免热处理高韧性AlSi铝合金及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种免热处理高韧性AlSi铝合金及其制备方法，包括按质量百分比进行成分配制如下元素:Cu≤0.15%、Si6.5%

【技术实现步骤摘要】
免热处理高韧性AlSi铝合金及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种免热处理高韧性AlSi铝合金及其制备方法，涉及材料制造


技术介绍

[0002]近年来，随着汽车、航空航天等行业的快速发展，对汽车、航空航天用材料的性能 要求更加苛刻。另外，由于节能减排，环境污染等社会压力，轻量化成为发展战略需求。因 此，汽车、航空航天等行业进行零件设计时要求有更高的强度，在变形时要求有高的延伸率、优良的冲击韧性，以便实现轻量化的目标。绝大部分压铸铝合金强度中等、且韧性较差 (断后伸长率<5％)，例如ADC12、A380等传统压铸铝合金。
[0003]近年来为满足市场需求，高强高韧压铸 铝合金的开发得到越来越多关注，例如，德国莱茵公司开发的Silafont
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36合金(专利公开号：US6364970B1)，该合金具有良好的力学性能。但该合金需要采用特殊的高真空压铸，随后进行热处理强化方可达到提高铸件综合力学性能的要求。而高真空与热处理工艺导致整个工艺流程加长，成本消耗大，合格率低。但是随着轻量化战略的越来越深入，对车身结构件用压 铸铝合金的性能要求越来越高。
[0004]例如，汽车公司提出车身结构件减震塔用压铸铝合金的性 能需要满足抗拉强度>250MPa，屈服强度>120MPa，断后延伸率>12％，且希望铸件在压铸态就具有该力学性能。而目前现有的压铸铝合金中，很难找到合适的材料。因此，开发一种非热处理高韧压铸铝合金，并研究其制备与压铸工艺，以满足汽车行业日益提高的优质高性能铝合金压铸件的实际使用要求，成为压铸领域追求的目标之一。本专利技术即是在这样的背景下，提供一种非热处理高韧压铸铝硅合金及其制备与压铸工艺。在保证具有良好铸造性能的前提下，压铸件在非热处理条件下就具有优异的综合力学性能，从而满足车身结构件，特别是大型薄壁车身结构件的苛刻性能要求。

