元素，将Fe、Ca、Zn、Mn、Ni、P、Cu各元素控制在合理的低含量水准上，使得本发明专利技术A356铝合金的配方以及制备方法的配方具有稳定、合理化的成分配比，组织均匀，强度以及韧性得到显著的提升，可很好地适用市场发展的需求。

Formulation and preparation of a high performance A356 aluminum alloy

【技术实现步骤摘要】
一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法
本专利技术涉及铝合金生产
，特别涉及一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法。
技术介绍
A356铝合金是一种铝基高硅合金，A356铝合金是Al-Si二元合金中添加了镁，形成强化相Mg2Si，通过热处理来显著提高合金的时效强化能力，改善合金的力学性能。A356铝合金具有优秀的铸造性能，通过热处理可以达到良好的强度与抗冲击韧性，以及具有良好的塑性而成为汽车轮毂的首先材料。随着汽车行业的发展，汽车的性能指标也在逐步提升，汽车轮毂作为汽车中关系到汽车安全的关键零部件，其性能要求也在逐步提高，这样对A356铝合金的组分调控也也来越精细，现有市场的A356铝合金的强度与韧性已经难以满足市场的需求，强度以及韧性更高的A356铝合金的研制成为当前的趋势。
技术实现思路
针对以上缺陷，本专利技术的目的是提供一种A356铝合金的配方以及制备方法，旨在解决现有技术中A356铝合金的强度以及韧性差的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法，按质量百分比为：Si:6.8～7.4％，Mg:0.30～0.35％，Ti:0.10～0.15％，Sr:0.02～0.030％，Fe≤0.10％，Ca＜0.003％,Zn＜0.03％,Mn＜0.05％,Ni＜0.008％,P＜0.002％,Cu＜0.05％，余量为Al。上述高性能A356铝合金的配方以及制备方法，包括以下步骤：S1.入料：将铝液加入熔炼炉，再加入工业硅、金属镁、铝钛合金，其物料配比为：铝液：工业硅：金属镁：铝钛合金＝10：0.785：0.037：0.132。S2.熔炼：将熔炼炉温度调至680～720℃，搅拌25～30min。S3.精炼：将熔体中加入熔剂，进行充氩气喷吹精炼。S4.扒渣：将熔体静置5～10min，将铝液表面浮渣扒运出去。S5.变质：将熔体中加入铝锶合金,搅拌15～20min。S6.保温：将熔体静置15min以上，将熔炼炉温度调整至660～700℃。S7.放料：将熔体沿着流槽进入除气机除气，再进入过滤箱过滤。S8.铸造：过滤后的熔体经由小浇包浇铸在结晶轮上，小浇包的温度控制为630～670℃，并在浇铸过程中持续加入铝钛硼合金，加入的速度为0.71～0.75m/min，结晶轮持续通过水喷淋冷却形成铸锭。其中，步骤S1中，将熔炼炉放空物料后首先定量加入工业硅，再加入铝液，最后根据配比定量补加工业硅。其中，步骤S2中，搅拌至20min时，取样检测熔体中的钙含量，若钙含量≤30ppm，直接进行精炼；若钙含量＞30ppm，先进行除钙操作后再进行精炼。其中，步骤S3中，精炼工序完成后进行第一次取样，取样的组分要求为：Si:7.0～7.4％，Mg:0.32～0.36％，Ti:0.10～0.15％，Fe≤0.10％，Ca＜0.003％，Zn＜0.03％，Mn＜0.05％，Ni＜0.008％，P＜0.002％，Cu＜0.05％，成分不合格时，通过补加铝液或工业硅进行调整，补加铝液或者工业硅后需要再次精炼。其中，步骤S4中，变质工序完成后进行第二次取样，取样的组分要求为：Si:7.0～7.4％，Mg:0.32～0.36％，Ti:0.10～0.15％，Sr:0.022～0.30％，Fe≤0.10％，Ca＜0.003％，Zn＜0.03％，Mn＜0.05％，Ni＜0.008％，P＜0.002％，Cu＜0.05％，成分不合格时，通过补加铝液或者铝锶合金进行调整。其中，所述第一次取样与所述第二取样均从熔炼炉炉膛中心向两侧方向30～50cm处，并且是熔体液面10cm以下，取2个样块进行化学成分分析。其中，步骤S7中，熔体在流槽内的液面高度控制在距流槽的上沿8～15cm处。其中，步骤S7中，熔体进入除气机之前，通过调节熔炼炉的放料口的出料速度，直到流槽以及中间包内的熔体液面无浮渣产生，并且清理已经产生的浮渣。其中，步骤S8中，过滤后的熔体首先进入中间包内，中间包放至渣箱内，待温度达到630～670℃时，将中间包的熔体流入小浇包。采用了上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：本专利技术高性能A356铝合金的配方：以合理配比的方式加入了Ti、Sr元素，将Fe、Ca、Zn、Mn、Ni、P、Cu各元素控制在合理的低含量水准上，使得本专利技术A356铝合金的配方以及制备方法的配方具有稳定、合理化的成分配比，组织均匀，强度以及韧性得到显著的提升，可很好地适用市场发展的需求。本专利技术应用于A356铝合金的配方以及制备方法的制备方法：通过熔体中加入Ti、Sr元素，实现熔体组织的稳定细化以及变质，提升了A356铝合金的配方以及制备方法的性能；本专利技术应用于A356铝合金的配方以及制备方法的制备方法采用两次取样检测，对熔体组分进行有效的监控，并且可以进行有效的修正，保证了A356铝合金的配方以及制备方法的组分达标，使得产品质量更加的优质稳定。附图说明具体实施方式本说明书中涉及到的方位均以本专利技术一种A356铝合金的制备方法所采用的设备正常工作时的方位为准，不限定其存储及运输时的方位，仅代表相对的位置关系，不代表绝对的位置关系。一种高性能A356铝合金的配方，按质量百分比为：Si:6.8～7.4％，Mg:0.30～0.35％，Ti:0.10～0.15％，Sr:0.02～0.030％，Fe≤0.10％，Ca＜0.003％,Zn＜0.03％,Mn＜0.05％,Ni＜0.008％,P＜0.002％,Cu＜0.05％，余量为Al。实施例一：高性能A356铝合金的配方，按质量百分比为：Si:6.8％，Mg:0.30％，Ti:0.10％，Sr:0.02％，Fe：0.10％，Ca：0.003％,Zn：0.03％,Mn：0.05％,Ni：0.008％,P：0.002％,Cu：0.05％，余量为Al。实施例二：高性能A356铝合金的配方，按质量百分比为：按质量百分比为：Si:7.0％，Mg:0.32％，Ti:0.12％，Sr:0.023％，Fe：0.10％，Ca：0.003％,Zn：0.03％,Mn：0.05％,Ni：0.008％,P：0.002％,Cu：0.05％，余量为Al。实施例三：高性能A356铝合金的配方，按质量百分比为：按质量百分比为：Si:7.3％，Mg:0.34％，Ti:0.14％，Sr:0.024％，Fe：0.10％，Ca：0.003％,Zn：0.03％,Mn：0.05％,Ni：0.008％,P：0.002％,Cu：0.05％，余量为Al。实施例四：高性能A356铝合金的配方，按质量百分比为：Si:7.4％，Mg:0.35％，Ti:0.15％，Sr:0.030％，Fe：0.10％，Ca：0.003％,Zn：0.03％,Mn：0.05％,Ni：0.008％,P：0.002％,Cu：0.0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法，其特征在于，按质量百分比为：Si:6.8~7.4%，Mg:0.30~0.35%，Ti:0.10~0.15%，Sr:0.02~0.030%，Fe≤0.10%，Ca＜0.003%,Zn＜0.03%,Mn＜0.05%, Ni＜0.008%,P＜0.002%,Cu＜0.05%，余量为Al。/n

