一种免热处理铝合金及制备方法技术

本发明专利技术涉及免热处理铝合金领域，公开了一种免热处理铝合金及制备方法，其组分按照质量百分比的配比为Si：9.2％

【技术实现步骤摘要】
一种免热处理铝合金及制备方法


[0001]本专利技术涉及免热处理铝合金领域，具体涉及一种免热处理铝合金及制备方法。

技术介绍

[0002]随着制造业与材料行业的不断发展，对于材料的需求逐渐向轻量化、高性能方向发展，其中在金属材料中铝合金由于其自身具有良好的轻量化减重效果和优异的力学性能，在各种大型复杂结构件上都有广泛运用。传统压铸铝合金基本上需要热处理工艺来提升强度和韧性，但现有的一体化大型结构件在高温热处理后容易出现变形，表面产生气泡，无法满足实际生产过程中的需要。对此市面上出现了免热处理铝合金的工艺，以去除铝合金在生产过程中的热处理工艺。
[0003]例如名称为一种免热处理铝合金材料及其成型工艺(公开号CN115505795A)的中国专利，铝合金材料包括以下组分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zn、Ti、Sr、Zr、Cr、B、稀土La+Y、Al及不可避免的杂质元素，组分按百分比配比为Si：7.0
‑
10.5％、Fe：0.1
‑
0.8％、Cu：0.95
‑
4.0％、Mn：0.2
‑
0.7％、Mg：0.4
‑
1.44％、Zn：0.1
‑
1.2％、Ti：0.036
‑
0.1％、Sr：0.02
‑
0.06％、Zr：0.002
‑
0.06％、Cr：0≤Cr＜0.008％、B：0≤B≤0.002％、稀土La+Y：0≤稀土La+Y≤0.2％，余量为Al和不可避免的杂质元素。
[0004]上述技术方案通过对各组分的配比进行调整以及在元素的共同协同作用下，能够提高屈服强度；但是，上述技术方案为了实现免热处理的效果，添加了较多的元素，增加了成本，同时，在上述技术方案制备熔化过程中，由于原料为流体状，因此，部分原料会附着在熔化炉内，导致上述技术方案制备得到第一合金溶体内的原料配比出现问题，最后影响铝合金的性能。

