【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于冶金，具体涉及一种提升铝合金力学性能的方法。
技术介绍
1、我国汽车市场规模巨大，加之高速轨道列车技术飞跃发展并已走向世界市场。采用高性能铝合金减重是汽车轻量化、轨道列车实现跨越式提速的关键之一，而目前一些在役铝合金车体部件正面临着复杂服役环境的严峻考验，如走行系统中的承力锻件。该类零件要求具有高强度、耐腐蚀、耐韧和抗疲劳损伤等全面的综合性能。
2、a356合金因其具有流动性好、铸造收缩率低、比重小、气密性好等良好的铸造性能，以及焊接性、耐磨性和耐蚀性优良等特点，适于制造轻且致密度不高、形状复杂、能满足一定力学性能要求的铸件。此合金中si含量约为6.5~8.0%，mg含量为0.25~0.45%，该类合金既满足了市场对结构件所需性能的要求，又符合“轻量化”减少能耗的环保主题，具有价格适中且满足轻量化的优点。
3、在室温理想平衡状态下，al7si0.3mg铝合金组织主要由α-al固溶体、(α+β)al-si共晶组织以及从α-al固溶体析出的mg2si相组成。然而通常情况下，由于非平衡状态凝固，会形成粗大的α-al枝晶、片状共晶si和针状富fe金属间化合物，这些粗晶结构的存在降低了合金的强度和延伸率，制约了其在交通工业制造领域的使用。
4、目前国内高强、耐蚀、耐韧、耐损伤型铝合金材料及其加工制造产业化进程缓慢，无法满足供货需求，造成我国汽车用铝、轨道列车等关键铝合金部件生产目前仍需依赖进口。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种
2、本专利技术通过添加微量细化剂与变质剂来调整合金的化学成分，细化α-al以及变质共晶si组织，以求合金铸件的力学性能得到提升。
3、本专利技术的目的是这样实现的，所述的提升铝合金力学性能的方法是以a356和al-20er、al-10zr的中间合金为原材料，经前处理和细化变质步骤制备得到力学性能提升的铝合金，具体包括：
4、a、前处理：
5、1）将原材料a356和al-20er、al-10zr的中间合金干燥备用；
6、2）将a356熔化成铝液得到物料a；
7、3）将物料a经除气除杂处理得到物料b；
8、b、细化变质：依次将al-20er、al-10zr的中间合金加入到物料b中，控制温度为680-720℃保温10~30min，经除气除杂处理得到目标物力学性能提升的铝合金。
9、具体是以a356和al-20er、al-10zr的中间合金为原材料，先将原材料在真空干燥箱中干燥后，在750~800℃温度下将a356熔化成铝液，对其采用高纯惰性气体和无钠精炼剂进行除气除杂处理，然后分别添加al-20er、al-10zr中间合金保温20分钟，再次进行除气除杂处理。最终得到的合金含si6.5~7.5%，mg0.3~0.35%，er0.25~0.30%，zr0.10~0.30%。当未添加er、zr时，α-al由较为粗大的连续的树枝状晶组成，且分布不均匀；添加er、zr后，平均晶粒尺寸细化明显，极大地改善了铸态合金的显微组织，共晶si主干和分枝都得到了细化。本专利技术在含er的合金中加入zr元素，首先降低了er在铝合金中的溶解度，形成了较低的共晶成分，导致al3er的密度增加。此外，zr元素倾向于部分取代er形成l12结构的al3(er,zr)，随着zr的取代量的增加，晶格参数和错配度都逐渐减小，这种微粒和al之间的错配度比al3er更小，因此al3(er,zr)可以作为al更加有效的异质形核核心，能抵抗粗化，抑制晶粒的生长，起到钉扎作用，为细化α-al提供更多的异质形核点，减小了二次枝晶间距，有效地起到晶粒细化的作用。本专利技术通过细化α-al以及变质共晶si组织，从而使合金铸件的力学性能得到提升。
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1.一种提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，所述的提升铝合金力学性能的方法是以A356和Al-20Er、Al-10Zr的中间合金为原材料，经前处理和细化变质步骤制备得到力学性能提升的铝合金，具体包括：
2.根据权利要求1所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，所述的力学性能提升的铝合金中，Er的质量百分比为0.20~0.40%、Zr的质量百分比为0.10~0.30%。
3.根据权利要求1所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，A步骤1）中所述的干燥为真空干燥，干燥的温度为90-100℃，时间为300-480min。
4.根据权利要求1所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，A步骤2）中所述的熔化是将A356在温度750~800℃进行熔化。
5.根据权利要求1所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，A步骤3）中所述的除气除杂处理是采用高纯惰性气体和无钠精炼剂进行除气除杂处理，具体为：通过精炼剂添加装置，用高纯惰性气体将无钠精炼剂加入到合金液中，无钠精炼剂添加量为3-4千克/吨，添加精炼剂及精炼时间为15~20min。
6.根据权利要求1或5所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，所述的惰性气体为氩气。
7.根据权利要求1所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，B步骤中所述的除气除杂处理是采用高纯惰性气体和打渣剂进行除气除杂处理，具体为：通过精炼剂添加装置，用高纯惰性气体将打渣剂加入到合金液中，打渣剂添加量为3-4千克/吨，添加精炼剂及精炼时间为15~20min。
8.根据权利要求1或8所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，所述的惰性气体为氩气。
...【技术特征摘要】
1.一种提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，所述的提升铝合金力学性能的方法是以a356和al-20er、al-10zr的中间合金为原材料，经前处理和细化变质步骤制备得到力学性能提升的铝合金，具体包括：
2.根据权利要求1所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，所述的力学性能提升的铝合金中，er的质量百分比为0.20~0.40%、zr的质量百分比为0.10~0.30%。
3.根据权利要求1所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，a步骤1）中所述的干燥为真空干燥，干燥的温度为90-100℃，时间为300-480min。
4.根据权利要求1所述的提升铝合金力学性能的方法，其特征在于，a步骤2）中所述的熔化是将a356在温度750~800℃进行熔化。
5.根据权利要求1所述的提升铝...
【专利技术属性】
技术研发人员：李玉章，孙彦华，岳有成，包稚群，李雨耕，赵庆虚，张永平，雷华志，冯炜光，陈新，杨筱筱，胥培林，
申请(专利权)人：昆明冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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