一种高强度压铸铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种高强度压铸铝合金，属于压铸铝合金领域，所述高强度压铸铝合金具有如下质量百分比的元素组分组成：硅6

【技术实现步骤摘要】
一种高强度压铸铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及铝合金
，具体涉及一种高强度压铸铝合金及其制备方法。

技术介绍

[0002]压铸工艺原理是利用高压将金属液高速压入一精密金属模具型腔内，金属液在压力作用下冷却凝固而形成铸件。压铸生产效率高，能压铸形状复杂、尺寸精确、轮廓清晰、表面质量及强度、硬度都较高的压铸件，故应用较广，发展较快。目前压铸合金应用比较广泛的是压铸铝合金。压铸铝合金有良好的使用性能和工艺性能，因此铝合金的压铸发展迅速，在各个工业部门中得到广泛的应用，用量远远高于其他有色合金，在压铸生产中占有极其重要的地位。
[0003]铝合金是以铝为基础加入其它元素组成的合金，是结构工程中最常用的材料，具有比重小、传热性好、导电性好、环保、可回收循环利用，被广泛应用于3C、汽车交通运输、家居、航空航天、化工、火箭等各个领域。压铸铝合金是一种通过压力铸造方式获得的铝合金，这种压铸铝合金可用于生产形状复杂的工件，且其成本低，故应用即为普遍。但是现有的压铸铝合金的强度比较低，容易出现变形甚至造成机械零件断裂的现象，不能满足一些需要承受较大动载荷的机械零件的工作要求。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种高强度压铸铝合金及其制备方法。
[0005]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0006]一种高强度压铸铝合金的制备方法，包括以下步骤：
[0007]S1、选择工业纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、Al
‑
20Si、Alr/>‑
10Mn和Al
‑
50Cu中间合金作为合金原料，按比称取各原料；所述高强度压铸铝合金的原料称量比例满足：硅6
‑
8％，镁1.5
‑
4.0％，锌0.8
‑
1.0％，铜0.5
‑
0.7％，锰0.2
‑
0.35％，余量为铝以及不可避免的其它杂质元素，所述不可避免的其它杂质元素的总量小于0.3％；
[0008]S2、先将所述纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭以及Al
‑
20Si合金加入到熔炼炉中加热至750
‑
780℃，搅拌使原料完全熔化，再加入Al
‑
10Mn和Al
‑
50Cr合金，继续升温至780
‑
800℃，搅拌使原料完全熔化，得到合金熔体；
[0009]S3、将所述合金熔体的温度调整至750
‑
780℃，加入精炼剂对所述合金熔体进行精炼除气，扒除漂浮在熔体表面的氧化杂质，再加入所述合金熔体0.5
‑
0.6wt.％的纳米碳化钛，搅拌均匀后得到精炼合金熔体；
[0010]S4、将所述精炼合金熔体静置，待温度冷却至700℃，压铸成型，冷却得到压铸件，冷却速率在20
‑
90℃/s。
[0011]优选的，步骤S2中，所述合金熔体内还添加有0.01
‑
0.1wt.％的变质剂。
[0012]优选的，步骤S2中，所述合金熔体内还添加有0.01
‑
0.05wt.％的细化剂。
[0013]优选的，所述变质剂为Al
‑
10Sr中间合金。
[0014]优选的，所述细化剂为Al
‑
5Ti
‑
B中间合金。
[0015]优选的，所述纳米碳化钛的粒径在100
‑
1000nm。
[0016]优选的，所述精炼剂为六氯乙烷、氩气、氯气、氟利昂中的一种或两种。
[0017]优选的，所述压铸成型具体是将模具型腔预热至200～230℃，再以所述精炼合金熔体进行充型，开始的充型流速为0.25
‑
0.30m/s，充型率超过60％后，充型流速为1.7
‑
2.0m/s，铸造压力70MPa，保压时间为100～110s，卸压脱模。
[0018]本专利技术的有益效果为：
[0019]压铸铝合金的生产效率高，工业应用广泛，但在压铸过程中铝合金容易出现微孔等缺陷，微孔容易引起应力集中而断裂，降低合金的机械强度，本专利技术通过调节合金组分，同时在合金熔体中加入纳米碳化钛，结合充型和冷却速率控制，促进了合金晶粒的生长，降低晶粒尺寸，减少压铸件的微孔缺陷，提高合金强度。
具体实施方式
[0020]结合以下实施例对本专利技术作进一步描述。
[0021]实施例1