技术实现思路

[0005]本专利技术意在提供一种免热处理铝合金及制备方法，以解决现有技术为了实现免热处理的效果，现有技术中添加了较多的元素，增加了成本的技术问题。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种免热处理铝合金，包括以下组分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zn、Ti、Sr与Al，所述组分按照质量百分比的配比为Si：9.2％
‑
11.6％、Fe:0.15％
‑
0.3％、Cu:0.5％
‑
0.9％、Mn:0.45％
‑
0.85％、Mg:0.2％
‑
0.5％、Zn:0.1％
‑
0.3％、Ti:0.1％
‑
0.3％、Sr:0.01％
‑
0.03％,余量为Al。其中Mn的纯度为99％。
[0007]优选的，作为一种改进，所述组分按照质量百分比计包括Si：9.2％、Fe:0.15、Cu:0.5％、Mn:0.45％、Mg:0.2％、Zn:0.2％、Ti:0.1％、Sr:0.01％。
[0008]优选的，作为一种改进，所述组分按照质量百分比计包括Si：11.6％、Fe:0.3％、Cu:0.9％、Mn:0.85％、Mg:0.5％、Zn:0.2％、Ti:0.3％、Sr:0.03％。
[0009]优选的，作为一种改进，所述Mn的纯度不低于99％。
[0010]相比于现有技术，在本方案中在铝合金的组分中Si以质量百分比计的配比为9.2％
‑
11.6％，使得铝合金中Si的含量接近Al
‑
Si的共晶点，确保合金拥有优异的压铸性
能，满足一体化压铸成型的需要，同时使得免热处理铝合金能够具有较好的抗拉强度与屈服强度，提高免热处理铝合金在为进行热处理的情况下的结构强度，进一步的增强免热处理铝合金抗蚀性能，提高免热处理铝合金的使用寿命。
[0011]其次免热处理铝合金含有质量百分比含量为0.15
‑
0.3％的Fe与0.45％
‑
0.85％的Mn，使得免热处理铝合金内具有相应的脱模元素及含量，保证免热处理铝合金在压铸成型时的脱模效果，同时改善免热处理铝合金富铁相的形貌，同时将Fe的含量控制在对应范围内，避免Fe元素割裂Al基体，保证免热处理铝合金的延伸率参数；同时在保证Fe不破坏Al基体的前提下增加Fe的含量并降低Mn的含量，以降低免热处理铝合金的整体成本。
[0012]其中，免热处理铝合金含有质量百分比含量为0.2％
‑
0.5％的Mg与0.1％
‑
0.3％的Zn。免热处理铝合金的抗拉强度与Mg的质量百分比含量成线性关系，且延伸率不会有明显降低，因此，在免热处理铝合金中加入质量百分比含量为0.2％
‑
0.5％的Mg，使得免热处理铝合金在常温下会产生较大的自然时效效应，提高铝合金的整体强度；同时在免热处理铝合金中加入0.1％
‑
0.3％的Zn，并严格控制固溶元素的含量，降低其对合金塑性的危害，避免免热处理铝合金零部件的变形与开裂。
[0013]其中，免热处理铝合金还包括质量百分比含量为0.5％
‑
0.9％的Cu，通过固溶强化可提高所述免热处理铝合金的抗拉强度和屈服强度及伸长率。
[0014]其中，免热处理铝合金还包括质量百分比含量为0.1％
‑
0.3％的Ti，在Ti常以Al
‑
Ti或Al
‑
Ti
‑
B中间合金的形式加入。Ti与Al形成TiAl3相，成为结晶时的非自发核心，起细化铸造组织的作用。
[0015]其中，免热处理铝合金还包括质量百分比含量为0.01％
‑
0.03％的Sr，可改变铝合金的成核和沉淀过程，控制晶粒结构，消除合金中Fe、Si元素带来的有害影响，改善免热处理铝合金的性能，同时减少合金中的粗大第二相，提高免热处理合金的塑性。
[0016]一种免热处理铝合金制备方法，包括以下步骤：
[0017]步骤一、按照成分百分比配料；
[0018]步骤二、将Al、Si、Cu、Fe与Mn依次装料至熔炼炉中进行一次精炼得到合金液；
[0019]步骤三、根据步骤一得到的合金液进行检验，对检验后的合金液进行二次精炼；
[0020]步骤四、在步骤三的二次精炼之后，对二次精炼后的合金液进行旋转除气得到除气后的合金液；将除气后的合金液进行静置，且同时去除静置时合金液表面的熔渣；
[0021]步骤五、将步骤四中去除熔渣的合金液进行浇铸成型、堆垛、计量、冷却后包装入库。
[0022]将原料按照比例加入熔炼炉中分别进行一次精炼与二次精炼，使得合金液在精炼过程中的结果能够满足铝合金的制备要求，降低熔液中气体与非金属夹杂物的含量，提高熔液组分的纯净度，并且在两次的精炼过程中保证各组分之本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种免热处理铝合金，其特征在于：包括以下组分：Si、Fe、Cu、Mn、Mg、Zn、Ti、Sr与Al，所述组分按照质量百分比的配比为Si：9.2％
‑
11.6％、Fe:0.15
‑
0.3％、Cu:0.5％
‑
0.9％、Mn:0.45％
‑
0.85％、Mg:0.2％
‑
0.5％、Zn:0.1％
‑
0.3％、Ti:0.1％
‑
0.3％、Sr:0.01％
‑
0.03％,余量为Al。2.根据权利要求1所述的一种免热处理铝合金，其特征在于：所述组分按照质量百分比计包括Si：9.2％、Fe:0.15、Cu:0.5％、Mn:0.45％、Mg:0.2％、Zn:0.2％、Ti:0.2％、Sr:0.01％,余量为Al。3.根据权利要求1所述的一种免热处理铝合金，其特征在于：所述组分按照质量百分比计包括Si：11.6％、Fe:0.3％、Cu:0.9％、Mn:0.85％、Mg:0.5％、Zn:0.2％、Ti:0.2％、Sr:0.03％,余量为Al。4.根据权利要求1所述的一种免热处理铝合金制备方法，其特征在于：所述Mn的纯度不低于99％。5.一种免热处理铝合金制备方法，适用于如权利要求1
‑
4任一项所述的免热处理铝合金，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、按照成分百分比配料；步骤二、将Al、Si、Cu、Fe与Mn依次装料至...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨安，杨定，杨帮，李天慧，
申请(专利权)人：贵州航鹏新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：