一种大规格模锻件用铸锭及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种大规格模锻件用铸锭的制备方法，包括：将合金原料进行熔炼和铸造，得到大规格模锻件用铸锭。本发明专利技术的关键在于化学成分精准控制以及铸造工艺参数控制。根据本发明专利技术确定的化学成分范围生产出的铸锭Fe、Si含量低，铸锭中难溶相少且弥散分布。根据本发明专利技术的铸造工艺参数生产出的铸锭，组织均匀性与稳定性高，铸锭显微疏松等内部冶金缺陷少且尺寸小。本发明专利技术还提供了一种大规格模锻件用铸锭。本发明专利技术还提供了一种大规格模锻件用铸锭。

【技术实现步骤摘要】
一种大规格模锻件用铸锭及其制备方法


[0001]本专利技术属于铸造
，尤其涉及一种大规格模锻件用铸锭及其制备方法。

技术介绍

[0002]目前生产的450*1420mm规格铸锭主要用于航空航天用超大型铝合金模锻件，坯料轮廓尺寸达到140
×
1500
×
3900mm～140
×
1370
×
4750mm，是之前生产锻件的1.6倍，但由于整体框模锻件加强筋与腹板截面变化大，加强筋与腹板的变形程度差异明显，变形程度较大的腹板往往会将原始坯料的缺陷放大数倍，最终导致成品模锻件腹板区域探伤不合格。故如何生产出冶金质量及组织均匀性好的铸锭成为解决超大型模锻件制备的关键技术条件。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种大规格模锻件用铸锭及其制备方法，本专利技术提供的方法制备得到的大规格模锻件用铸锭性能较好。
[0004]本专利技术提供了一种大规格模锻件用铸锭，成分为：
[0005]6.1～6.5wt％的Zn；
[0006]2.05～2.30wt％的Cu；
[0007]2.00～2.25wt％的Mg；
[0008]0.09～0.11wt％的Zr；
[0009]≤0.06wt％的Fe；
[0010]≤0.04wt％的Si；
[0011]≤0.02wt％的Mn；
[0012]≤0.05wt％的Ti；
[0013]≤0.02wt％的Cr；/>[0014]≤5ppm的Na；
[0015]≤5ppm的Ca；
[0016]余量为Al。
[0017]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的大规格模锻件用铸锭的制备方法，包括：
[0018]将合金原料进行熔炼和铸造，得到大规格模锻件用铸锭。
[0019]优选的，所述熔炼过程中每熔次搅拌1～3次。
[0020]优选的，所述搅拌的时间为5～8分钟。
[0021]优选的，所述铸造的速度为40～50mm/min。
[0022]优选的，所述铸造过程中的挡水板位置为380
±
30mm。
[0023]优选的，所述铸造过程中的水流量为70～90m3/h。
[0024]优选的，所述铸造温度为725～745℃。
[0025]优选的，所述熔炼温度为720～760℃。
[0026]优选的，所述熔炼过程中加Mg锭、铝锆中间合金的温度为740～760℃。
[0027]本专利技术的关键在于化学成分精准控制以及铸造工艺参数控制。根据本专利技术确定的化学成分范围生产出的铸锭Fe、Si含量低，铸锭中难溶相少且弥散分布。根据本专利技术的铸造工艺参数生产出的铸锭，组织均匀性与稳定性高，铸锭显微疏松等内部冶金缺陷少且尺寸小。
附图说明
[0028]图1为本专利技术实施例1制备的产品的高倍显微疏松图片；
[0029]图2为本专利技术实施例2制备的产品的高倍显微疏松图片；
[0030]图3为本专利技术实施例3制备的产品的高倍显微疏松图片。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0032]本专利技术提供了一种大规格模锻件用铸锭，成分为：
[0033]6.1～6.5wt％的Zn；
[0034]2.05～2.30wt％的Cu；
[0035]2.00～2.25wt％的Mg；
[0036]0.09～0.11wt％的Zr；
[0037]≤0.06wt％的Fe；
[0038]≤0.04wt％的Si；
[0039]≤0.02wt％的Mn；