[0022]一种高强度压铸铝合金，其制备方法包括以下步骤：
[0023]S1、选择工业纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、Al
‑
20Si、Al
‑
10Mn和Al
‑
50Cu中间合金作为合金原料，按比称取各原料；所述高强度压铸铝合金的原料称量比例满足：硅7％，镁2.5％，锌0.8％，铜0.6％，锰0.20％，余量为铝以及不可避免的其它杂质元素，所述不可避免的其它杂质元素的总量小于0.3％；
[0024]S2、先将所述纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭以及Al
‑
20Si合金加入到熔炼炉中加热至750
‑
780℃，搅拌使原料完全熔化，再加入Al
‑
10Mn和Al
‑
50Cu合金，加入0.05wt.％的Al
‑
10Sr中间合金为变质剂，0.03wt.％的Al
‑
5Ti
‑
B中间合金为细化剂，继续升温至780
‑
800℃，搅拌使原料完全熔化，得到合金熔体；
[0025]S3、将所述合金熔体的温度调整至750
‑
780℃，加入六氯乙烷对所述合金熔体进行精炼除气，扒除漂浮在熔体表面的氧化杂质，再加入所述合金熔体0.5wt.％的纳米碳化钛，所述纳米碳化钛的粒径在600
‑
800nm，搅拌均匀后得到精炼合金熔体；
[0026]S4、将所述精炼合金熔体静置，待温度冷却至700℃，压铸成型，冷却得到压铸件，冷却速率30
‑
50℃/s；
[0027]所述压铸成型具体是将模具型腔预热至210℃，再以所述精炼合金熔体进行充型，开始的充型流速为0.26m/s，充型率超过60％后，充型流速为1.7m/s，铸造压力70MPa，保压时间为100～110s，卸压脱模；
[0028]所述模具由铁或铜等导热性能较优的材料制备，使冷却速率容易保持较快和稳定的水平。
[0029]实施例2
[0030]一种高强度压铸铝合金，其制备方法包括以下步骤：
[0031]S1、选择工业纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、Al
‑
20Si、Al
‑
10Mn和Al
‑
50Cu中间合金作为合金原料，按比称取各原料；所述高强度压铸铝合金的原料称量比例满足：硅6％，镁2.0％，锌本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高强度压铸铝合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、选择工业纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭、Al
‑
20Si、Al
‑
10Mn和Al
‑
50Cu中间合金作为合金原料，按比称取各原料；所述高强度压铸铝合金的原料称量比例满足：硅6
‑
8％，镁1.5
‑
4.0％，锌0.8
‑
1.0％，铜0.5
‑
0.7％，锰0.2
‑
0.35％，余量为铝以及不可避免的其它杂质元素，所述不可避免的其它杂质元素的总量小于0.3％；S2、先将所述纯铝锭、纯镁锭、纯锌锭以及Al
‑
20Si合金加入到熔炼炉中加热至750
‑
780℃，搅拌使原料完全熔化，再加入Al
‑
10Mn、Al
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50Cu合金，继续升温至780
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800℃，搅拌使原料完全熔化，得到合金熔体；S3、将所述合金熔体的温度调整至750
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780℃，加入精炼剂对所述合金熔体进行精炼除气，扒除漂浮在熔体表面的氧化杂质，再加入所述合金熔体0.5
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0.6wt.％的纳米碳化钛，搅拌均匀后得到精炼合金熔体；S4、将所述精炼合金熔体静置，待温度冷却至700℃，压铸成型，冷却得到压铸件，冷却速率在20
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90℃/...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶永波，孙伟江，赵栋，
申请(专利权)人：广州跃金科技有限公司，
类型：发明
国别省市：