【技术特征摘要】
1.一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法，其特征在于，按质量百分比为：Si:6.8~7.4%，Mg:0.30~0.35%，Ti:0.10~0.15%，Sr:0.02~0.030%，Fe≤0.10%，Ca＜0.003%,Zn＜0.03%,Mn＜0.05%,Ni＜0.008%,P＜0.002%,Cu＜0.05%，余量为Al。


2.权利要求1所述的一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.入料：将铝液加入熔炼炉，再加入工业硅、金属镁、铝钛合金，其物料配比为：铝液：工业硅：金属镁：铝钛合金=10：0.785：0.037：0.132；
S2.熔炼：将熔炼炉温度调至680~720℃，搅拌25~30min；
S3.精炼：将熔体中加入熔剂，进行充氩气喷吹精炼；
S4.扒渣：将熔体静置5~10min，将铝液表面浮渣扒运出去；
S5.变质：将熔体中加入铝锶合金,搅拌15~20min；
S6.保温：将熔体静置15min以上，将熔炼炉温度调整至660~700℃；
S7.放料：将熔体沿着流槽进入除气机除气，再进入过滤箱过滤；
S8.铸造：过滤后的熔体经由小浇包浇铸在结晶轮上，小浇包的温度控制为630~670℃，并在浇铸过程中持续加入铝钛硼合金，加入的速度为0.71~0.75m/min，结晶轮持续通过水喷淋冷却形成铸锭。


3.如权利要求2所述的一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法，其特征在于，步骤S1中，将熔炼炉放空物料后首先定量加入工业硅，再加入铝液，最后根据配比定量补加工业硅。


4.如权利要求2所述的一种高性能A356铝合金的配方以及制备方法，其特征在于，步骤S2中，搅拌至20min时，取样检测熔体中的钙含量，若钙含量≤30ppm，直接进行精炼；若钙含量＞30ppm，先进行除钙操作后再进行精炼。


5.如权利要求2所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：王艳光，朱跃波，王占库，
申请(专利权)人：滨州联信新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37