[0040]≤0.05wt％的Ti；
[0041]≤0.02wt％的Cr；
[0042]≤5ppm的Na；
[0043]≤5ppm的Ca；
[0044]余量为Al。
[0045]在本专利技术中，所述Zn的质量含量优选为6.2～6.4％，更优选为6.3％；所述Cu的质量含量优选为2.1～2.25％，更优选为2.15～2.2％；所述Mg的质量含量优选为2.05～2.2％，更优选为2.1～2.15％；所述Zr的质量含量优选为0.1％；所述Fe的质量含量优选为0.03～0.05％，更优选为0.04％；所述Si的质量含量优选为0.01～0.03％，更优选为0.02％；所述Mn的质量含量优选为≤0.01％；所述Ti的质量含量优选为0.02～0.03％；所述Cr的质量含量优选为≤0.01％；所述Na的质量含量优选为0.0001～0.0003％；所述Ca的质量含量优选为0.0001～0.0003％。
[0046]在本专利技术中，7系合金属于Al
‑
Zn
‑
Mg
‑
Cu系，主元素Cu、Mg、Zn及杂质元素Si、Fe影响着材料的各项性能指标，而它们在合金材料中的多少取决于合金的化学成分，尤其是Fe、Si杂质含量。Fe、Si杂质在铸锭凝固过程中，可以产生一些难溶相。这些难溶相较硬且脆，与基
体不共格，极易与基体相发生界面剥离，在较低的应力下容易产生间隙位错，形成孔隙成为裂纹扩展的捷径，并起着裂纹源的作用，因而强烈降低合金的断裂韧度；提高合金纯度是减少这类第二相数量和改善合金断裂韧度的有效手段。
[0047]本专利技术提供了一种上述技术方案所述的大规格模锻件用铸锭的制备方法，包括：
[0048]将合金原料进行熔炼和铸造，得到大规格模锻件用铸锭。
[0049]本专利技术对所述合金原料没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的原料按照上述技术方案所述的大规格模锻件用铸锭的成分进行配料即可。
[0050]在本专利技术中，所述合金原料中的返炉料的使用比例优选≤60wt％。
[0051]在本专利技术中，所述合金原料优选包括：Al
‑
Ti杆、Al
‑
Be中间合金、Mg锭和铝锆中间合金。
[0052]在本专利技术中，所述熔炼过程中的Mg锭及铝锆中间合金的加入温度优选为740～760℃，更优选为745～755℃，最优选为750℃；Al
‑
Be中间合金的加入温度优选为740～760℃，更优选为745～755℃，最优选为750℃，优选在转炉溜槽中加入。
[0053]在本专利技术中，所述熔炼过程中优选对影响熔体化学成分均匀性的搅拌次数、搅拌时间等加以优化。
[0054]在本专利技术中，所述熔炼过程中优选每熔次搅拌2～4次，更优选为2～3次，最优选为2次；所述搅拌的时间优选为5～8min，更优选为6～7min。
[0055]在本专利技术中，所述熔炼过程熔炼温度优选为720～76本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大规格模锻件用铸锭，成分为：6.1～6.5wt％的Zn；2.05～2.30wt％的Cu；2.00～2.25wt％的Mg；0.09～0.11wt％的Zr；≤0.06wt％的Fe；≤0.04wt％的Si；≤0.02wt％的Mn；≤0.05wt％的Ti；≤0.02wt％的Cr；≤5ppm的Na；≤5ppm的Ca；余量为Al。2.一种权利要求1所述的大规格模锻件用铸锭的制备方法，包括：将合金原料进行熔炼和铸造，得到大规格模锻件用铸锭。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述熔炼过程中每熔次搅拌1～3次。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述搅拌的时...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敏，张欢欢，孙自鹏，王彬，孙黎明，曹以恒，
申请(专利权)人：西南铝业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：