技术实现思路

[0005]为克服现有技术的缺陷，进一步提高合金的韧性，基于上述问题，本专利技术提供了一种免热处理高韧性AlSi铝合金及其制备方法，具有铸造性优秀，韧性优秀的特点，该种高韧性AlSi合金能够应用于有特别要求的汽车零部件，根据硅含量不同，低硅含量适用于电池托盘，高硅含量适用于后底板，前后纵梁。本专利技术提供一种免热处理高韧性AlSi铝合金及其制备方法，本专利技术的技术方案是：一种免热处理高韧性AlSi铝合金，包括按质量百分比进行成分配制如下元素:Cu≤0.15%、Si6.5%
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9.5%、Mn0.35%
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0.55%、Mg0.1%
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0.28%、Fe≤0.15%、Zn≤0.15%、Ca≤20ppm、P≤20ppm、Sr0.010%
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0.035%、V0.04%
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0.12%、Ti0.06%
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0.15%、La+Ce 0.015%
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0.025%，余量为Al和杂质，其中杂质总含量不大于0.15%。
[0006]所述的Cu≤0.15%、Si7.5%
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9.5%、Mn0.35%
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0.55%、Mg0.1%
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0.28%、Fe≤0.15%、Zn≤
0.15%、Ca≤20ppm、P≤20ppm、Sr0.015%
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0.025%，V0.04%
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0.12%，Ti0.06%
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0.15%，La+Ce0.015%
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0.025%，余量为Al和杂质，其中杂质总含量不大于0.15%，所述高韧性AlSi铝合金铸态室温的抗拉强度255
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265MPa，屈服强度125
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130MPa，断后伸长率为13.3
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14.6%。
[0007]所述的Cu≤0.15%、Si6.5%
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7.5%、Mn0.35%
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0.55%、Mg0.1%
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0.28%、Fe≤0.15%、Zn≤0.15%、Ca≤20ppm、P≤20ppm、Sr0.015%
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0.025%、V0.04%
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0.12%、Ti0.06%
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0.15%、La+Ce 0.015%
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0.025%，余量为Al和杂质，其中杂质总含量不大于0.15%；所述高韧性AlSi铝合金的铸态室温抗拉强度255
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265MPa，屈服强度115
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125MPa，断后伸长率为12.3
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12.9%。
[0008]所述的Cu≤0.15%、Si8.8%
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9.5%、Mn0.35%
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0.55%、Mg0.15%
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0.28%、Fe≤0.15%、Zn≤0.15%、Ca≤20ppm、P≤20ppm、Sr0.015%
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0.025%，V0.04%
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0.12%、Ti0.06%
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0.15%、La+Ce0.015%
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0.025%，余量为Al和杂质，其中杂质总含量不大于0.15%，所述高韧性AlSi铝合金铸态室温的抗拉强度265
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285MPa，屈服强度125
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138MPa，断后伸长率为14.8
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16.6%。
[0009]一种制备免热处理高韧性AlSi铝合金的方法，包括以下步骤：S1、按照铝合金材料的配方中各元素的百分比准备原材料；S2、熔解：将步骤S1中的原材料倒入熔炼炉中升温熔解，温度为700℃
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720℃，充分形成铝液，之后将熔炼炉中铝液体转入到合金炉中，温升至740℃
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760℃，依次加入AlSi50、AlMn20和镁锭合金，待完全充分熔解后均匀搅拌20min形成铝合金熔液，搅拌过程中温度保持不变；S3、第一次除渣除气，将炉温控制在至740℃
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750℃，利用精炼机将精炼剂与高纯氩气均匀排进合金炉中，保持15
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20min；所述精炼剂的流动速度为1
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1.3kg/分钟，氩气流量15
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20L/分钟，氩气压力控制在0.25
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0.35MPa；S4、扒去浮渣，细化处理，将炉温升至750℃
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760℃，加入细化剂Al
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Sr10与TCB晶种合金，保持20
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30min；S5、第二次除渣除气，将炉温控制至750℃
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760℃，利用精炼机将精炼剂与高纯氩气均匀排进合金炉中，保持15
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20min，S6、扒去浮渣，关闭炉门，进行静置处理，静置时间控制在20
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40min；S7、变质处理，将炉温控制至750℃<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种免热处理高韧性AlSi铝合金，其特征在于，包括按质量百分比进行成分配制如下元素:Cu≤0.15%、Si6.5%
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9.5%、Mn0.35%
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0.55%、Mg0.1%
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0.28%、Fe≤0.15%、Zn≤0.15%、Ca≤20ppm、P≤20ppm、Sr0.010%
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0.035%、V0.04%
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0.12%、Ti0.06%
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0.15%、La+Ce 0.015%
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0.025%，余量为Al和杂质，其中杂质总含量不大于0.15%。2.根据权利要求1所述的一种免热处理高韧性AlSi铝合金，其特征在于，所述的Cu≤0.15%、Si7.5%
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9.5%、Mn0.35%
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0.55%、Mg0.1%
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0.28%、Fe≤0.15%、Zn≤0.15%、Ca≤20ppm、P≤20ppm、Sr0.015%
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0.025%、V0.04%
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0.12%、Ti0.06%
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0.15%，La+Ce0.015%
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0.025%，余量为Al和杂质，其中杂质总含量不大于0.15%，所述高韧性AlSi铝合金铸态室温的抗拉强度255
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265MPa，屈服强度125
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130MPa，断后伸长率为13.3
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14.6%。3.根据权利要求1所述的一种免热处理高韧性AlSi铝合金，其特征在于，所述的Cu≤0.15%、Si6.5%
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7.5%、Mn0.35%
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0.55%、Mg0.1%
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0.28%、Fe≤0.15%、Zn≤0.15%、Ca≤20ppm、P≤20ppm、Sr0.015%
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0.025%、V0.04%
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0.12%、Ti0.06%
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0.15%、La+Ce 0.015%
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0.025%，余量为Al和杂质，其中杂质总含量不大于0.15%；所述高韧性AlSi铝合金的铸态室温抗拉强度255
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265MPa，屈服强度115
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125MPa，断后伸长率为12.3
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12.9%。4.根据权利要求1所述的一种免热处理高韧性AlSi铝合金，其特征在于，所述的Cu≤0.15%、Si8.8%
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9.5%、Mn0.35%
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0.55%、Mg0.15%
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0.28%、Fe≤0.15%、Zn≤0.15%、Ca≤20ppm、P≤20ppm、Sr0.015%
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0.025%、V0.04%
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0.12%、Ti0.06%
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0.15%、La+Ce0.015%
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0.025%，余量为Al和杂质，其中杂质总含量不大于0.15%，所述高韧性AlSi铝合金铸态室温的抗拉强度265
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285MPa，屈服强度125
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138MPa，断后伸长率为14.8
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16.6%。5.一种制备权利要求1至4任意一项免热处理高韧性AlSi铝合金的方法，其特征在于，S1、按照铝合金材料的配方中各元素的百分比准备原材料；S2、熔解：将步骤S1中的原材料倒入熔炼炉中升温熔解，温度为700℃
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720℃，充分形成铝液，之后将熔炼炉中铝液体转入到合金炉中，温升至740℃
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【专利技术属性】
技术研发人员：程汉明，张海泉，谭会伍，杨镇江，姜鹏飞，赵耀，
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：